He-dieu-hanh Pham-dang-hai Bai-tap-he-dieu-hanh - StuDocu

1

MOT SO BAI TAP CAN CHU Y !!!

Round-Robin, SJFS, Bộ nhớ ảo, Bảng FAT, Thuật giải Nhà băng, Sản xuất- Tiêu thụ (semFull-semEmpty), Dining-Philosopers (deadlock, không deadlock).

Thuật giải Nhà băng .............................................................................................. 1 Round-Robin, SJFS, ............................................................................................. 4 bài tập phân đoạn, tính địa chỉ vật lý cho địa chỉ logic .......................................... 7 bài tập phân đoạn, tính địa chỉ vật lý cho địa chỉ logic có trường hợp không hợp lệ ................................................................................................................ 9 Bảng FAT, ........................................................................................................... 11 RAG .................................................................................................................... 13 Bộ nhớ ảo ........................................................................................................... 15 Sản xuất-Tiêu thụ (semFull-semEmpty), ............................................................. 19 Dining-Philosopers (deadlock, không deadlock). ................................................ 22

BÀI TẬP HỆ ĐIỀU HÀNH

Thuật giải Nhà băng

Câu 1: Một hệ thống có 3 ổ băng từ và 3 tiến trình P1, P2, P3 với trạng thái cấp phát tài nguyên ở thời điểm Ti thể hiện bằng véc-tơ Allocation = (1, 0, 1) và Max = (1, 2, 2): Dùng thuật giải nhà băng để: a. Chứng minh trạng thái này an toàn. (1 điểm) b. Xác định có nên đáp ứng hay không yêu cầu xin thêm 1 ổ nữa của của P3? (1 điểm) Giải: a. Xét tại thời điểm Ti mà 3 tiến trình được cấp phát như đề bài ta có:

Với: Need[i] = Max[i] – Allocation[i] và Available = 3 – (1 + 0 + 1) = 1 Tìm chuỗi an toàn:

Vậy tại thời điểm T0 tồn tại chuỗi an toàn {P1, P2, P3}. Suy ra, hệ thống tại thời điểm Ti ở trạng thái an toàn.

2

b. Ta thấy, yêu cầu thêm 1 ổ nữa của P3 thoả các điều kiện: o Request3 <= Need3 và Request1 <= Available o Hơn nữa việc cấp phát thêm 1 ổ nữa cho P3 thì hệ thống vẫn ở trạng thái an toàn vì tồn tại chuỗi an toàn {P1, P3, P2} trong khi tài nguyên trong hệ thống không còn nữa. Thật vậy:

Do vậy ta có thể cấp thêm cho yêu cầu xin thêm 1 của P3 tại thời điểm này.

Câu 2 Một hệ thống có 3 ổ băng từ và 3 tiến trình P1, P2, P3 với trạng thái cấp phát tài nguyên tại thời điểm Ti thể hiện bằng các véc-tơ Allocation=(0, 2, 1) và Max=(2, 2, 2). Dùng thuật giải Nhà băng để: a. Chứng minh trạng thái này an toàn (1,0 điểm) b. Xác định có đáp ứng được hay không yêu cầu xin thêm 1 ổ nữa của P2 (1, điểm)

Trả lời: a. Chứng minh trạng thái tại thời điểm Ti an toàn :

• Tính Need = Max – Allocation = (2, 0, 1)
• Tính Available=3-(0+2+1)=
• Theo thuật giải Nhà băng, tìm được 2 chuỗi an toàn là:

Do tồn tại ít nhất 1 chuỗi an toàn (chuỗi nào cũng được), trạng thái hệ thống tại thời điểm Ti là an toàn. b. Xác định có đáp ứng được hay không yêu cầu xin thêm 1 ổ nữa của P2 : Không được vì:

• Need 2 =(2-2)=0, nghĩa là đã hết hạn mức ấn định cho P2.
• Mặt khác, Available=0, nghĩa là hệ không còn ổ băng nào.

Câu 3. Một hệ thống có 5 tiến trình với tình trạng tài nguyên như sau:

4

Round-Robin, SJFS,

Câu 2 Một hệ thống có 3 tiến trình với thời điểm đến và thời gian sử dụng CPU như sau:

Tiến trình Thời điểm đến (ms)

CPU-Burst (ms)

P

3

37

P

10

20

P

24

14

Dùng thuật giải Round-Robin với thời lượng 10 ms để điều phối CPU: a. Thể hiện bằng biểu đồ Gantt (1,0 điểm) b. Tính thời gian chờ trung bình của các tiến trình (1,0 điểm)

Trả lời: a. Thể hiện bằng biểu đồ Gantt :

b. Thời gian chờ trung bình của các tiến trình : (34+13+29)/3 = 76/3 = 25,3 ms Câu 4

Một hệ thống có 3 tiến trình với thời điểm đến và thời gian sử dụng CPU như sau:

Tiến trình Thời điểm đến (ms)

CPU-Burst (ms)

P1 5 47

5

P

23

15

P

45

28

Dùng thuật giải Round-Robin với thời lượng bằng 20 ms để điều phối CPU:

a. Thể hiện bằng biểu đồ Gantt (0,5 điểm)

b. Tính thời gian chờ trung bình của các tiến trình (0,5 điểm)

Trả lời:

a. Thể hiện bằng biểu đồ Gantt:

b. Tính thời gian chờ trung bình của các tiến trình:

• Thời gian chờ của các tiến trình:

P1 = 35 ms

P2 = 2 ms

P3 = 22 ms

• Thời gian chờ trung bình = ( 35 + 2 + 22 ) / 3 = 59 / 3 = 19,66 ms

7

bài tập phân đoạn, tính địa chỉ vật lý cho địa chỉ logic

sau khi tìm hiểu về bài tập này, mình post lên cho mọi người cùng trao đổi

GIẢI

1. Vẽ vùng bộ nhớ Vật lý dạng các đoạn segment Từ bảng dữ liệu đề bài

Ta vẽ được vùng bộ nhớ vật lý như sau:

8

Các bạn nhìn vào hình mình đã hướng dẫn cách tính và cách vẽ, các bạn chú ý phần màu chữ mình sử dụng để nhận ra dễ hơn. Với segment 0 : ta có

• Địa chỉ vật lý cơ sở (basic) là 300
• Limit là 700 ==> địa chỉ vật lý của segment 0 là từ 300 - > 1000 Với segment 1 :
• Địa chỉ vật lý cơ sở (basic) là 1200 , nên ta sẽ vẽ bắt đầu từ 1200 , như vậy từ 1000->1200 là trống, không có segment nào
• Limit là 500 ==> địa chỉ vật lý của segment 1 là từ 1200 - > 1700

và segment 2 các bạn tính tương tự

2. Cách tính địa chỉ logic

10

a. 0430 b. 1010 c. 2500 d. 3400 e. 4112 giải

Tính địa chỉ vật lý

• Với dữ liệu đề bài cho là (0,430) = 219 +430 = 649 ( hợp lệ) Vì nó nằm trong đoạn Segment 0.
• (1,010) = 2300+ 10 = 2310 (hợp lệ)
• (2,500) = 90 + 500 = 1400 (không hợp lệ)
• (3,400) = 1327+ 400 = 1727 (hợp lệ)
• (4,112) = 1952 + 112 = 2064 (không hợp lệ)

=>Với các địa chỉ logic (0,430); (1,010); (1,500); (3,400); (4,112) ta có các địa chỉ vật lý tương ứng là 649; 2310; không hợp lệ;1727; không hợp lệ.

11

Bảng FAT,

Trên một hệ tập tin FAT32, tập tin Lớp HC08TH2 có nội dung trải trên các liên cung 5, 6, 9, 10; trong khi Icon1 chỉ cần liên cung 8. Hãy thể hiện bằng hình vẽ cấu trúc bảng FAT và các Directory Entry. Giải:

Cần đến 2 Directory Entry cho Lớp HC08TH2

2. j p g A 0 C K

0

1 Lớp A 0

C

K H C 0 8 T 0

H

2

L

o p H C 0 ~ 1 A

N

T S

Creation time

Last acc Upp

Last write Low Size

Ghi chú: Lớp gồm 5 ký tự Lowps. H C 0 8 T có 5 ký tự + 1 ký tự khoảng trắng ( _ ) phía trước là 6.

jpg

File Lớp HC08TH2

Bytes

13

RAG

Một hệ thống có 1 máy in laser và 1 ổ băng từ. Hai tiến trình P1 và P2 đang vận hành với trạng thái cấp phát tài nguyên như sau:

Hãy: a. Thể hiện bằng RAG b. Xác định và giải thích trạng thái này. Giải: a. Đồ thị cấp phát tài nguyên RAG:

b. Trạng thái này là trạng thái Deadlock .vì mỗi tài nguyên chỉ có một phiên bản và tồn tại chu trình hay vòng tròn khép kín các yêu cầu tài nguyên.

16

Với đề bài và cách giải trên thì mình xin làm và giải thích theo cách hiểu của mình Bạn nào có cách giải thích rõ hơn, chính xác hơn thì bổ sung nhé

• Hình 1: Logical Memory

• Hình 2: Page table

• Hình 3: Physical memory

17

• Hình 4: Backstore

19

Sản xuất-Tiêu thụ (semFull-semEmpty),

Phát biểu bài toán Sản xuất-Tiêu thụ với thuật giải đồng bộ hoá bằng 2 đèn hiệu semFull và semEmpty. Giải: Bài toán người sản xuất-người tiêu thụ (Producer-Consumer) thường được dùng để hiển thị sức mạnh của các hàm cơ sở đồng bộ hoá. Hai quá trình cùng chia sẻ một vùng đệm có kích thước giới hạn n. Biến semaphore mutex cung cấp sự loại trừ hỗ tương để truy xuất vùng đệm và được khởi tạo với giá trị 1. Các biến semaphore empty và full đếm số khe trống và đầy tương ứng. Biến semaphore empty được khởi tạo tới giá trị n ; biến semaphore full được khởi tạo tới giá trị 0.

• Dữ liệu chia sẻ: SEMAPHORE full, empty, mutex;
• Khởi tạo: full = 0;

20

empty = BUFFER_SIZE; mutex = 1;

Câu 2 (1 điểm)

Phát biểu bài toán Sản xuất-Tiêu thụ với thuật giải đồng bộ hoá bằng 3 đèn hiệu semFull, semEmpty và Mutex.

Trả lời:

• Tiến trình sản xuất (Producer) tạo ra dòng thông tin để tiến trình tiêu thụ (Consumer) sử dụng.

• Ví dụ: Compiler và Assembler vừa là nhà sản xuất vừa là nhà tiêu thụ. Compiler tạo ra mã dùng cho Assembler, tiếp theo Assembler sản sinh mã máy làm đầu vào cho Loader hoặc Linkage Editor.

• Phát biểu bài toán: Bộ nhớ đệm Buffer bao gồm một số hữu hạn các khoang chứa (Items). Producer lần lượt đưa các sản phẩm S1, S2,..ào các khoang của Buffer. Consumer lấy sản phẩm ra theo đúng thứ tự. Công việc của các tiến trình phải đồng bộ với nhau: không đưa ra sản phẩm khi hết chỗ trống, không lấy được sản phẩm khi chưa có.

out i

n

Buffer xoay vòng

while (1) { wait(full) wait(mutex);

nextC = get_buffer_item(out); ... signal(mutex); signal(empty); ... consume_item ( nextC ); ... }

while (1) { ... nextP = new_item(); ... wait(empty); wait(mutex); ... insert_to_buffer( nextP ); ... signal(mutex); signal(full); }

PRODUCER CONSUMER