操作系統(tǒng)作業(yè)題及答案

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《操作系統(tǒng)》課程作業(yè)

（2023年春）

姓名：學(xué)號(hào)：

專業(yè)：年級(jí)：學(xué)校：日期：

作業(yè)一：作業(yè)管理

1、有三道程序A、B、C在一個(gè)系統(tǒng)中運(yùn)行，該系統(tǒng)有輸入、輸出設(shè)備各1臺(tái)。三道程序

A、B、C構(gòu)成如下：

A：輸入32秒，計(jì)算8秒，輸出5秒B：輸入21秒，計(jì)算14秒，輸出35秒C：輸入12秒，計(jì)算32秒，輸出15秒

問(wèn)：（1）三道程序順序執(zhí)行的總時(shí)間是多少？

（2）充分發(fā)揮各設(shè)備的效能，并行執(zhí)行上述三道程序，最短需多少時(shí)間（不計(jì)系統(tǒng)開(kāi)銷）？并給出相應(yīng)的示意圖。2、假設(shè)一個(gè)單CPU系統(tǒng)，以單道方式處理一個(gè)作業(yè)流，作業(yè)流中有2道作業(yè)，共占用CPU

計(jì)算時(shí)間、輸入卡片數(shù)和打印輸出行數(shù)如下：

作業(yè)號(hào)12占用CPU計(jì)算時(shí)間3分鐘2分鐘輸入卡片張數(shù)100張200張打印輸出行數(shù)2000行600行其中，卡片輸入機(jī)速度為1000張/分鐘，打印機(jī)輸出速度為1000行/分鐘，試計(jì)算：（1）不采用spooling技術(shù)，計(jì)算這兩道作業(yè)的總運(yùn)行時(shí)間（從第1道作業(yè)輸入開(kāi)始

到最終一個(gè)作業(yè)輸出完畢）。

（2）如采用spooling技術(shù)，計(jì)算這2道作業(yè)的總運(yùn)行時(shí)間（不計(jì)讀/寫盤時(shí)間），并給

出相應(yīng)的示意圖。

作業(yè)二：進(jìn)程管理

1、請(qǐng)寫出兩程序S1和S2可并發(fā)執(zhí)行的Bernstein條件。2、有以下5條語(yǔ)句，請(qǐng)畫(huà)出這5條語(yǔ)句的前趨圖。

S1：y=x+1R(x)W(y)S2：c=f-wR(f,w)W(c)S3：d=r-yR(r,y)W(d)S4：x=a+bR(a,b)W(x)S5：r=c+yR(c,y)W(r)

3、設(shè)在教材第62頁(yè)3.6.4節(jié)中所描述的生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題中，其緩沖部分為m個(gè)長(zhǎng)度相等

的有界緩沖區(qū)組成，且每次傳輸數(shù)據(jù)長(zhǎng)度等于有界緩沖區(qū)長(zhǎng)度以及生產(chǎn)者和消費(fèi)者可對(duì)緩沖區(qū)同時(shí)操作。重新描述發(fā)送過(guò)程deposit(data)和接收過(guò)程remove(data)。

P1P2有界緩沖區(qū)m12..C1C2Pin..Ci

4、設(shè)有k個(gè)進(jìn)程共享一臨界區(qū)，對(duì)于下述狀況，請(qǐng)說(shuō)明信號(hào)量的初值、含義，并用P，V

操作寫出有關(guān)互斥算法。

（1）一次只允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)；

（2）一次允許m（m<k）個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)。

PnCk作業(yè)三：進(jìn)程管理

1、倘若一個(gè)街道交通如下圖所示，若有一長(zhǎng)度大于兩個(gè)路口距離的車，可以從東南西北四

個(gè)方向開(kāi)來(lái)，問(wèn)（1）何時(shí)會(huì)發(fā)生死鎖？（2）請(qǐng)?zhí)岢鲆环N可預(yù)防死鎖發(fā)生的簡(jiǎn)單方法。

2、某超市市場(chǎng)科容納100人同時(shí)購(gòu)物，入口處備有籃子，每個(gè)購(gòu)物者可取1只籃子入內(nèi)購(gòu)

物，出口處結(jié)賬并歸還籃子（出、入口僅容1人通過(guò)）。請(qǐng)?jiān)囉肞，V操作及信號(hào)量寫出如下?tīng)顩r的購(gòu)物同步算法：

（1）1個(gè)出入口，且一次只允許1人通過(guò)；（2）1個(gè)入口，n個(gè)出口（n≥1且為整數(shù)）。3、設(shè)有無(wú)窮多個(gè)緩沖區(qū)和無(wú)窮多個(gè)信息，甲進(jìn)程把信息逐個(gè)寫入每個(gè)緩沖區(qū)，乙進(jìn)程則逐個(gè)地從緩沖區(qū)中取出信息。試問(wèn)：（1）兩個(gè)進(jìn)程間的制約關(guān)系；（2）用P，V操作寫出兩個(gè)進(jìn)程的同步算法，并給出信號(hào)量的初值；（3）指出信號(hào)量的值的變化范圍及取值的含義。

作業(yè)四：作業(yè)、進(jìn)程調(diào)度

1、下面哪幾種調(diào)度算法適合于作業(yè)調(diào)度，哪些適合進(jìn)程調(diào)度？

（1）先來(lái)先服務(wù)（2）輪轉(zhuǎn)法（3）短作業(yè)優(yōu)先（4）優(yōu)先級(jí)高者優(yōu)先（5）長(zhǎng)作業(yè)優(yōu)先2、作業(yè)調(diào)度算法選擇作業(yè)的原則可以是保證系統(tǒng)吞吐量大、對(duì)用戶公允合理或者充分發(fā)揮系統(tǒng)資源的利用率。尋常狀況下，采用簡(jiǎn)單算法只能表達(dá)其中一種原則而其它原則得不到反映。為此，給出以下能反映多種原則的調(diào)度算法，并假定完全根據(jù)優(yōu)先數(shù)從高到低順序挑揀作業(yè)，作業(yè)優(yōu)先數(shù)按下述公式計(jì)算：

R(優(yōu)先數(shù))=(作業(yè)等待時(shí)間)2+1/(作業(yè)要求運(yùn)行時(shí)間)

請(qǐng)問(wèn)這種算法反映了上述原則中的哪些原則？并簡(jiǎn)述理由。3、假設(shè)有4道作業(yè)，它們的提交時(shí)刻及運(yùn)行時(shí)間由下表給出：作業(yè)號(hào)1234提交時(shí)刻/小時(shí)10.0010.2010.4010.50執(zhí)行時(shí)間/小時(shí)