操作系統第四版課后習題答案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 。2 ．短作業優先算法。說明：( 1 ) 8 : 30 作業A 到達并投入運行。注意它所占用的資源。 ( 2 ) 8 : 50 作業B 到達，資源滿足進主存就緒隊列等CPU 。 ( 3 ) 9 : 00 作業C 到達，主存和磁帶機均不夠，進后備作業隊列等待。 ( 4 ) 9 : 05 作業D 到達，磁帶機不夠，進后備作業隊列等待。后備作業隊列有C 、D . ( 5 ) 9 : 10 作業A 運行結束，歸還資源磁帶，但注意主存不能移動（即不能緊縮）。作業B 投入運行。作業C 仍因主存不夠而等在后備隊列。這時作業E 也到達了，雖然該作業最短，也由于主存不夠進入后備作業隊列．此時作業D 因資源滿足（主存磁帶均滿腳，進主存就緒隊列等待。后備作業隊列還有C 、E 。 ( 6 ) 9 : 35 作業B 運行結束，作業D 投入運行。這時作業C 和E 資源均滿足，但按SJF 應把作業E 調入主存進就緒隊列等CPU 。而作業C 因磁帶機不夠繼續在后備作業隊列等待。 ( 7 ) 9 : 55 作業D 運行結束，作業C 調入主存進就緒隊列等CPU .( 8 ) 10 : 05 作業E 運行結束，作業C 投入運行． ( 9 ) 10 : 40 作業C 運行結束。上題中，若允許移動己在主存中的作業，其他條件不變，現求：( l ) FIFO 算法選中作業執行的次序及作業平均周轉時間？( 2 ) SJF 算法選中作業執行的次序及作業平均周轉時間？答：FIFO 算法選中作業執行的次序為：SJF 算法選中作業執行的次序為：（l ) A 、B 、D 、E 和C。作業平均周轉時間為58 分鐘。( 2 ) A 、B 、E 、D 和C。作業平均周轉時間為56 分鐘。與上題類同，詳細說明略。 2設計一個進程定時喚醒隊列和定時喚醒處理程序：( l ）說明一個等待喚醒進程入隊v 的過程。（2 ）說明時鐘中斷時，定時喚醒處理程序的處理過程。（3 ）現有進程P1 要求20 秒后運行，經過40 秒后再次運行；PZ 要求25 秒后運行；P3 要求35 秒后運行，經過35 秒后再次運行；P4 要求60 秒后運行。試建立相應的進程定時喚醒隊列。答：組織如下的定時喚醒隊列 。( l ）當一個需定時喚醒的進程要入隊時，根據它要喚醒的時間，被扦入隊列的適當位置，注意，喚醒時間按增量方式存放。( 2 ）每當時鐘中斷時，時鐘中斷例程判別把隊列中的第一個進程的時間量減1 ，直到該值為時喚醒進程工作。同時隊列中下一個進程成為隊列頭。2一個實時系統有4 個周期性事件，周期分別為50 、100 、300 和250ms 。若假設其處理分別需要35 、20 、10 和X ms，則該系統可調度允許的X值最大為多少？實時任務可調度應滿足： 35 / 50 +20/100 + 10/300 +X/250＜l X＜250(l28/30) = 250 = 首頁入門學習程序員計算機考研計算機電子書下載硬件知識網絡知識專業課程答案下載視頻教程下載第三章作者：佚名 來源：網絡 有三個并發進程：R 負責從輸入設備讀入信息塊，M 負責對信息塊加工處理；P 負責打印輸出信息塊。今提供； l ）一個緩沖區，可放置K 個信息塊； 2 ）二個緩沖區，每個可放置K 個信息塊； 試用信號量和P 、V 操作寫出三個進程正確工作的流程。答：1 ) var B : array [ 0 , k1 ] of item 。 sread : semaPhore : = k 。 smanage : semaPhore : = 0 。 swrite : semaphore : = 0 。 rptr : integer : = O 。 mptr : integer : = O 。 wptr ：integer : = 0 。 x : itemcobegin process reader 。 process manager 。 process writer 。 begin begin begin LI : read a message intox 。 L2 : P ( smanage ) 。 L3 : P ( swnte ) 。P ( sread ) 。 x:=B[mptr]。 x:=B[swrite]。B[rptr]:=x。 mptr:=(mptr+1) mod k。 wptr:=(wptr+1) mod k。Rptr:=(rptr+1) mod k。 manage the message in x。 V(sread)。V(smanage)。 B[mptr]:=x。 print the message in x。Goto L1。 V(swrite)。 goto L3。End。 goto L2。 end。End。coend2 ) var A , B :array [ 0 , k l ] of item 。 sPut1 : semaphore:=k。 SPut2: semaPhore:=k。 sget1 : semaPhore : = 0 。 sget2 : semaphore : = 0 。 put1 ：integer ：=O 。 put2：integer : = 0 。 get1 ：integer ：=O 。 get2 : integer : = O 。 cobegin process reader 。 processn manager。 process Writer 。 begin begin begin Ll : read a message into x 。 L2 : P ( sgetl ) 。 L3 : P ( sgetZ ) 。 P ( SPut1 ) 。 x : = A [ get1] 。 x : = B [get2]。 A [put1]:=x 。 get1 ：(get1+1 ) mod k 。 get2:=（get2 + l ) mod k 。Put1:=(put1+1) mod k。 V(sput1)。 V(sput2)。V(sget1)。 manage the message into x。 print the message in x。Goto L1。 P(sput2)。 goto L3。Put2:=(put2+1) mod k。V(sget2)。Goto L2。End。Coend2 設有n 個進程共享一個互斥段，如果：( 1 ）每次只允許一個進程進入互斥段；( 2 ）每次最多允許m 個進程（m 簇n ）同時進入互斥段。試問：所采用的信號量初值是否相同？信號量值的變化范圍如何？答：所采用的互斥信號量初值不同。1 ）互斥信號量初值為1 ，變化范圍為［n＋l , 1 ］。當沒有進程進入互斥段時，信號量值為1 ；當有1 個進程進入互斥段但沒有進程等待進入互斥段時，信號量值為O ；當有1 個進程進入互斥段且有一個進程等待進入互斥段時，信號量值為1 ；最多可能有n 1 個進程等待進入互斥段，故此時信號量的值應為（n 1 ）也就是n+1 。 2 ）互斥信號量初值為m ，變化范圍為［n＋m , m ］。當沒有進程進入互斥段時，信號量值為m ；當有1 個進程進入互斥段但沒有進程等待進入互斥段時，信號量值為m 1 ：當有m 個進程進入互斥段且沒有一個進程等待進入互斥段時，信號量值為0 ：當有m 個進程進入互斥段且有一個進程等待進入互斥段時，信號量值為一l ；最多可能有n m 個進程等待進入互斥段，故此時信號量的值應為(nm)也就是n+m.3 有兩個優先級相同的進程P1和P2，各自執行的操作如下，信號量S1和S2初值均為0。試問Pl 、P2 并發執行后，x 、y 、z 的值各為多少？ P1: P2:Begin beginY:=1。 x:=1。Y:=y+3。 x:=x+5。V(S1)。 P(S1)。Z:=Y+1。 X:X+Y。P(s2)。 V(S2)。Y:=z+y。 z:=z+x。End end答：現對進程語句進行編號，以方便描述．P1 : P2 :begin begin y : = 1 ；① x :=1 。 ⑤ y :=y+3 ；② x ：x+5 。 ⑥ V(S1)。 P(S1)。 Z:Y+1 ；③ x ：X＋Y 。⑦P(s2)。 V(S2)。Y:=z+y。 ④ z：=Z+X；⑧End end① 、② 、⑤ 和⑥ 是不相交語句，可以任何次序交錯執行，而結果是唯一的。接著無論系統如何調度進程并發執行，當執行到語句⑦ 時，可以得到x = 10 , y = 4 。按Bernstein 條件，語句③ 的執行結果不受語句⑦ 的影響，故語句③ 執行后得到z = 5 。最后，語句④ 和⑧ 并發執行，這時得到了兩種結果為：語句④ 先執行：x =10 , y =9 , z= 150 語句⑧ 先執行：x =10 , y =19 , z =15此外，還有第三種情況，語句③ 被推遲，直至語句⑧ 后再執行，于是依次執行以下三個語句：7 ：二z + X : z : = y + 1 。 y : ＝Z十y 。 這時z 的值只可能是y ＋1=5 ，故y =Z＋Y=5 + 4=9，而x = 10 。第三種情況為：x = 10 ，Y=9 , Z = 5 。4 有一閱覽室，讀者進入時必須先在一張登記表上登記，該表為每一座位列出一個表目，包括座號、姓名，讀者離開時要注銷登記信息；假如閱覽室共有100 個座位。試用：l ）信號量和P 、V 操作；2 ）管程，來實現用戶進程的同步算法。答：1 ）使用信號量和P 、v 操作：var name ：array [ l …100]of A 。 A = record number ：integer 。 name：string 。 end for i : = 1 to 100 do {A [ i ].number ：i；A [ i ].name :null。} mutex , seatcount : semaphore 。 i : integer ；mutex : = l 。 seatcount : = 100 。 cobegin { process readeri ( var readename：string ) （i=1 , 2 …) { P ( seatcount ) 。 P （mutex ) 。 for i : = 1 to 100 do i++if A [ i ].name＝null then A [ i ].name：readername； reader get the seat number=i；/*A[I].numberV ( mutex ) 進入閱覽室，座位號i ，座下讀書；P ( mutex ) 。 A[i]name：null 。 V （mutex ) 。 V(seatcount)。離開閱覽室； }}coend2 ）使用管程操作：TYPE readbook=monitor VAR R: condition 。 I,seatcount ：integer。name：array [ l:100] of string 。 DEFINE rcadere, readerleave 。 USE check , wait , signal , release 。 Procedure readere ( readername ) begin check ( IM ) 。 if seatcount≥100 wait ( R,IM ) seatcount : = seatcount + 1 。 for i=1 to 100 do i++if name[i] ==null then name[i]:= readername。 get the seat number = i 。 release ( IM ) 。 end procedure readerleave ( readername ) begin check ( IM ) 。 seatcount。 for i = 1 to 1 00 do i++if name［i ］readername then name［i］:null。release ( IM ) 。 end begin seatcount : = 1OO 。 name:＝null 。 end cobegin { process readeri ( i = 1 , 2 ．… ）begin readere ( readername）。 read the book 。 readerleave ( readername）。 leave the readroom。end }coend.5. 在一個盒子里，混裝了數量相等的黑白圍棋子 現在用自動分揀系統把黑子、白子分開，設分揀系統有二個進程P1 和P2 ，其中P1 揀白子；P2 揀黑子。規定每個進程每次揀一子；當一個進程在揀時，不允許另一個進程去揀；當一個進程揀了一子時，必須讓另一個進程去揀．試寫出兩進程P1 和P2 能并發正確執行的程序。答1 ：實質上是兩個進程的同步問題，設信號量s1 和s2 分別表示可揀白子和黑子，不失一般性，若令先揀白子。var S1 , S2 : semaphore。 S1 : = l。 S2 ：=0。cobegin { process P1 begin repeat P( S1 ) 。 揀白子V ( S2 ) 。 until false 。 end process P2 be