操作系统练习答案.docx
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操作系统练习答案
练习
1、在下列调度算法中，对所有进程和作业都是公平合理的调度算法是（D多级反馈队列），最有利于提高系统吞吐量的作业调度算法是（B短作业优先），能兼顾作业等待时间和作业执行时间的调度算法是（E高响应比优先），最有利于提高资源的利用率，使大部分用户比较满意的调度算法是（C时间片轮转），为实现人机交互而采用的调度算法，能对紧急作业进行及时处理的调度算法是（F可抢占式优先级）。
A．先来先服务B．短作业优先C．时间片轮转
D．多级反馈队列E．高响应比优先F．可抢占式优先级调度
2、假设有一计算机系统中有4个进程，各进程的执行时间和到达就绪队列的时间如下：
进程
到达就绪队列时间
总执行时间
P1
0
8
P2
1
4
P3
2
9
P4
3
5
试用剥夺式短进程优先调度算法和时间片轮转调度（时间片为2个基本时间单位），分别给出每个进程的调度次序及平均周转时间。
进程
到达就绪队列时间
总执行时间
执行时间
周转时间
P1
0
8
0-110-17
17
P2
1
4
1-5
4
P3
2
9
17-26
24
P4
3
5
5-10
7
进程
到达就绪队列时间
总执行时间
执行时间
周转时间
P1
0
8
0-28-1016-1821-23
23
P2
1
4
2-410-12
11
P3
2
9
4-612-1418-2023-2525-26
24
P4
3
5
6-814-1620-21
18
3、有5个批处理作业1、2、3、4、5，分别在0、1、3、5、6时刻到达计算中心。
假设它们的预计的运行时间是3、5、2、3、2，且在执行过程中不进行I/O处理和系统调用。
它们的优先级分别为5、3、1、2、6（6为最高优先级，1为最低优先级）对于下面的四种调度算法，请写出每个进程的结束时间、周转时间和所有作业的平均周转时间。
忽略进程转换所产生的系统开销，且后三种调度算法为非剥夺的调度算法。
（1）时间片轮转调度算法，时间片长度为2；
（2）优先级调度算法；
（3）FCFS算法；
（4）SJF算法。
作业
到达时间
运行时间
优先级
开始时间
结束时间
周转时间
平均
1
0
3
5
0
3
3
6.2
2
1
5
3
3
8
7
3
3
2
1
12
14
11
4
5
3
2
9
12
7
5
6
2
6
7
9
3
4、有5个批处理作业A、B、C、D、E，几乎同时到达计算机系统，其估计运行时间分别为10、6、2、4、8分，优先级数分别为3、5、2、1、4，其中5为最高优先级。
假设它们都是纯计算型作业，系统开销时间忽略不记。
若系统采用非剥夺式使用CPU，对于以下调度算法，描述执行过程并计算平均周转时间：
（1）优先级调度；
（2）先来先服务（按A、B、C、D、E顺序）；
（3）短作业优先。
5、有两个作业A和B，分别在7:
00和8:
30到达系统，它们估计的计算时间分别是0.8小时和0.1小时，系统在9:
00开始以响应比高者优先算法进行调度，请问在单道执行时这两道作业被选中的次序以及被选中时的响应比。
（2+0.8）/0.8=3.5
（0.5+0.1）/0.1=6
9:
00B
9:
06A（2.1+0.8）/0.8=3.625
6、设有某系统有5个作业J1、J2、J3、J4、J5进入系统的时间、计算时间如下表所示。
若作业在处理机上按单道方式运行，且作业按响应比高者优先调度算法。
试写出作业的执行顺序，计算响应比、作业的周转时间和平均周转时间。
作业
进入系统时间
计算时间
开始时间
结束时间
周转时间
平均周转时间
J1
10:
06
42分
10:
06
10:
48
42
J2
10:
19
30分
10:
48
11:
18
59
J3
10:
30
24分
11:
30
11:
54
84
J4
10:
36
24分
11:
54
12:
18
102
J5
10:
42
12分
11:
18
11:
30
48
10:
48
J2（29+30）/30=1.97
J3（18+24）/24=1.75
J4（12+24）/24=1.50
J5（6+12）/12=1.50
11:
18
J3（48+24）/24=3
J4（42+24）/24=2.75
J5（36+12）/12=4
11:
30
J3（60+24）/24=3.5
J4（54+24）/24=3.25
11:
54
J4
1、在请求页式系统中，一程序的页面走向为2、3、4、5、2、3、6、2、3、4、5、6，设分配给该程序的存储块为m。
试计算m=3和m=4时，FIFO和LRU两种替换算法的缺页中断次数，并对结果进行分析说明。
答：
FIFO算法：
M=3时：
页面踪迹
2
3
4
5
2
3
6
2
3
4
5
6
FIFO算法
2
2
2
5
5
5
6
6
6
6
6
3
3
3
2
2
2
2
2
4
4
4
4
4
3
3
3
3
3
5
置换标记
√
√
√
√
√
√
√
√
√
M=4时：
页面踪迹
2
3
4
5
2
3
6
2
3
4
5
6
FIFO算法
2
2
2
2
2
2
6
6
6
6
5
5
3
3
3
3
3
3
2
2
2
2
6
4
4
4
4
4
4
3
3
3
3
5
5
5
5
5
5
4
4
4
置换标记
√
√
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√
√
√
√
√
√
√
M=3时，缺页9次，M=4时，缺页10次。
这说明FIFO算法出现了Belady异常现象。
LRU算法：
M=3时：
页面踪迹
2
3
4
5
2
3
6
2
3
4
5
6
LRU算法
2
2
2
5
5
5
6
6
6
4
4
4
3
3
3
2
2
2
2
2
2
2
6
4
4
4
3
3
3
3
3
5
5
置换标记
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
M=4时：
页面踪迹
2
3
4
5
2
3
6
2
3
4
5
6
LRU算法
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
6
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
6
6
6
6
5
5
5
5
5
5
5
5
4
4
4
置换标记
√
√
√
√
√
√
√
√
M=3时，缺页10次，M=4时，缺页8次。
2、在一个请求页式存储管理系统中，进程P的地址空间共有5页组成，访问页面序列为：
3、2、1、0、3、2、4、3、2、1、0、4，试用FIFO置换算法和LRU置换算法，计算当分配给该进程的页框数分别为3和4时，访问过程中发生的缺页次数和缺页率，比较所得的结果，分析原因。
答：
FIFO算法：
M=3时：
页面踪迹
3
2
1
0
3
2
4
3
2
1
0
4
FIFO算法
3
3
3
0
0
0
4
4
4
4
4
4
2
2
2
3
3
3
3
3
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
0
0
置换标记
√
√
√
√
√
√
√
√
√
M=4时：
页面踪迹
3
2
1
0
3
2
4
3
2
1
0
4
FIFO算法
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
0
0
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
4
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
0
0
0
0
0
0
1
1
1
置换标记
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
M=3时，缺页9次，缺页率为75%；M=4时，缺页10次，缺页率为83.3%。
这说明FIFO算法出现了Belady异常现象。
LRU算法：
M=3时：
页面踪迹
3
2
1
0
3
2
4
3
2
1
0
4
LRU算法
3
3
3
0
0
0
4
4
4
1
1
1
2
2
2
3
3
3
3
3
3
0
0
1
1
1
2
2
2
2
2
2
4
置换标记
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
M=4时：
页面踪迹
3
2
1
0
3
2
4
3
2
1
0
4
LRU算法
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
4
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
4
4
4
4
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
置换标记
√
√
√
√
√
√
√
√
M=3时，缺页10次，缺页率为83.3%；M=4时，缺页8次，缺页率为66.7%。
3、在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：
115、228、120、88、446、102、321、432、260、167。
若该作业的第0页已经装入内存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，请回答下列问题。
（1）按FIFO调度算法将产生多少次缺页中断？
缺页中断率为多少？
（2）按LRU调度算法将产生多少次缺页中断？
缺页中断率为多少？
3.11
答：
定义数组buf[0]、buf[1]；bufempty[0]，bufempty[1]是PA的私有信号量；buffull[0]、buffull[1]是PB的私有信号量。
初始时：
bufempty[0]=bufempty[1]=n,（n为缓冲区队列的缓冲区个数）
buffull[0]=buffull[1]=0
send（i,m）
begin
localx
P（bufempty[i]）
按FIFO方式选择一个空缓冲区buf[i]（x）
buf[i]（x）=m
buf[i]（x）置满标记
V（buffull[i]）
end
receive（i,m）
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