操作系統(tǒng)題作業(yè)

第一章第二章信號量機(jī)制及其應(yīng)用例題13如圖2.11所示，有一計算進(jìn)程和打印進(jìn)程，它們共享一個單緩沖區(qū)，計算進(jìn)程不斷地計算出結(jié)果并將它放入單緩沖區(qū)中，打印進(jìn)程則負(fù)責(zé)從單緩沖區(qū)取出每一個結(jié)果進(jìn)行打印。請用信號量來實現(xiàn)它們的同步關(guān)系。圖2.11共享單緩沖的計算進(jìn)程和打印進(jìn)程例題14在生產(chǎn)者—消費者問題中，如果將兩個wait操作即wait(full)和wait(mutex)互換位置，或者將wait(empty)和wait(mutex)互換位置，結(jié)果會如何？如果將兩個signal操作即signal(full)和signal(mutex)互換位置，或者將signal(empty)和signal(mutex)互換位置，其結(jié)果又會如何？第三章例題7對下面的5個非周期性實時任務(wù)，按最早開始截止時間優(yōu)先調(diào)度算法應(yīng)如何進(jìn)行CPU調(diào)度？進(jìn)程到達(dá)時間執(zhí)行時間開始截止時間A1020110B202020C402050D502090E602070請求分頁/分段例題17：在一采取局部置換策略的請求分頁系統(tǒng)中，分配給某個作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)為4，其中存放的四個頁面的情況如表4-3所示。物理塊虛頁號裝入時間最后依次訪問時間訪問位修改位0260157011116016110202615800332016311設(shè)表中的所有數(shù)字均為十進(jìn)制數(shù)，所有時間都是從進(jìn)程開始運行時從0開始計數(shù)的時鐘數(shù)。請問，如果系統(tǒng)采用下列置換算法，將選擇哪一頁進(jìn)行換出？（1）FIFO算法；（2）LRU算法（3）改進(jìn)的Clock算法。例題18在一個請求分頁系統(tǒng)中，假如一個作業(yè)的頁面走向為4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，目前它還沒有任何頁裝入內(nèi)存，當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊書面M分別為3和4時，請分別計算采用OPT、LRU和FIFO頁面置換算法時，訪問過程中所發(fā)生的缺頁次數(shù)和缺頁率，并比較所得的結(jié)果。例題19某頁式虛擬存儲器管理系統(tǒng)中，頁面大小為1kb，一進(jìn)程分配到的內(nèi)存塊數(shù)為3，并按下列地址順序引用內(nèi)存單元：3635，3632，1140，3584，2892，3640，0040，2148，1700，2145，3209，0000，1102，1100.如果上述數(shù)字均為十進(jìn)制數(shù)，而內(nèi)存中尚未裝入任何頁，（1）給出使用LRU算法時的缺頁次數(shù)，并與使用FIFO算法時的情況進(jìn)行比較；（2）用流程圖的方式解釋地址變換的過程（缺頁時只需指出產(chǎn)生缺頁中斷以請求調(diào)頁，具體的中斷處理流程不需畫出）。第五章例題5假設(shè)T是從磁盤輸入一塊數(shù)據(jù)的時間，C是CPU對一塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時間，而M是將一塊數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)傳送到用戶區(qū)的時間。當(dāng)一用戶進(jìn)程要按順序訪問的方式處理大量數(shù)據(jù)時，請問在單緩沖和雙緩沖的情況下，系統(tǒng)對一塊數(shù)據(jù)的處理時間分別是多少？圖5-2單緩沖工作示意圖和時序圖圖5-3雙緩沖工作示意圖和時序圖磁盤調(diào)度算法例題12假設(shè)磁盤有200個磁道，磁盤請求隊列中是一些隨即請求，它們按照到達(dá)的次序分別處于55，58，39，38，90，160，150，38，184號磁道上，當(dāng)前磁頭在100號磁道上，并向磁道號增加的方向上移動。請給出按FCFS、SSTF、SCAN及CSCAN算法進(jìn)行磁盤調(diào)度時滿足請求的次序，并計算出它們的平均尋道長度。第六章1.成組鏈接法P156例題6某個系統(tǒng)采用成組鏈接法來管理磁盤的空閑空間，目前磁盤的狀態(tài)如圖6.10所示。該磁盤中目前還有多少個空閑盤塊？請簡述磁盤塊的分配過程。在為某個文件分配3個盤塊后，系統(tǒng)要刪除另一文件，并回收它所占的5個盤塊，它們的盤塊號依次為700、711、703、788、701，請畫出回收后的盤塊鏈接情況。答：從圖中可以看出，目前系統(tǒng)共有四組空閑盤塊，第一組為2塊，第二，三組分別為100塊，第四組雖記為100快，但除去結(jié)束標(biāo)記后實際只有99塊，故空閑盤塊總數(shù)為301塊。磁盤塊的分配過程如下：首先檢查超級塊空閑盤塊號棧是否已上鎖，若已上鎖則進(jìn)程睡眠等待；否則將s_nfree減1，若s_nfree仍大于0，即第一組中不止一個空閑盤塊，則將s_free[s_nfree]中登記的（即空閑盤塊號棧頂?shù)模┛臻e盤塊分配出去。若s_nfree為0，即當(dāng)前空閑盤塊號棧中只剩下最后一個空閑盤塊，由于該盤塊中登記有下一組空閑盤塊的盤塊號和盤塊數(shù)，因此核心在給超級塊的空閑盤塊號棧上鎖后，先將該盤塊的內(nèi)容讀入超級塊的空閑盤塊號棧，再將該盤塊分配出去。另外，還需將空閑盤塊號棧解鎖，并喚醒所有等待其解鎖的進(jìn)程。若s_nfree為0，而且棧底登記的盤塊號為0，則表示系統(tǒng)已無空閑盤塊可分配，此時也讓進(jìn)程睡眠等待其他進(jìn)程釋放盤塊。根據(jù)題意，分配給某文件的3個盤塊依次為299號，300號，301號這三個