操作系統總復習（一）—— 計算題

• 1、設在批處理系統中有四道作業。它們進入系統的時間及運行時間如下：
• • （1）FCFS算法（先來先調度）
  • （2）SJF算法（最短者優先）
• 2、在銀行家算法中，若出現下述資源分配情況（見下表）
• • （1）該狀態是否安全
  • （2）如果進程P2提出請求request2(1,2,2,2)后，系統能否將資源分配后給它
• 3、對于如下的頁面訪問序列：
• • （1）使用FIFO產生的缺頁中斷是多少
  • • 內存塊數為3時
    • 內存塊數為4時
  • （2）使用LRU置換算法產生的缺頁中斷是多少
  • • 內存塊數為3時
    • 內存塊數為4時

1、設在批處理系統中有四道作業。它們進入系統的時間及運行時間如下：

作業號進入時刻（h）運行時間（h）

1	8：00	2.00
2	8：30	0.50
3	9：00	0.10
4	9：30	0.20

設系統每次只選擇一個作業裝入主機，分別給出在下列算法中這組作業的運行順序、平均周轉時間和平均帶權周轉時間
周轉時間=作業完成時間-作業到達時間
帶權周轉時間=作業周轉時間 / 作業實際運行的時間

（1）FCFS算法（先來先調度）

運行順序為：1–>2–>3–>4
周轉時間：

作業號周轉時間（h）

1	2-0=2
2	2+0.5-0.5=2
3	2+0.5+0.1-1=1.6
4	2+0.5+0.1+0.2-1.5=1.3

平均周轉時間：(2+2+1.6+1.3)/4=1.725
帶權周轉時間：

作業號帶權周轉時間（h）

1	2/2=1
2	2/0.5=4
3	1.6/0.1=16
4	1.3/0.2=6.5

平均帶權周轉時間：(1+4+16+6.5)/4=6.875

（2）SJF算法（最短者優先）

運行順序為：1–>3–>4–>2

作業號周轉時間（h）

1	2-0=2
3	2+0.1-1=1.1
4	2+0.1+0.2-1.5=0.8
2	2+0.1+0.2+0.5-0.5=2.3

平均周轉時間：(2+1.1+0.8+2.3)/4=1.55
帶權周轉時間：

作業號帶權周轉時間（h）

1	2/2=1
3	1.1/0.1=11
4	0.8/0.2=4
2	2.3/0.5=4.6

平均帶權周轉時間：(1+11+4+4.6)/4=5.15

2、在銀行家算法中，若出現下述資源分配情況（見下表）

processallocationneedavailable

	r1 r2 r3 r4	r1 r2 r3 r4	r1 r2 r3 r4
P0	0 0 3 2	0 0 1 2	1 6 2 2
P1	1 0 0 0	1 7 5 0
P2	1 3 5 4	2 3 5 6
P3	0 3 3 2	0 6 5 2
P4	0 0 1 4	0 6 5 6

request(i)是進程P(i)的請求向量。 request(i)[j] = n,表示進程P(i)需要n個r(j)類型的資源。 (1) 如果request(i)[j] <= need[i,j],便轉向步驟2,否則出錯； (2) 如果request(i)[j] <= available[j],便轉向步驟3，否則出錯； (3) 系統試探著把資源分配給進程P,并修改下面數據結構中的數值: available[j] = avaliable[j] - request(i)[j]; allocation[i,j] = allocation[i,j] + request(i)[j]; need[i,j] = need[i,j] - request(i)[j]; (4) 檢查此次資源分配后系統是否處于安全狀態。安全則分配，否則分配作廢

（1）該狀態是否安全

進行安全性檢查:

workneedallocationwork+allocationfinish

	r1 r2 r3 r4	r1 r2 r3 r4	r1 r2 r3 r4	r1 r2 r3 r4
P0	1 6 2 2	0 0 1 2	0 0 2 3	1 6 4 5	true
P3	1 6 4 5	0 6 5 2	0 3 3 2	1 9 7 7	true
P4	1 9 7 7	0 6 5 6	0 0 1 4	1 9 8 11	true
P1	1 9 8 11	1 7 5 0	1 0 0 0	2 9 8 11	true
P2	2 9 8 11	2 3 5 6	1 3 5 4	3 12 13 15	true

得到以下安全性序列（P0, P3, P4, P1, P2）,所以該狀態安全。

（2）如果進程P2提出請求request2(1,2,2,2)后，系統能否將資源分配后給它

銀行家算法步驟 :
Step1: request(1,2,2,2) <= need(2,3,5,6)，繼續第二步，否則認為出錯，因為它所需要的資源數已經超過它所宣布的最大值。
Step2: request(1,2,2,2) <= available(1,6,2,2)，繼續第三步,否則表示尚無足夠資源，Pi需要等待。
Step3: 系統試探著把資源分配給P2,并進行下面的修改:
avaliable[j] : (1,6,2,2) - (1,2,2,2) … = avaliable(0,4,0,0);
allocation[2,j] : (1,3,5,4) + (1,2,2,2) = allocation(2,5,7,6);
need[2,j] : (2,3,5,6) - (1,2,2,2) = need(1,1,3,4);
為P2分配資源后：

processallocationneedavailable

	r1 r2 r3 r4	r1 r2 r3 r4	r1 r2 r3 r4
P0	0 0 3 2	0 0 1 2	0 4 0 0
P1	1 0 0 0	1 7 5 0
P2	2 5 7 6	1 1 3 4
P3	0 3 3 2	0 6 5 2
P4	0 0 1 4	0 6 5 6

Step4: 進行安全檢查：發現可用資源(0,4,0,0),不能滿足任何一個進程的need的需要。所以系統進入不安全的狀態，此時不進行系統資源的分配。

所以，系統不能將資源分配給它。

3、對于如下的頁面訪問序列：

1,2,3,4,1,2,5,1,2,3,4,5

當內存塊數分別為3和4時，問：

（1）使用FIFO產生的缺頁中斷是多少

FIFO（發生缺頁時的調入順序即為淘汰順序）

內存塊數為3時

1、訪問1，缺頁，調入1，內存中為 1, , ;
2、訪問2，缺頁，調入2，內存中為 1,2, ;
3、訪問3，缺頁，調入3，內存中為 1,2,3;
4、訪問4，缺頁，調入4，內存中為 4,2,3;
5、訪問1，缺頁，調入1，內存中為 4,1,3;
6、訪問2，缺頁，調入2，內存中為 4,1,2;
7、訪問5，缺頁，調入5，內存中為 5,1,2;
8、訪問1，不缺頁，內存中為 5,1,2;
9、訪問2，不缺頁，內存中為 5,1,2;
10、訪問3，缺頁，調入3，內存中為 5,3,2;
11、訪問4，缺頁，調入4，內存中為 5,3,4;
12、訪問5，不缺頁，內存中為 5,3,4;
共9次缺頁

內存塊數為4時

1、訪問1，缺頁，調入1，內存中為 1, , , ;
2、訪問2，缺頁，調入2，內存中為 1,2, , ;
3、訪問3，缺頁，調入3，內存中為 1,2,3, ;
4、訪問4，缺頁，調入4，內存中為 1,2,3,4;
5、訪問1，不缺頁，內存中為 1,2,3,4;
6、訪問2，不缺頁，內存中為 1,2,3,4;
7、訪問5，缺頁，調入5，內存中為 5,2,3,4;
8、訪問1，缺頁，調入1，內存中為 5,1,3,4;
9、訪問2，缺頁，調入2，內存中為 5,1,2,4;
10、訪問3，缺頁，調入3，內存中為 5,1,2,3;
11、訪問4，缺頁，調入4，內存中為 4,1,2,3;
12、訪問5，缺頁，調入5，內存中為 4,5,2,3;
共10次缺頁

（2）使用LRU置換算法產生的缺頁中斷是多少

LRU（通過棧來實現，新訪問的放入棧底，每次淘汰棧頂）

內存塊數為3時

1、訪問1，缺頁，調入1，內存中為 1, , ;
2、訪問2，缺頁，調入2，內存中為 1,2, ;
3、訪問3，缺頁，調入3，內存中為 1,2,3;
4、訪問4，缺頁，調入4，內存中為 2,3,4;
5、訪問1，缺頁，調入1，內存中為 3,4,1;
6、訪問2，缺頁，調入2，內存中為 4,1,2;
7、訪問5，缺頁，調入5，內存中為 1,2,5;
8、訪問1，不缺頁，內存中為 2,5,1;
9、訪問2，不缺頁，內存中為 5,1,2;
10、訪問3，缺頁，調入3，內存中為 1,2,3;
11、訪問4，缺頁，調入4，內存中為 2,3,4;
12、訪問5，缺頁，調入5，內存中為 3,4,5;
共10次缺頁

內存塊數為4時

1、訪問1，缺頁，調入1，內存中為 1, , , ;
2、訪問2，缺頁，調入2，內存中為 1,2, , ;
3、訪問3，缺頁，調入3，內存中為 1,2,3, ;
4、訪問4，缺頁，調入4，內存中為 1,2,3,4;
5、訪問1，不缺頁，內存中為 2,3,4,1;
6、訪問2，不缺頁，內存中為 3,4,1,2;
7、訪問5，缺頁，調入5，內存中為 4,1,2,5;
8、訪問1，不缺頁，內存中為 1,2,5,1;
9、訪問2，不缺頁，內存中為 2,5,1,2;
10、訪問3，不缺頁，內存中為 5,1,2,3;
11、訪問4，缺頁，調入4，內存中為 1,2,3,4;
12、訪問5，缺頁，調入5，內存中為 2,3,4,5;
共7次缺頁

總結

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统总复习（计算题分析题）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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