操作系統(tǒng)作業(yè)題與答案(完整版)
【正文】 沖區(qū)組成，且每次傳輸數(shù)據(jù)長度等于有界緩沖區(qū)長度以及生產(chǎn)者和消費(fèi)者可對緩沖區(qū)同時(shí)操作。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： （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)開銷）？并給出相應(yīng)的示意圖。 作業(yè)五：存儲管理假定某頁式虛擬系統(tǒng)中，頁面大小為100個(gè)單元，某作業(yè)占有實(shí)頁面數(shù)為M=3，它的訪問地址（走向）序列為75，175，66，267，32，102，333，166，22，255，256（數(shù)字為虛存的邏輯地址）。 某超市市場科容納100人同時(shí)購物，入口處備有籃子，每個(gè)購物者可取1只籃子入內(nèi)購物，出口處結(jié)賬并歸還籃子（出、入口僅容1人通過）。（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 請寫出兩程序S1和S2可并發(fā)執(zhí)行的Bernstein條件。請?jiān)囉肞，V操作及信號量寫出如下情況的購物同步算法：（1）1個(gè)出入口，且一次只允許1人通過；（2）1個(gè)入口，n個(gè)出口（n≥1且為整數(shù)）。（1）請指出這些單元對應(yīng)的頁面訪問順序序列；（2）按先來先服務(wù)（FIFO）頁面淘汰算法求出缺頁率f，并畫出圖表表示之；（3）按最近最久未使用（LRU）頁面置換算法求出缺頁率f，并畫出圖表表示之。 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)號占用CPU計(jì)算時(shí)間輸入卡片張數(shù)打印輸出行數(shù)13分鐘100張2000行22分鐘200張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：（3） 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)輸入開始到最后一個(gè)作業(yè)輸出完畢）。重新描述發(fā)送過程deposit(data)和接收過程remove(data)。 作業(yè)三：進(jìn)程管理 假若一個(gè)街道交通如下圖所示，若有一長度大于兩個(gè)路口距離的車，可以從東南西北四個(gè)方向開來，問（1）何時(shí)會發(fā)生死鎖？（2）請?zhí)岢鲆环N可預(yù)防死鎖發(fā)生的簡單方法。購物進(jìn)程Pi同步描述：P（S）P（mutex）進(jìn)入超市并取1只籃子V（mutex） 選購商品P（mutex）結(jié)賬并歸還籃子V（mutex）V（S）信號量S的變化范圍為[m,…,1,0,1 ,…,100] (m為正整數(shù))。下表給出了3種簡單的作業(yè)調(diào)度算法： 調(diào)度算法吞吐量大公平合理發(fā)揮資源利用率先來先服務(wù)最短作業(yè)優(yōu)先？？？（1）請指出每種算法主要是體現(xiàn)了上述哪種原則。（1）先來先服務(wù)（FCFS）調(diào)度：調(diào)度順序?yàn)?→2→3→4。請問： （1）1秒后，主存空白區(qū)按首次適應(yīng)和最佳適應(yīng)算法的鏈接方式鏈接，將如何鏈接？ （2）2秒后，主存空白區(qū)按首次適應(yīng)和最佳適應(yīng)算法的鏈接方式鏈接，將如何鏈接？ （3）在（2）后，此時(shí)有一個(gè)作業(yè)7要求進(jìn)入主存，它需要主存量為30K，按上述兩種算法應(yīng)把那一塊空白區(qū)分給它，并畫出分配后的鏈接情況。根據(jù)(341266)/256=75/256=（整數(shù)部分為0），可知其在二次間接塊中0的表目上，又因?yàn)?5mod256=75，可知在一次間接75表目處，從題表中可分別讀出表目項(xiàng)內(nèi)容為331和3333，可知在磁盤塊3333中。 訪問序列55→66→77→83→90→40→35→22總移動柱面距離為：11+11+6+7+50+5+13=103，總尋道時(shí)間為3ms*103=309ms。為了在磁盤移動每一周時(shí)間內(nèi)執(zhí)行更多的存取，必須考慮旋轉(zhuǎn)優(yōu)化（考慮等待時(shí)間與傳送時(shí)間）。努力過后，才知道許多事情，堅(jiān)持堅(jiān)持，就過來了。歲月是有情的，假如你奉獻(xiàn)給她的是一些色彩，它奉獻(xiàn)給你的也是一些色彩。1. 若不給自己設(shè)限，則人生中就沒有限制你發(fā)揮的藩籬。磁頭從磁盤的一端出發(fā)，向另一端移動，掃過所有柱面，遇到請求就服務(wù)。（1）先來先服務(wù)算法（FCFS）：訪問序列55→22→77→35→90→40→83→66總移動柱面距離為：33+55+42+55+50+43+17=295，總尋道時(shí)間為3ms*295=885ms。（2）FIFO：頁面0102013102210112223300020011122333300011222缺頁√√√√√√缺頁率f=5/11=%。作業(yè)號到達(dá)時(shí)間結(jié)束時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間1214632 平均周轉(zhuǎn)時(shí)間T=(2+++)/4= 平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間W=(1+6++)/4= （3）最高響應(yīng)比優(yōu)先（HRN）調(diào)度：調(diào)度順序?yàn)?→4→3→2。為此，給出下列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)從高到低順序挑選作業(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)請問這種算法反映了上述原則中的哪些原則？并簡述理由。其中，……（2）1個(gè)入口，n個(gè)出口（n≥1且為整數(shù)） 設(shè)購物進(jìn)程為Pi,；超市容量信號量為S，初值為100；入口互斥信號量為mutex1，初值為1；出口互斥信號量為mutex2，初值為n。請?jiān)囉肞，V操作及信號量寫出如下情況的購物同步算法：（1）1個(gè)出
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