操作系统作业讲解资料

1、第三章作业讲解1有5个作业进入就绪队列等待运行，预计它们的运行时间分别为9、6、3、5与X，它们以什么样的调度顺序运行时会取得最小的响应时间？（答案与 X值有关）答：短作业优先调度算法是使响应时间最小的调度算法：X、 3、 5、 6、 93、 X、 5、 6、 93、 5、 X、 6、 93、5、6、X、90X 时,调度顺序为 3X 时5调度顺序为 5X 时6调度顺序为 6 9时，调度顺序为：3、5、6、9、X2、假设一个系统中有 4个进程，它们的到达时间和服务时间如表所示，忽略I/O以及其他开销时间，若分别按先来先服务（FCFS ）、非抢占及抢占的短进程优先（ SPF）、高响应比优先（HRR

2、N ）、时间片轮转（RR，时间片=1 ）、多级反馈队列调度算法（FB，第i级队列的时间片=2i-1）进行CPU调度，请给出各 进程的完成时间、周转时间、带权周转时间、平均周转时间和平均带权周转时间。进程到达时间服务时间A05B12C39D67算法时间进程平均时间ABCD完成时间571623FCFS周转时间56131710.25带权周转时间131.442.431.97完成时间572314SPF （非抢占）周转时间562089.75带权周转时间132.221.141.835完成时间732314SPF （抢占）周转时间722089.25带权周转时间1.412.221.141.435完成时间57162

3、3HRRN周转时间56131710.25带权周转时间131.442.431.97完成时间1242322RR (q=1)周转时间123201612.75带权周转时间2.41.52.222.292.1完成时间1362321FB (q=2i-1)周转时间135201513.25带权周转时间2.62.52.222.142.3653、若有4个周期性任务，任务 A要求每30ms执行一次，执行时间为 15ms；任务B要求每50ms执行一 次，执行时间为5ms；任务C要求每50ms执行一次，执行时间为15ms；任务D要求每100ms执行一次, 执行时间为10ms,应如何按最低松弛度优先算法对它们进行 CPU调

4、试？（要求画出0-150ms时段的调 度时序图，并列出每次切换时每个任务的松弛度）松弛度1530 3550658090 95110125140 145A1=15B仁45C1=35D1=90B1=30C1=20A2=15B1=15D1=60任务执行B2=45C2=35D1=40A2=10D1=50A3=10D1=10B2=15B2=30D1=25厂A4=10A4=15B2=5B3=35C3=25D2=80A5=10B3=20D2=65D2=55B3=5D2=60A1C1 B1 A2C2A3D1 |B2A4C3A5B3D2JINI11D1=7501530 3550658090 9511012514

5、0 145155答：对于上面的4个周期性任务，利用最低松弛度优先算法进行调度的情况如图所示:0 101 120301II405060708090100110 1201301401501I1 1L 1| |1 1 1|1 1L L1 1A1,B1C1,D1到达时间|A2IB2,C；2FA3IA4LB3,C3 D2 !A51A6,B4C4必须完成时间tA1B1I,C1tA2TA3tB2,C2D11A4t A5,B3C34、3个进程共享4个同类型的资源，每个进程最大需要2个资源，请问该系统是否会因为竞争该资源而死锁？答：该系统不会因为竞争该类资源而死锁。因为，必有一个进程可获得2个资源故能顺利完成，

6、并释放出其所占用的2个资源给其他进程使用，使它们也顺利完成。5、不安全状态是否必然导致系统进入死锁状态？举例说明。答：不安全状态不一定导致进入死锁状态。因为，安全性检查中使用的向量 Max是进程执行前提供的，而在实际运行过程中，一进程需要的最大资源量可能小于Max，如一进程对应的程序中有一段进行错误处理的代码，其中需要 n个A种资源，若该进程在运行过程中没有碰到相应的错误，而不需要调用该段错误处 理代码，则它实际上将完全不会请求这n个A种资源。6、在银行家算法中，若出现下面的资源分配情况:ProcessAllocationNeedAvailableP000320 0 121522P110 0

7、01650P2135423 56P301320552P400140658试问：1 ）该状态是否安全（要求列出安全性算法检查表）？2）若进程P2提出请求Request（1,2,2,2）后，系统能否将资源分配给它（要求根据分配算法列出检查 过程）？3）如果系统立即满足 P2的上述请求，请问，系统是否立即进入死锁状态，请说明原因？答：1）利用安全性算法对上面的状态进行分析，找到了一个安全序列P0、P3、P1、P2、P4，故系统是安全的。、源情况WorkNeedAllocati onWork+Allocati onFi nish进程A B C DA B C DA B C DA B C DP015220

8、01200321554TrueP31554055201321686TrueP11686165010002686TrueP2268623561354391310TrueP439131006580014391414True2) P2发出请求向量 Request(1,2,2,2)后，系统按银行家算法进行检查： Request2(1,2,2,2)=Need2(2,3,5,6) Request2(1,2,2,2)=Available(1,5,2,2) 系统先假定可为P2分配资源，并修改 Available ，Allocation2和Need2向量：Available= ( 0，3，0，0)Allocat

9、i on 2=(2,5,7,6)Need2= ( 1，1，3，4) 进行安全性检查：此时对所有的进程，条件Needi=Available(0,3,0,0)都不成立，即Available不能满足任何进程的请求，故系统进入不安全状态。此时当进程P2提出请求Request(1,2,2,2) 后，系统不能将资源分配给它。3) 系统立即满足进程 P2的请求(1，2，2, 2)后，并没有马上进入死锁状态。因为，此时上述进程并没有申请新的资源，并因得不到资源而进入阻塞状态。只有当上述进程提出新的请求，并导致所有没有执行完的多个进程因得不到资源而阻塞时，系统才进入死锁状态。7、进程资源的使用情况和可用情况如表

10、所示，请画出资源分配图，并对资源图进行简化，这种情况下系统会发生死锁吗?进程当前分配数待分配的请求可用资源R1R2R3R1R2R3R1R2R3P1200110000P2310000P3130001P4011010P1P2P4R1R2R3R1R2R3P4可以获得资源，运行结束。P2只有分配边，没有请求 边，所以首先可以将 P2所有 的边化简P2释放资源后，P1与P4都可 以获得资源，运行结束。所 以选择P1化简R3所有结点都成为孤立结点，所以 图是可以完全化简的，不会发生 死锁存在两种化简序列1) p2-p1-p4-p3 ； 2) p2-p4-p1-p3 8要使下表中描述的状态安全，可用资源的最

11、小数目应为多少？(注意，问题问的是可用资源的数目而不是存在的资源数)进程当前分配数最大分配数R1R1P113P212P3P43297答：如果R1有一个资源可用，能保证 P2运行完。然后P2释放它现在使用的资源，使得R1类型的资源2个可用，这将允许 P1执行完。P1释放它使用的资源后，R1类型的资源数增加为 3个可用。只有 3个R1类型的资源，如果 P3、P4请求分配最大数目的资源，P3与P4就仍然处于死锁状态。如果一开始就有3个R1类型资源，而不是1个，P4就可以获得5个R1的可用资源并运行完。再加上 P4原来 占用的2个R1资源，就可以让 P3运行。所以使该状态安全的所需可用资源的最小个数为

12、3。9、在时间片轮转法中，应如何确定时间片的大小？答：时间片长度可按如下方法确定：1）系统对相应时间的要求；2）就绪进程的数目：数目越多，时间片越小（当响应时间一定时）；3）系统的处理能力：应当使用户输入通常在一个时间片内能处理完，否则使 响应时间，平均周转时间和平均带权周转时间延长；10、在解决死锁问题的几个方法中，哪种方法最易于实现？哪种方法能使资源利用率最高？答：解决死锁问题可归纳为三种方法：预防死锁、避免死锁、检测死锁和解除死锁。其中预防死锁最容易实现的；避免死锁使资源的利用率最高。课本上习题8在批处理系统、分时系统和实时系统中，各采用哪几种进程（作业）调度算法？答：批处理系统可采用的

13、进程调度算法有：高优先权优先调度算法、多级反馈队列调度算法、FCFS、SJF分时系统可采用的进程调度算法有：基于时间片的轮转算法、抢占式优先权调度算法、多级反馈队列调度算法实时系统可采用的进程调度算法有：非抢占式优先权调度算法、抢占式优先权调度算法、最早截止时间优 先算法、最低松弛度优先算法（后两种都属于高优先权优先的实时调度算法）5、在银行家算法中，若出现下面的资源分配情况:2）若进程P2提出请求Request（1,2,2,2）后，系统能否将资源分配给它？3）如果系统立即满足 P2的上述请求，请问，系统是否立即进入死锁状态？答：1）利用安全性算法对上面的状态进行分析，找到了一个安全序列P0、

14、P3、P4、P1、P2，故系统是安全的。资源情况WorkNeedAllocati onWork+Allocati onFi nish进程、A B C DA B C DA B C DA B C DP016 2 20 0 1200321654TrueP316 5406 52003216 8 6TrueP416 8 606 56001416 910TrueP116 91016 5010 0 026 910TrueP226 91023 561354391414True2） P2发出请求向量 Request（1,2,2,2）后，系统按银行家算法进行检查: Request2（1,2,2,2）=Need2（2,3,5,6） Request2(1,2,2,2)=Available(1,6,2,2) 系统先假定可为P2分配资源，并修改 Available , Allocation2 和Need2向量：Available= (0, 4, 0, 0)Allocati on 2=(2,5,7,6)Need2= ( 1，1，3，4) 进行安全性检查：此时对所有的进程，条件