操作系统补充习题

补充习题一、作业的周转时间二、计算作业周转时间三、P/V操作例子四、银行家算法五、存储分配与地址变换六、磁盘调度及设备管理概念七、磁盘空闲块的成祖分配算法八、概念复习题

练习题一个32位的虚拟存储系统有两级页表，其逻辑地址中，第22到31位是第一级页表，12位到21位是第二级页表，页内偏移占0到11位。一个进程的地址空间为4GB，如果从0XC0000000开始映射

4MB大小页表，请问第一级页表所占的4KB空间映射在什么位置，并说明理由。（注意B代表字节，一个32位地址占4字节）

一、作业的周转时间作业号

作业提交时间所需CPU时间（分）作业长度（KB）

开始执行时间

作业完成时间周转时间(分)T=完成–提交110：002515

210：203060

310：202540

410：301520

510：351030

有5个作业，到达的时间、所需执行时间、所需存储容量如下表所示。假定内存容量为100KB，采用可变分区存储管理方法，作业在内存中不能移动，并且假定内存中的就绪作业平分CPU时间，采用先来先服务调度策略，试求各作业开始执行的时间、完成的时间和周转时间，并填入表中。（不计作业换进换出时间和其它的开销）10:2510:0010:2511:2010:5011:2011:1511:3011:4011:452560557565平均周转时间=（25+60+55+75+65）/5=56（分钟）25510二、计算作业周转时间操作系统中采用多道程序设计技术以提高CPU及各种资源的利用率,试以下例比较说明.假定系统中有一个CPU,一台I/O设备,二者可同时工作,有三个作业X,Y,Z,各自的程序行为是:

I/O

CPU

I/O

CPU

I/O(单位:ms)X20

20

20

30

20Y40

30

40

10Z30

20

30①假若采用单道串行方式调度运行,总的周转时间是多少?②假若采用多道程序设计技术调度,调度优先权X最高,Y其次,Z最低,当前三个作业都已就绪.试画出调度时序图,给出各自的以及总的周转时间.二（续）①各自的周转时间X=（20+20+20+30+20）=110(ms)Y=（20+20+20+30+20）+（40+30+40+10）=230(ms)Z=（20+20+20+30+20）+（40+30+40+10）+（30+20+30）=310(ms)总的周转时间=110+230+310=570，平均周转时间=570/3=190②各自的周转时间 X:110(ms) Y:140(ms) Z:210(ms)总的=110+140+210=460，平均=460/3153

tXYZI/oYYXXXZI/OCPUI/OCPUI/O(单位:ms)X2020203020Y40304010Z302030

20202020203020304010303020CPU执行时间三、P/V操作例子

（司机与售票员）汽车司机与售票员之间必须协同工作,一方面,只有售票员把车门关好了,司机才能开车,因此,售票员关好车门应通知司机开车;另一方面,只有当汽车已经停下,售票员才能开门上下客,故司机停车后应通知售票员.假定某辆公共汽车上有一名司机与两名售票员.汽车当前正在始发站停车上客.试设必要的信号量并赋初值,用P、V操作写出他们的同步算法.三（续）设信号量为：doorclose=0;busstop=1;conbeginDriver:begin repeat

P(doorclose);

开车; 到站; 停车;

V(busstop);

乘客上/下车； forever endconductor:begin repeat

P(busstop);

开门;

乘客上/下车; 售票; 关门;

V(doorclose);

开车;

forever endconend习题：一个供销商与三个喝冰水者口渴的人必须有三样东西:水、冰和茶杯才能喝到冰水。有三个人，每人手中仅有一样上述东西第四个人是服务员该人可以无限地提供这三样东西没有人喝水时，服务员便随机地提供其中的两样东西放在桌上如果这两样东西是口渴的人所需要的，则按需要收起，便可喝一杯冰水。喝完后则通知服务员，此过程反复进行。写一个管程，控制口渴者和服务员的活动过程。习题解答：一个供销商与三个喝冰水者提供冰和水提供杯子和水提供杯子和冰有杯子glass有水water有冰ice}}Pr覆oc蜘ed督ur扁e茧se立ve风rWh铅il财e(呈tr羽ue){dr袋in匠ke圆rs身.灾Se坛rv漠e(盛);}Co流be虹gi泼nse栏ve冲r;dr圈in骄ke往r1僵;dr坊in猜ke闭r2哗;dr换in船ke窜r3巧;co蜓en骗dPr耍oc描ed弄ur恐e仆dr速in算ke疲r1Wh般il渣e(邮tr守ue向){dr象in没ke宗rs宿.G域et荒In净gr欣ed毅ie据nt码s(命re宾qu界ir纽奉em郑en尚tswa侄te窝r)妙;dr咱in取k(胞);dr竖in话ke霉rs究.N踪蝶ot半if云yS虽er邻ve炼r()本;}Pr惜oc晚ed败ur许e灯dr勤in膨ke祖r2Wh薯il铁e(败tr缩慧ue见){dr梁in丽ke扯rs吼.G秘et鸭In渠gr鉴ed雨ie其nt坊s(奇re首qu艰ir烟em弊en著tsic上e)凯;dr院in敌k(执);dr申in沉ke让rs涉.N鸡ot毁if系yS馒er绳ve赶r()健;}Pr联oc破ed烘ur抓e淡dr及in隔ke棵r3Wh之il炒e(躺tr踪蝶ue未){dr滩in销ke麻rs铃.G锯et然In伐gr决ed纵ie册nt零s(躬re浮qu推ir脸em系en弓tsgl餐as管s)伞;dr接in坡k(窃);dr察in蒙ke记rs您.N走ot哲if峰yS鸣er大ve绕r()兰;}P/条V操作戒的应泥用某公尘司有沿两个尤生产剧部门呢和一蛛个装拴配部钟门，祝两个洗生产牛部门哨分别功生产吴甲、恶乙两妹种零互件，滔装配预部门打的任皆务是各把甲截、乙奔两种宴零件训组装聚成产望品。孝两个兔生产痰部门扮每生盆产一出个零刊件后概都要兼分别威把它舞们送泡到装焦配部扒门的宴货架S1、S2上。S1存放吼零件商甲，S2存放唉零件巾乙，S1和S2均可瓶容纳20个零家件。揉装配我人员担每次劣从货制架上边取一凳个甲居零件胞和一绣个乙架零件挪后组帮装成双产品哲。请搏用P、V操作幅进行寒正确辫管理蓝。算法衔描述Be俊gi闸n信号汤量初肥值：mu仅te娇x1袜:=痛1;mu更te吩x2炼:=殿1;em狗pt躺y1卵:=熟20没;em匀pt经y2治:=锯20毫;fu趣ll君1:券=0称;fu磨ll叮2:举=0Co陕be花gi淹nA部门份：be床gi队nRe遮pe贿at生产绘一个坝产品A;P(那em犁pt陆y1吹);P(财mu稀te豪x1素);将产楚品A放入S1肆;V(陷mu比te末x1页);V(境fu器ll裁1)谋;Un恼ti湿l振fa顾ls逮eEn波dB部门袍：be笔gi果nRe疤pe愿at生产量一个弊产品B;P(迫em熄pt哑y2症);P(块mu损te蕉x2亦);将产灶品B放入S2泛;V(廊mu利te融x2锅);V(串fu位ll蠢2)报;Un肃ti岗l纯fa笑ls桥eEn瘦d装配寺人员挡：be活gi晌nRe酬pe薄atP(寨fu吐ll捉1)遭;P(租fu敬ll愉2)那;P(游mu脂te乌x1蝴);从S1中取厚出产喉品A;V(御mu庆te邮x1该);V(补em溜pt智y1完);P(津mu办te思x2反);从S2中取型出产震品B;V(龟mu照te标x2多);V(意em偷pt况y2隔);把A和B组装萌成产坝品Un忆ti容l脆fa妙ls穴eEn萄dCo悼en起dEn拒d;另一牵种描木述?Be谎gi恶nA:革=1吩;B:埋=1故;S1游:=淋0;S2宣:=质0;Pr惠oc雄ed替ur读e：Pr萍od叛uc暖t脖A:部门Abe畅gi搂nre毫pe斥atWh毁il展e技(S私1<爷20领)be洁gi改nP(初A)勾;Pr怕od佛uc郊e浊A;S1碧=S辨1+晌1;V(唉A)保;En昨dFo址re添ve哲ren启dPr降od候uc姜t锅B:部门Bbe梦gi排nre盾pe均atWh讨il膏e屯(S捐2<始20盒)be傻gi奴nP(闲B)草;Pr辰od拘uc禁e在B;S2肤=S如2+泻1;V(系B)En漫dFo贿re叮ve轧ren蹄dPr纲oc错ed巨ur粘e:As蚊se快mb事ly：装及配部欠门be竹gi贤nre与pe袄atWh哈il钟e圣(S淡1>芦0&堤&S掩2>猫0)be逮gi贩nP(散A)冷;P(利B)固;S1典=S渴1-窑1S2竭=S议2-厦1As揉se跪mb堡ly姿Aan值d瓜B;V(克A)浆;V(融B)岸;En狂dfo边re敢ve佳ren稼dCo味be喉gi游npr阁od谦uc是t座A;pr冷od蜡uc周t等B;As谱se鲜mb炕ly晋;co悉en析d四、城银行斯家算层法在银很行家糠算法从中，造若出林现下部述的污资源墙分配炭情况励：Pr僚oc股es观s定A语ll身oc宽at乱io楼n筛Ne朴ed拖A昌va绢il穿ab立lep0吐1匀,0甜,2护,3墨7酱,6砖,6星,13,慢0,宪1,烫4p1位2录,1链,0鸦,1凑6年,6穿,5交,7p2向1两,0壳,4栗,1弟3庆,5茄,1榆,5p30,必3,你2,宇1传3,杆1,清2,摸8p4仙3焦,2敬,1翠,0煎3殖,2愿,2趁,5p5读0繁,1抬,2蠢,6巨2浸,0拐,1泡,2当前闷状态镇安全轮吗？若进药程p3提出奖请求Re液qu梯es薯t(2,扇0,仪1,两1)后，书系统为能否情将资蜓源分爬配给掏它？器为什宅么？Available的变化p53,1,3,10p33,4,5,11p46,6,6,11p18,7,6,12p09,7,8,15p210,7,12,16（1）安全！ne骨ed寨A潜va片il平ab副leP3污哀1,诸1,曾1,卖71,袖0,塞0,扰3如果往满足政（2缠，0其，1改，1限）请附求，戒则所馅有其隔它请侦求再课也无扔法满努足，秋造成阅死锁朴。80KB五、谢存储炕分配抗与地魔址变尘换某一军采用主分段嫁虚拟热存储介管理畜的系乔统,窝假伏定:(1绝).们系镰统提遥供有休序对谣虚拟渴字节疮地址v=析(s,逮d),其中s是被左访问爬的虚给地址星所在职的段芳号,d是它便在该屯段内汉的偏卫移量办.(2疮).猴段径表格革式如玻下:(3企).邪内宵存物可理存蚊储的号当前再分区孩状态兵如图露:OSJ1J2J3040K80K100K120K160K240K256K其中魂带斜意线者晃为空朝闲区//疲/40K空区//尊///诵/20K空区//狭/段号段长(字节)是否在内存(y或n)内存起址(字节)20KB空区40KB空区五续违一(4苦).脸系暖统采拘用最佳迎适应的空喉闲区赠分配寒算法伯.现在霞调度释进程业要调漫度一部个有嗽下述吼逻辑精结构堪的进辆程到烛内存请完溜成:1.铁填藏写该出进程肃相应卸的段门表信耐息.2.深图套示虚梯拟地接址v的再斧定位黄过程顺.3.劈燕分凯别求蛮出主暂程序披段与售数据些段中岸字节旗地址第4K所对缓应的堂物理叶地址男.4.螺画扭出本院次调型度后乓的内股存分钞区状犹态图荣.(注梳:重本题踩目不检考虑鼻淘汰伸其它务进程沫的分阁段)012k1段子程序段044k0段主程序段06k2段数据段调度颤进程狐依段吗号从貌小到且大的裕顺序吩为该殖进程惹分配竿内存赌,部并设浇法将堆当前蜘段全只部装昆入内坐存.续二段号段长(字节)是否在内存(y或n)内存起址(字节)044Ky1601212Ky1006Ky112

04K有效地址段表哥地址疫寄存训器+OSJ1J2J3040K80K100K120K160K240K256K164K0段1段、2段20趋4K//36K空区//2K空区36KB空区40KB空区六、磁盘俘调度进程号磁道号移动磁道数71340141925823205132256149294016322911419101219034181173159376373339620应用SS茫TF忍(最短蛮寻道墨时间sh宜or须te守st坛-s私ee温k-惯ti答me预-f旱ir再st阔)调度天策略担，某缘瑞些进标程可晨能永岭远不坛能被良调度助到。匀如右渗表所替示的宫例子售中，叨我们邀假定勒每当目进程用9果（要滩求读赠出磁肃道3搜76睁上的吩信息青）的睁请求票得到须服务廉之前绣的某拉段时欢间，润系统裳又接床收一佩个请今求流盾，而脖且这膛些请斧求所夸要移涂动磁算头的蓝距离斧总小犁于达怨到磁已道3间76未所移东动的累距离分，因煎而，申进程悼9和柄3将欠永远叙得不轿到服商务。试设持计一凭种磁确盘访凯问调尖度算蜓法，售以确优保不怪会发丽生诸酒如上美例的枕“饥距饿”躺现象庙。答：君无饥斜饿现妥象的长磁盘酿调度践算法梅有FC敢FS将、扫描膜算法竭等等秀。七、磁盘火空闲额块的捧成组射分配独算法s-益nf访re柜e：98[0慎]12孟0[1膜]12圈1…楼…[9还6]14喇5[9捆7]21北0…糖…卷资亮源表fi朵ls迹yss-斯nf黎re圾e：99[0画]12毁0[1表]12启1…卧…[9扯6]14另5[9毫7]21凭0[9浮8]15地0…定…s-净nf促re口e：10琴0[0雾]12滚0[1应]12势1…福…[9葵6]14忽5[9忍7]21车0[9架8]15钻0[9每9]15明2…观…160#参看喇下图愤，现流有某桃一进山程的堪文件喊要释陕放三患个物肯理块姐，其糟块号漏为15知0#，15蒸2#，16累0#，试卵给出哑其释左放过劝程和年释放漏后的辰卷资弓源表fi拨ls互ys的状摔况。爱其后洲，又轧有一躬个文别件要暂求分甜配4个空挡闲块针，试艺给出侦其分售配过存程和押分配聚后的fi即ls捧ys状况谎：s-诵nf色re挡e：1[0普]16连0[1较]…[9垂6][9慰7]…卷资颤源表fi致ls犹ys七（续）

s-nfree：100[0]120[1]121

……[96]145[97]210[98]150[99]152……160#

s-nfree：99[0]120[1]121

……[96]145[97]210[98]150

……s-nfree：98[0]120[1]121

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……

卷资源表filsys152#150#210#设备嘱管理致概念见题1、块用于行设备受分配蒸的数位据结境构有棕哪些悔？它超们之室间的米关系桃是什演么?答：蜓整个袭系统坑有一行张SD卸T，每个大设备遗有一滋张DC餐T，每个甚控制腔器有咸一张CO怠CT肉，每个搬通道脚有一陆张CH判CT宾。2、什么程是I/阁O控制裂？它傅的主历要任韵务是贪什么最？答：敢输入毫输出歇处理绳过程朗分为坝两个热阶段圾，即办：用户I/倡O请求分根配设胀备朴启动嘴设备更进行I/样O操作响应桂设备焦中断揭设壶备中较断处蔬理从处禾理I/萄O请求贯开始脸到设夸备中兴断处衰理结浸束，哪这一子总过编程称腐为I/类O控制份。SDTDCTCOCTCHCT设备椅管理乡丰概念钱题续3、I/孔O控制姻可用麦哪几葡种方虏式实餐现？孟各有肆什么邻优缺哥点？答：I/津O控制外过程危可用沿三种滴方式眉实现誉：作戴为请淹求I/奥O操作购的进井程实是现；狠作为姓当前穿进程箭的一年部分搁实现割；由诱专门炭的系兰统进亚程（I/秘O进程泉）完强成。第一帝种方梁式请踩求对垃应I/嘉O操作葡的进周程能携很快妨占据呈处理主机，玻但要险求系妄统和I/弊O操作辉的进步程应迈具有古良好炼的实而时性腾。第涉二种央方式样不要煎求系逢统具糟有高芳的实骆时性堂，但I/袍O控制债过程择要由搁当前船进程呢负责蹄。第坊三种炎方式匆增加阵了一妨个额乞外的抖进程镇开销茫，但怨用户梅进程嘱不用五处理I/熊O控制跃过程怠。4、共设备段驱动牢程序边是什细么？净为什伙么要肠有设激备驱肢动程使序？汽用户商进程刊怎样垦使用哲驱动认程序泽？答：洞设备洒驱动臭程序泛是驱起动外屯部物捆理设扁备和混相应DM坦A控制六器或I/众O控制锣器等处器件夕，使织之可舱以直趁接和垄内存则进行I/坡O操作畜的子随程序敬的集拴合。巡寿它们克负责珍设置土相应遗设备乒有关针寄存拔器的凑值，溪启动舟设备柴进行I/区O操作拾，指当定操端作的永类型份和数森据流昂向等记。设备劝驱动只程序喷屏蔽锋了直碑接对路硬件辱操作耕的细唤节，庙为编腐程者林提供善操纵奸设备讽的便吹利接脏口。用户罚进程肯通过斯调用肥设备到驱动倦程序能提供替的接客口来想使用俱设备闯驱动芬程序用。li排nu垦x八、问题救参考操作业系统妖的类翅型每种猾操作徐系统标追求茄的目影标是析什么哀？分析报操作鲁系统杀的几纷种观使点强号调的默侧重德点各惯是什么哈？分布杜式系胆统与殖网络五系统曲之间牌的关普系什么授是管锈态和尾目态愁？用仓户程奋序如乡丰何进态入管枯态执娇行？什么汁是特奖权指挽令？理用户非程