四、应用题 ( 本大题共5 小题,50 分 )
1. 假设某系统中有五个进程,每个进程的执行时间(单位:ms)和优先数如下表所示(优先数越小,其优先级越高)。
进程 | 执行时间 | 优先数 |
P1 P2 P3 P4 P5 | 10 1 2 1 5 | 3 1 5 4 2 |
如果在0时刻,各进程按P1、P2、P3、P4、P5的顺序同时到达,请回答以下问题:(12分)
(1)当系统采用先来先服务调度算法时:
进程执行顺序是 p1 p2 p3 p4 p5 平均周转时间是 13.4ms
(2)当系统采用高优先级优先调度算法时:
进程执行顺序是 p2 p5 p1 p4 p3 平均周转时间是 11.8ms
(3)当系统采用时间片轮转法时
进程执行顺序是 p1、p2、p3、p4、p5、p1、p3、p5、p1、p5、p1、p5、p1、p5、 p1 平均周转时间是 9.2ms
2.在一个段式存储管理系统中,其段表如下表所示:
段号 | 内存起始地址 | 段长 |
0 1 2 3 4 | 210 2350 100 1350 1938 | 500 20 90 590 95 |
请将下列逻辑地址所对应的物理地址填入下表中(10分):
段号 | 段内位移 | 物理地址 |
0 | 430 | 640 |
1 | 10 | 2360 |
2 | 500 | 段长越界 |
3 | 400 | 1750 |
5 | 32 | 段号越界 |
解析:
0段号内存起始地址为210,段内位移430<段长500,说明段长没有越界,所以物理地址为210+430=640
1段号内存起始地址为2350,段内位移10<段长20,说明段长没有越界,所以物理地址为2350+10=2360
2段号内存起始地址为100,段内位移500>段长90,说明段长越界。
3段号内存起始地址为1350,段内位移400<段长590,说明段长没有越界,所以物理地址为1350+400=1750
由于段表中没有5段号,所以段号5段号越界。
3.设某移动头磁盘有200道,编号为0~199,磁头刚从143道完成了读写,且正向磁道号增加方向移动,对于如下访盘请求序列(磁道号):
86,147,91,177,94,150,102,175,130
请回答以下问题:(12分)
(1)在FCFS调度算法下的磁头移动顺序为 143,86,147,91,177,94,150,102,175,130 ;磁头移动的总距离为565 ;
解析:
FCFS:先来先服务调度算法。
磁头刚从143道完成了读写,如下访盘请求序列(磁道号):
86,147,91,177,94,150,102,175,130
那么按照FSFS算法读取顺序为:
143, 86,147,91,177,94,150,102,175,130
那么 读取86时磁头移动距离为: 143-86=57
读取147时磁头移动距离为:147-86=61
读取91时磁头移动距离为: 147-91=56
读取177时磁头移动距离为:177-91=86
读取94时磁头移动距离为: 177-94=83
读取150时磁头移动距离为: 150-94=56
读取102时磁头移动距离为: 150-102=48
读取175时磁头移动距离为: 175-102=73
读取130时磁头移动距离为: 175-130=45
因此,磁头移动的总距离为57+61+56+86+83+56+48+73+45=565
(2)在SSTF调度算法下的磁头移动顺序为 143,147,150,130,102,94,91,86,175,177 ;磁头移动的总距离为 162 ;
*******************************************************
解析:
SSTF:最短寻道时间优先调度算法。
0 86 91 94 102 130 143 147 150 175 177
磁头刚从143道完成了读写,如下访盘请求序列(磁道号):
86,147,91,177,94,150,102,175,130
那么按照当处于143道时,查找最短寻道时间。
143-130=13>4=147-143
所以下一个最短寻道时间访问的应该是147。
这时访问磁道顺序为143,147
同理,147-130=17>3=150-147
这时访问磁道顺序为143,147,150
175-150=25>20=150-130
这时访问磁道顺序为143,147,150,130
130-102=28<45=175-130
这时访问磁道顺序为143,147,150,130,102
依次类推,最后访问磁道顺序为:
143,147,150,130,102,94,91,86,175,177
访问147磁道距离:147-143=4
访问150磁道距离:150-147=3
访问130磁道距离:150-130=20
访问102磁道距离:130-102=28
访问94磁道距离:102-94=8
访问91磁道距离:94-91=3
访问86磁道距离:91-86=5
访问175磁道距离:175-86=89
访问177磁道距离:177-175=2
因此,磁头移动总距离为:4+3+20+28+8+3+5+89+2=162
(3)在SCAN调度算法下的磁头移动顺序为 143,147,150,175,177,130,102,94,91,86 ;磁头移动的总距离为 125 ;
解析:
SCAN:扫描算法(SCAN)不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道的距离,更优先考虑的是磁头的当前移动方向。
0 86 91 94 102 130 143——> 147 150 175 177
当处于143道时,优先考虑的是磁头的当前移动方向
所以访问时磁头当前移动的方向优先,即
143——>147——>150——>175——>177
当磁头访问到177时,已经没有了更外的磁道需要访问,这时磁臂换向,然后由外向里移动。
因此,采用SCAN调度算法磁头移动顺序为:
143——>147——>150——>175——>177——>130——>102——>94——>91——>86
访问147磁道距离:147-143=4
访问150磁道距离:150-147=3
访问175磁道距离:175-150=25
访问177磁道距离:177-175=2
访问130磁道距离:177-130=47
访问102磁道距离:130-102=28
访问94磁道距离: 102-94=8
访问91磁道距离:94-91=3
访问86磁道距离:91-86=5
因此,磁头移动总距离:4+3+25+2+47+28+8+3+5=125
4.设系统分配给某作业4个页帧使用,执行时的页面走向为:
1,2,3,6,4,7,3,2,1,4,7,5,6,5,2,1
请回答以下问题:(10分)
(1)采用FIFO页面置换算法时:
淘汰页面的顺序为 1,2,3,6,4,7 ;
缺页中断次数为 10 ;
解析:
由上图可知,淘汰顺序为:1,2,3,6,4,7
缺页次数为:10次。
(2)采用LRU页面置换算法时:
淘汰页面的顺序为 1,2,6,4,7,3,2,1,4, 7 ;
缺页中断次数为 14 ;
解析:
5.一系统具有150个存储单元,在T0时刻系统按下表所示分配给3个进程。
进程 | 最大需求 | 已分配 |
P1 P2 P3 | 70 60 60 | 25 40 45 |
对下列请求应用银行家算法分别分析判定是否安全?(6分)
(1)第4个进程P4到达,最大需求60个存储单元,当前请求分配25个单元。试问,若系统接受该请求,处于安全状态吗?
答:一系统具有150个存储单元,在T0时刻系统按下表所示分配给3个进程,分配第四个进程25个单元。
那么四个进程分配完毕后,剩下可分配存储单元数为:150-25-40-45-25=15个存储单元。
p1还需要分配存储单元数目:70-25=45
p2还需要分配存储单元数目:60-40=20
p3还需要分配存储单元数目:60-45=15
p4还需要分配存储单元数目:60-25=35
此时,系统只剩下存储单元15个,能满足的只有进程p3。
所以系统将剩下全部15个存储单元分配给进程p3,进程p3完成后可以回收45个存储单元。
此时系统剩余可分配存储单元为60个,可以满足进程p1,p2,p4任意一个。(所以结果不唯一)
假设我们选择进程p2,那么分配给进程p2存储单元20个,进程p2执行完成,回收存储单元40。
此时系统剩余可分配存储单元60+40=100个,进程p1和进程p4都可以满足。
假设我们选择进程p1,那么分配给进程p1存储单元45个,进程p2执行完成,回收存储单元25。
此时系统剩余可分配存储单元100+25=125
最后选择进程p4,分配给进程p4存储单元35个,回收存储单元25.
由上可知,当执行顺序为p3——>p2——>p1——>p4时,可以满足所有进程。
所以是安全状态。
(2)第4个进程P4到达,最大需求50个存储单元,当前请求分配35个单元。试问,若系统接受该请求,处于安全状态吗?
答:一系统具有150个存储单元,在T0时刻系统按下表所示分配给3个进程,再分配第四个进程35个单元。
那么四个进程分配完毕后,剩下可分配存储单元数为:150-25-40-45-35=5个存储单元。
p1还需要分配存储单元数目:70-25=45
p2还需要分配存储单元数目:60-40=20
p3还需要分配存储单元数目:60-45=15
p4还需要分配存储单元数目:50-35=15
所剩下的存储单元5个不足以满足任何一个进程,因此找不到一个安全序列,所以为不安全状态。
卷B
二、填空题
4.假设某程序的页面访问序列为1、2、3、4、5、2、3、1、2、3、4、5、1、2、3、4且开始执行时主存中没有硬骨头同,则在分配给该程序的物理块数是3且采用FIFO方式时缺页次数是__13 ___;在分配给程序的物理块数是4且采用FIFO方式时,缺页次数是___ 14 ___.在分配给该程序的热处理块数是3且用LRU方式时,缺页次数是_ _14___.在分配给该程序的物理块数为4且采用LRU方式是,缺页次数是___12_ ___.
最近复习操作系统准备期末,找的经典题目,自己写的题解。
文中有些内容为了保留原来整齐排版格式,使用了图片截图。
交流即分享,分享才能进步!
不足之处,还请各位前辈多多指教。