操作系统第五次作业参考答案.doc

作业共有3次：操作系统作业（2011-04-18）、操作系统作业（2011-04-21）、课本（P159-26）操作系统作业（2011-04-18）：1、 下表给出了五个进程的执行时间和优先数，规定优先数越小优先权越大，在某时刻这五个进程按照P0、P1、P2、P3、P4的顺序同时到达，求在采用如下算法时进程的平均周转时间和平均带权周转时间。（1）先来先服务调度算法（2）短进程优先调度算法（3）时间片轮转调度算法（时间片为5ms）（4）优先权调度算法进程执行时间（ms）优先数P0203P1152P2354P3251P4405 参考答案：（1）作业执行顺序：P0、P1、P2、P3、P4； 71ms； 2.50 （2）作业执行顺序：P1、P0、P3、P2、P4；68ms； 2.25 （3）作业执行顺序：略；105ms； 3.83 （4）作业执行顺序：P3、P1、P0、P2、P4；71ms； 2.552、 在分页存储管理系统中，存取一次内存的时间是8us，查询一次快表的时间是1us，缺页中断的时间是20us，假设页表的查询与快表的查询同时进行。当查询页表时，如果该页在内存但快表中没有页表项，系统将自动把该页页表项送入快表。（1）求对某一数据进行一次存取可能需要的时间？（2）现连续对同一页面上的数据进行4次连续读取，求每次读取数据可能需要的时间?参考答案：(1) 当系统对数据进行存取时，有3种可能性： 所存取的数据的页面在内存，其页表项已经存储到快表，此时存取数据的时间是：查询快表的时间+存取内存数据的时间=1us+8us= 9us 所存取的数据的页面在内存，但是其页表项没有存储到快表，没有命中快表，此时存取数据的时间是：查询页表的时间+存取内存数据的时间=8us+8us= 16us 所存取的数据的页面不在内存，发生缺页中断，此时存取数据的时间是：查询页表的时间+缺页中断的时间+查询页表的时间+存取内存数据的时间=8us+20us+8us+8us = 44us(2) 当对某一数据进行4次连续读取时： 第1次可能的时间为：1us+8us= 9us；8us+8us= 16us；8us+20us+8us+8us=44us。 第2次时，对应页面的页表项已经交换到快表中。因为存取是连续的，不存在页面被淘汰的可能性，所以第2次、第3次、第4次的存取时间是一样的，消耗的时间为1us+8us= 9us。3、 在一个分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16位，页面大小为4096字节，现有一逻辑地址2F6AH，且第0、1、2页依次存放在物理块5、10、11中，问相应的物理地址为多少（请用十六进制表示）？并画出地址转换图。参考答案：（BF6AH） 注意：还要画出地址转换图操作系统作业（2011-04-21）：1、 假定某采用页式存储管理系统中，主存容量为1MB，被分成256块，块号为0，1，2，255。现有一个共4页（页号为0，1，2，3）的作业被依次装入到主存的第2，4，1，5块中。请回答： （1）主存地址应该用多少位来表示？（2）作业每一页的长度为多少字节？逻辑地址中的页内地址部分应占用多少位？ （3）画出页表并给出作业中每一页占用的主存块起始地址。 （4）若作业执行中要从第0页的第75单元和第3页的第548单元读信息，那么，实际应从主存的哪两个单元读信息？请把应访问的主存绝对地址用十六进制数表示。参考答案（1）主存地址应该用20位来表示。 （2）作业每一页的长度应为2 12 =4096个字节，逻辑地址中的页内地址部分应占用12位。 （3）作业中每一页占用主存块的起始地址为： 页号 块号 起始地址 0 2 8K 1 4 16K 2 1 4K 3 5 20K （4）若作业执行中要从第0页的第75单元读信息，则实际应从主存的第2块第75单元读，应访问的主存绝对地址用十六进制数表示为0204BH。若要从第3页的第548单元读信息，则实际应从主存的第5块第548单元读，应访问的主存绝对地址用十六进制数表示为：05224H。2、 兄弟俩共用一个账号，他们都可以用该账号到任何一家联网的银行自动存款或取款。假定银行的服务系统由“存款”和“取款”两个并发进程组成，且规定每次的存款额和取款额总是为100元。若进程结构如下： begin amount：integer； amount：0； cobegin Process SAVE m1： integer； begin m1：amount； m1：m1+100； amount：m1 end； Process TAKE m2：integer； begin m2：amount； m2：m2-100； amount：m2 end； coend； end；请回答下列问题：（1）请估计该系统工作时会出现怎样的错误？为什么？（2）若哥哥先存了两次钱，但在第三次存钱时弟弟却正在取钱，则该账号上可能出现的余额为多少？正确的余额应该为多少？（3）为保证系统的安全，若用PV操作来管理，应怎样定义信号量及其初值？解释信号量的作用。（4）在程序的适当位置加上P操作和V操作，使其能正确工作。参考答案（1）系统工作时会出现与时间有关的错误，这是因为并发进程中没有对共享变量amount的使用加以限制，进程交叉访问amount时就会出错。（2）账号上可能出现的余额为100元或200元或300元，正确的余额应该为200元（3）用PV操作管理时可定义一个信号量S,S的初值为1，信号量S用于限制进程互斥地进入相关临界区执行。（4）使用PV操作管理后能保证正确并发执行的进程结构如下：begin amount:integer; s:semaphore; amount:=0; s:=1;cobegin| Process SAVE m1:integer; begin P(S); m1:=amount; m1:=m1+100; amount:=m1; V(S) end; Process TAKE m2:integer; begin P(S); m2:=amount; m2:=m2-100; amount:=m2; V(S) end; coend: end; 3、 有一仓库，可存放A和B两种产品，每次入库时只能存入A或B一种产品，每次出库时只能取出A或B一种产品。现要求：（1） -30A产品数量-B产品数量40 （2） A产品数量+B产品数量200 试用P、V操作描述产品的入库过程和出库过程。参考答案main()Semaphore empty=199; /A+B200 Semaphore full=0; Semaphore mutex=1; Semaphore AB=39; /A-B40 Semaphore BA=29; /B-A30 Cobegin InLib(); OutLib(); Coend 入库过程 InLib(): 出库过程OutLib() :while(有产品入库) while(有产品出库) if(产品为A) if(产品为A) P(empty); P(full) P(AB) P(BA) P(mutex) P(mutex) A产品入库 A产品出库 V(mutex) V(mutex) V(BA) V(AB) V(full); V(empty) else else P(em