操作系統(tǒng)第三章答案

1、操作系統(tǒng)第三章答案【篇一：操作系統(tǒng)第三章練習(xí)及答案】度與低級(jí)調(diào)度的主要任務(wù)是什么？為什么要引入中級(jí)調(diào)度？2. 何謂死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么？3. 有一個(gè)具有兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)，作業(yè)調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先的調(diào)度算法，進(jìn)程調(diào)度采用以搶占式優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法，有如下表所示的作業(yè)序列，表中所第三章 答案1高級(jí)調(diào)度與低級(jí)調(diào)度的主要任務(wù)是什么？為什么要引入中級(jí)調(diào)度？ 解答：高級(jí)調(diào)度是用于決定把外存上處于后備隊(duì)列中的哪些作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，并為它們創(chuàng)建進(jìn)程、分配必要的資源，然后再將新創(chuàng)建的進(jìn)程排在就緒隊(duì)列上，準(zhǔn)備報(bào)告。低級(jí)調(diào)度是決定就緒隊(duì)列中哪個(gè)進(jìn)程將獲得處理機(jī)，然后由分派程序執(zhí)行把處理機(jī)分配給該進(jìn)程的操作

2、。引入中級(jí)調(diào)度的目的是為了提高內(nèi)存的利用率和系統(tǒng)吞吐量。為使那些暫時(shí)不能運(yùn)行的進(jìn)程不再占用內(nèi)存空間，而將它們調(diào)至外存上去等待；當(dāng)這些進(jìn)程重又具備運(yùn)行條件，且內(nèi)存又稍有空閑時(shí)，由中級(jí)調(diào)度決定，將外存上那些重又具備運(yùn)行條件的就緒進(jìn)程重新調(diào)入內(nèi)存，并修改其狀態(tài)為就緒狀態(tài)，掛在就緒隊(duì)列上，等待進(jìn)程調(diào)度。2何謂死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么？解答：產(chǎn)生死鎖的原因可歸結(jié)為兩點(diǎn)： 1、競(jìng)爭(zhēng)資源； 2、進(jìn)程推進(jìn)順序非法。 在同時(shí)具備以下四個(gè)必要條件時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生死鎖： 1、互斥條件，指在一段時(shí)間內(nèi)某資源只能由一個(gè)進(jìn)程占有。 2、請(qǐng)求和保持條件，指進(jìn)程已經(jīng)保持了至少一個(gè)資源，又提出了新的資源要求，而該資源又

3、被其它進(jìn)程占有，此時(shí)請(qǐng)求進(jìn)程阻塞，但不釋放已持有的資源。3、不剝奪條件，指進(jìn)程已獲得的資源，在未使用完之前，不能被剝奪，只能在使用完時(shí)由自己釋放。 4、環(huán)路等待條件，指存在一個(gè)進(jìn)程 資源的環(huán)形鏈。3在銀行家算法中，把 p0 發(fā)出的請(qǐng)求向量改為 requst0(0 ，1，0)，系統(tǒng)是否能將資源分配給它？解答：當(dāng) p0 發(fā)出請(qǐng)求向量 requst0(0 ，1，0)后，系統(tǒng)按銀行家算法進(jìn)行檢查：（1） requst0(0 ，1，0)=need(7,4,3)（2） requst0(0 ，1，0)=available(2,3,0)（3） 系統(tǒng)暫時(shí)先假定可為 p0 分配資源，并修改有關(guān)數(shù)據(jù)，如下所示：al

4、location needavailablea b cab c a b cp0 ： 0 207 3 3 22 0p1 ： 3 020 2 0 p2 ： 3 026 0 0 p3 ： 2 110 1 1 p4 ： 0 024 3 1（4） 進(jìn)行安全性檢查work need allocation work+allocation finish a b c a b c a b c a b c true p1 2 2 0 0 20 3 0 25 2 2 truep3 5 2 2 0 1 12 1 1 7 3 3 true p4 7 3 3 4 3 1 0 0 2 7 35true p2 7 3 5 6

5、0 0 3 0 2 1 0 3 7 true p0 1 0 3 7 3 3 0 20 1 0 5 7 true5有一個(gè)具有兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)，作業(yè)調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先的調(diào)度算法，進(jìn)程調(diào)度采用以搶占式優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法，有如下表所示的作業(yè)序列，表中所1）、列出所有作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間及結(jié)束時(shí)間2）、計(jì)算平均周轉(zhuǎn)時(shí)間解答：本題中的系統(tǒng)是兩道作業(yè)系統(tǒng)，因此每次只能有兩個(gè)作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)，作業(yè)調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先算法，只有調(diào)度進(jìn)入系統(tǒng)的進(jìn)程方能參與進(jìn)程調(diào)度；進(jìn)程調(diào)度采用基于優(yōu)先數(shù)的搶占式調(diào)度算法，高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程可以搶占系統(tǒng)處理機(jī)。 本題的作業(yè)和進(jìn)程的推進(jìn)過(guò)程如下：10：00 a 作業(yè)到達(dá)，被作業(yè)調(diào)度程序調(diào)度進(jìn)入系統(tǒng)

6、被進(jìn)程調(diào)度程序調(diào)度開(kāi)始運(yùn)行10：20 a 作業(yè)運(yùn)行 20 分鐘，剩余 20 分鐘由于優(yōu)先級(jí)低，被進(jìn)程調(diào)度程序調(diào)度處于就緒狀態(tài)b 作業(yè)到達(dá)，被作業(yè)調(diào)度程序調(diào)度進(jìn)入系統(tǒng) 由于優(yōu)先級(jí)高，被進(jìn)程調(diào)度程序調(diào)度處于開(kāi)始運(yùn)行狀態(tài) 10：30 a作業(yè)等待 10 分鐘，剩余 20 分鐘繼續(xù)等待b 作業(yè)運(yùn)行 10 分鐘，剩余 20 分鐘繼續(xù)運(yùn)行c 作業(yè)到達(dá)，等待被作業(yè)調(diào)度程序調(diào)度10：50 a 作業(yè)等待 30 分鐘，剩余 20 分鐘由于優(yōu)先級(jí)高，被進(jìn)程調(diào)度程序調(diào)度處于開(kāi)始運(yùn)行狀態(tài)11：1012：0012：20 b 作業(yè)運(yùn)行 30 分鐘，作業(yè)完成，結(jié)束運(yùn)行 c 作業(yè)等待 20 分鐘 由于估計(jì)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，仍未被調(diào)入

7、系統(tǒng)中運(yùn)行 d 作業(yè)到達(dá)，被進(jìn)程調(diào)度程序調(diào)度處于就緒狀態(tài) a 作業(yè)運(yùn)行 40 分鐘，作業(yè)完成，結(jié)束運(yùn)行c 作業(yè)等待 30 分鐘，被作業(yè)調(diào)度程序調(diào)度進(jìn)入系統(tǒng) 由于優(yōu)先級(jí)高，被進(jìn)程調(diào)度程序調(diào)度處于開(kāi)始運(yùn)行狀態(tài) d 作業(yè)等待 10 分鐘 由于優(yōu) 先級(jí)低，被進(jìn)程調(diào)度程序調(diào)度處于就緒狀態(tài) c 作業(yè)運(yùn)行 50 分鐘，作業(yè)完成，結(jié)束運(yùn)行 d 作業(yè)等待 60 分鐘，被進(jìn)程調(diào)度程序調(diào)度處于開(kāi)始運(yùn)行狀態(tài) d 作業(yè)運(yùn)行 20 分鐘，作業(yè)完成，結(jié)束運(yùn)行【篇二：操作系統(tǒng)第三章作業(yè)答案】進(jìn)程之間存在相互制約關(guān)系嗎？若存在，是什么制約關(guān)系？為什么？幾個(gè)同學(xué)去圖書(shū)館借同一本書(shū)。答：互斥，只能有一個(gè)借到籃球比賽中兩隊(duì)同學(xué)爭(zhēng)搶籃

8、板球。答：互斥，只能有一個(gè)搶到果汁流水線生產(chǎn)中搗碎、消毒、灌裝、裝箱等各道工序。答：同步時(shí)進(jìn)行，相互不影響商品的入庫(kù)出庫(kù)。答：同步時(shí)進(jìn)行，相互無(wú)影響工人做工與農(nóng)民種糧。答：同步進(jìn)行，相互無(wú)影響2.在操作系統(tǒng)中引入管程的目的是什么？條件變量的作用是什么？答：引入管城是為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步和互斥。條件變量的作用是：設(shè)置多個(gè)信號(hào)量，使用大量的 p、v 操作，還要仔細(xì)安排多個(gè) p 操作的排列次序，否則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果或出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象。3.說(shuō)明 p、v 操作為什么要設(shè)計(jì)成原語(yǔ)。 答：用信號(hào)量 s 表示共享資源，其初值為 1 表示有一個(gè)資源。設(shè)有兩個(gè)進(jìn)程申請(qǐng)?jiān)撡Y源，若其中一個(gè)進(jìn)程先執(zhí)行 p 操作。 p 操作中

9、的減1 操作有 3 條指令組成：去 s 送寄存器 r;r-1 送 s。若 p 操作不用原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)，在執(zhí)行了前述三條指令中的 2 條，即還未執(zhí)行 r 送 s 時(shí)（此 時(shí) s 值仍為 1），進(jìn)程被剝奪 cpu ，另一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行也要執(zhí)行 p 操作，執(zhí)行后 s 的值為 0，導(dǎo)致信號(hào)量的值錯(cuò)誤。正確的結(jié)果是兩個(gè)進(jìn)程執(zhí)行完 p 操作后，信號(hào)量 s 的值為 -1，進(jìn)程阻塞。4.設(shè)有一個(gè)售票大廳，可容納 200 人購(gòu)票。如果廳內(nèi)不足 200 人則允許進(jìn)入，超過(guò)則在廳外等候；售票員某時(shí)只能給一個(gè)購(gòu)票者服務(wù)，購(gòu)票者買完票后就離開(kāi)。試問(wèn)： 購(gòu)票者之間是同步關(guān)系還是互斥關(guān)系？答：互斥關(guān)系 用 p、v 操作描述購(gòu)票者的工

10、作過(guò)程。如下：semaphoremutex=1; semaphorefull=200; void customer() p(metux); p(full); buying v(mutex); v(full);5.進(jìn)程之間的關(guān)系如圖 3-16 所示，試用 p、v 操作描述它們之間的同步。如下： 設(shè)：s1s2 為 a s1 s3為 b s2 s6 為 c s3 s4 為 d s3 s5為 e s4 s6 為 fs5s6 為 gsemaphorea,b,c,d,g,f,g=0,0,0,0,0,0,0; s1;v(a);v(b); p(a);s2;v(a); p(b);s3;v(b); p(d);s4

11、;v(d); p(e);s5;v(e); p(c);s6; p(f);p(g);s6 6.有 4 個(gè)進(jìn)程 p1、p2、p3、p4 共享一個(gè)緩沖區(qū)，進(jìn)程 p1 向緩沖區(qū)存入消息，進(jìn)程 p2、p3、p4 從緩沖區(qū)中去消息，要求發(fā)送者必須 等三個(gè)進(jìn)程都去過(guò)本消息后才能發(fā)送下調(diào)消息。緩沖區(qū)內(nèi)每次只能 容納一個(gè)消息，用 p、v 操作描述四個(gè)進(jìn)程存取消息的情況。如下：semaphore: metux=0; p1;v(metux); p(metux); p(metux); p(metux); p2; p3; p4;v(metux); v(metux); v(metux); 7.分析生產(chǎn)者 消費(fèi)者問(wèn)題中多個(gè)

12、p 操作顛倒引起的后果。semaphore mutex=1 ；semaphore empty=n ；semaphore full=0 ；int i,j ； item buffern;item data_p,data_c; void producer() while(ture)produce an item in data_p;p(empty); p(mutex); bufferi=data_p;i=(i+1)%n; v(empty); v(full);void consumer() while(ture) p(full); p(mutex); data_c= bufferj;j=(j+1)%n

13、; v(metux);v(empty);coumer the item in data_c; 8.讀者 寫(xiě)者問(wèn)題中寫(xiě)者優(yōu)先算法的實(shí)現(xiàn)。semaphore wmutex ，rmutex=1 ；int rcount=0 ； semaphore mutex=1 void reader （） while(true)p(mutex); p(mutex); p(rmutex); p(wmutex); if(rcount=0) p(wmutex);rcount=rcount+1 ; v(rmutex); v(mutex); v(wmutex);v(mutex); 讀； void writer()while(

14、true) 寫(xiě)； p(rmutex) ；rcount=rcount-1 ；if （rcount=0 ） v（wmutex ）；v（rmutex ）； 9.寫(xiě)一個(gè)用信號(hào)量解決哲學(xué)家進(jìn)餐問(wèn)題不產(chǎn)生鎖死的算法。如下：semaphore chopstick5=1,1,1,1,1; semaphore mutex; void profession(int n)while (ture) p(chopsticki;p（chopstick(i+1)%5 ）; p(metux); 進(jìn)餐； v(chopsticki;v（chopstick(i+1)%5 ）;思考；v(metux) ；10.一個(gè)文件可有若干個(gè)不同的

15、進(jìn)程所共享，每個(gè)進(jìn)程具有唯一的編號(hào)。假定文件可有滿足下列限制的若干個(gè)不同的進(jìn)程同時(shí)訪問(wèn)，并發(fā)訪問(wèn)該文件的哪些進(jìn)程的編號(hào)的總和不得大于 n，設(shè)計(jì)一個(gè)協(xié)調(diào)對(duì)該文件訪問(wèn)的管程。不會(huì)做這道題11.用管程解決讀者 寫(xiě)者問(wèn)題，并采用公平原則。不會(huì)做這道題【篇三：操作系統(tǒng) 第三章部分答案】ass=txt7 設(shè)單處理器系統(tǒng)中有 5 個(gè)進(jìn)程 p1、p2、p3、p4、p5并發(fā)執(zhí)行，其運(yùn)行時(shí)間分別為 10、1、2、1、5，優(yōu)先權(quán)分別為 3、1、3、4、2，這些進(jìn)程幾乎同時(shí)到達(dá)，在就緒隊(duì)列中的次序依次為 p1、p2、p3 、p4 、p5，試計(jì)算采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)（時(shí)間片為 2），短進(jìn)程優(yōu)先、非搶占式優(yōu)先權(quán)算法進(jìn)行調(diào)度時(shí)的

16、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均等待時(shí)間。 解：（1）時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，時(shí)間片大小為 2min采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法進(jìn)行調(diào)度時(shí)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為，平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為，平均等待時(shí)間為。 （2）短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法采用短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法進(jìn)行調(diào)度時(shí)的的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為，平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為，平均等待時(shí)間為。（3.1）非搶占式優(yōu)先權(quán)算法（假設(shè)值越大，優(yōu)先級(jí)越高）采用非搶占式優(yōu)先權(quán)算法（假設(shè)值越大，優(yōu)先級(jí)越高）進(jìn)行調(diào)度時(shí)的的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為，平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為，平均等待時(shí)間為。（3.2）非搶占式優(yōu)先權(quán)算法（假設(shè)值越小，優(yōu)先級(jí)越高）采用非搶占式優(yōu)先權(quán)算法（假設(shè)值越小，優(yōu)先級(jí)越高）進(jìn)行調(diào)度時(shí)的的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為，平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為

17、，平均等待時(shí)間為。8有 4 個(gè)作業(yè) j1、j2 、j3、j4 ，它們達(dá)到的時(shí)間分別為 9:00 、9:40 、9:50 、10:10 ，所需的 cpu 時(shí)間分別為70min 、30min 、10min 、5min ，分別采用先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法和短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法進(jìn)行調(diào)度，試問(wèn)它們的調(diào)度順序、作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均周轉(zhuǎn)時(shí)間各是多少？ 解：（1）先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法（2）短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法9一個(gè)能容納兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)，作業(yè)調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先 調(diào)度算法，進(jìn)程調(diào)度采用搶占式優(yōu)先權(quán)算法。表 3-11 列出了先后到達(dá)的幾個(gè)作業(yè)的相關(guān)時(shí)間和優(yōu)先級(jí)（值越小，優(yōu)先級(jí)越高），試計(jì)算：各作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存的時(shí)間和完成時(shí)間

18、；平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。表 3-11 一個(gè)調(diào)度的例子解：本題中的批處理系統(tǒng)能容納兩道作業(yè)，即內(nèi)存中最多允許存在兩道作業(yè)。分析：（1）8:00 時(shí)，作業(yè) job1 到達(dá)并投入運(yùn)行。（2）8:20 時(shí)，作業(yè) job2 到達(dá)，且它的優(yōu)先級(jí)高于作業(yè) job1 ，所以作業(yè) job1 進(jìn)入就緒隊(duì)列，作業(yè) job2 投入運(yùn)行。（3）8:30 時(shí)，作業(yè) job3 到達(dá)，因?yàn)閮?nèi)存中已經(jīng)存在兩道作業(yè)：job1 和 job2 ，所以作業(yè) job3 進(jìn)入后備隊(duì)列等待高級(jí)調(diào)度。 （4）8:50 時(shí)，作業(yè) job2 運(yùn)行結(jié)束，作業(yè) job4 到達(dá)系統(tǒng)。因?yàn)槭前炊套鳂I(yè)優(yōu)先的原則進(jìn)行高級(jí)調(diào)度，加上作業(yè) job4 的運(yùn)行時(shí)間比job3 少，所以作業(yè) job4 被裝入內(nèi)存就緒隊(duì)列，而作業(yè) job1 的優(yōu)先級(jí)比作業(yè) job4 的優(yōu)先級(jí)高，所以作業(yè)