《操作系统》习题课分析

例6：在银行家算法中，系统有5个进程和3类资源。若出现以下资源分配情

况：

进程 P0 P1 P2 P3 P4 资源最大需求 7，5，3 3，2，2 9，0，2 2，2，2 4，3，3 已分配资源 0，1，0 2，1，0 3，0，2 2，1，1 0，0，2 目前系统中剩余资源数量为（3，2，2）。 目前状态是否为安全状态？如果是安全状态，给出一个安全序列，否则给出死锁进程集合。

解答：各个进程还需要的资源数量情况为： 进程 P0 P1 P2 P3 P4

剩余资源（3，2，2） 分配给P1，则剩余资源（5，3，2） P3，剩（7，4，3） P0 P2 P4 P4 P2 P2 P0 P4 P4 P0 P0 P2 P4 P2 P0 P0 P2 P4， 剩（5，3，4） 已分配资源 0，1，0 2，1，0 3，0，2 2，1，1 0，0，2 剩余资源请求 7，4，3 1，1，2 6，0，0 0，1，1 4，3，1 分配给P3，则剩余资源（5，3，3） P1，剩（7，4，3） P0 P2 P4 P4 P2 P0 P4 P2 P4 P0 P4 P0 P2 P2 P0 P4， 剩（5，3，5） P3 P2 P0 P1 P0 P2 P2 P0 安全序列有14个： (1) P1、P3、P0、P2、P4

(2) P1、P3、P0、P4、P2 (3) P1、P3、P2、P0、P4 (4) P1、P3、P2、P4、P0 (5) P1、P3、P4、P0、P2 (6) P1、P3、P4、P2、P0 (7) P1、P4、P3、P0、P2 (8) P1、P4、P3、P2、P0 (9) P3、P1、P0、P2、P4 (10) P3、P1、P0、P4、P2 (11) P3、P1、P2、P0、P4 (12) P3、P1、P2、P4、P0 (13) P3、P1、P4、P0、P2 (14) P3、P1、P4、P2、P0 (15) P3、P4、P1、P0、P2 (16) P3、P4、P1、P2、P0

调度策略：

1. CPU调度（进程调度） FCFS（先来先服务）、 SJF（最短作业优先）、

SRJF（最短剩余时间作业优先）、 RR（时间片轮转）

四种方式的作业(任务)调度执行结果的甘特图，并通过甘特图计算响应时间、周转时间等

2. 虚拟内存的缺页置换 FIFO（先进先出）；OPT(MIN)（最优置换）；LRU（最近最少使用）；LRU的准确实现算法（计数器算法、页码栈算法）；LRU的近似实现算法（CLOCK算法）

针对各种具体置换策略或算法，计算缺页数及缺页率 3. 磁盘调度

FCFS（先来先服务）、

SSTF（最短寻道时间优先）、 SCAN（扫描/电梯法）、 LOOK（查看扫描/电梯法） CSCAN（周期扫描法） CLOOK（周期查看扫描）

六种调度策略的寻道移动磁道数量计算

进程状态变迁及条件

三状态、五状态、七状态

算法：

银行家算法检测死锁 哲学家进餐问题

信号量控制互斥、同步程序编写

简答题例子：

（1）解释什么是并行和并发？

答案：并行是指两个或多个活动在同一时刻同时执行的情况；

并发是指系统中存在着若干个逻辑上相互独立的程序或程序段，它们都已

经被启动执行，在相对短的时间内，它们交叉地在CPU上执行的情况。给使用者一个并行的感觉。

（2）进程与程序之间的联系与区别？

答案：进程是程序的一次执行过程，没有程序就没有进程；

程序是完成某个特定功能的一系列程序语句的集合，只要不被破坏，它就

永远存在；

程序是一个静态的概念，而进程是一个动态的概念，它由创建而产生，完

成任务后因撤销而消亡；进程是系统进行资源分配和调度的独立单位，而程序不是。

选择题例子：

（1）如果分时系统的时间片一定，那么（ A ），则响应时间越长。

A 用户数越多 B 用户数越少 C 主存容量越大 D 主存容量越小

（2）在分时系统中，当用户数为100时，为保证响应时间不超过2s，系统设置的时间片应为（ D ）。

A 50ms B 100ms C 10ms D 20ms

（3）若信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有（ B ）个等待进程。 A 0 B 1 C 2 D 3

判断题例子：

死锁是指系统中的全部进程都处于阻塞状态。【×】 一个程序在执行过程中可能产生多进程。【√】

P、V操作既可以用来实现进程间的同步，也可以实现进程间互斥。【√】 当进程调度未能选中一个进程运行时，就绪队列和阻塞队列一定为空。【×】