操作系统大题Word格式文档下载.doc
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分别计算下表作业的平均周转时间。
作业编号
提交时间(小时)
估计运行时间(小时)
1
8:
00
2.0
2
9:
1.2
3
9.50
0.5
4
10.2
0.3
先来先服务:
[2+(10-9+1.2)+(11.2-9.5+0.5)+(11.7-10.2+0.3)]/4=2.05(小时)
短作业优先:
[2+(0.5+0.5)+(0.3+0.3)+(10.8-9+1.2)]/4=1.65
第三章
(必考10分)3_14.假定系统有n个进程,共享m个单位资源。
规定进程对资源的申请和释放每次只申请或释放一个资源。
每个进程最大需求不超过m个所有进程的需求资源总和小于m+n。
为什么这种情况不会发生死锁。
证明之。
解:
假定系统是死锁的,这时M个资源都已分配给进程。
由进程资源图可知,系统死锁时,进程和资源节点组成的有向图形成环路。
因此,有M+N条边。
由题意可知,N个进程最大资源需求量<
M+N,也就是说,进程与资源组成的有向图的边小于M+N,不可能构成环路,因此不会产生死锁。
(必考10分)3_15设有8个进程M1,M2…M8,他们有如图3.6所示的优先关系,试用P,V操作实现这些进程的同步。
M1
M2M3M4M5
M6M8M7
设有信号量,S2,,S26,S3,S36,…S38,S78;
并且初值均为0;
进程M1:
M1,V(S2),V(S3),V(S4)
进程M2:
P(S2),M2,V(S26)
进程M3:
P(S3),M3,V(S36),V(S38)
进程M4:
P(S4),M4,V(S47)
进程M5:
M5,V(S57)
进程M6:
P(S26),P(S36),M6
进程M7:
P(S47),P(S57),M7,V(S78)
进程M8:
P(S38),P(S78),M8
第四章
(必考10分)4_15有如下图所示的页表中的虚地址与物理地址之间的关系,即该进程分得6个内存块。
页大小为4096B。
给出对应下面虚地址的物理地址:
(1)20;
(2)4100;
(3)8300;
(4)47000
•解:
0~4k(0)主存空间
•4k~8k
(1)
•8k~12k
(2)
•12k~16k(3)
•16k~20k(4)
•20k~24k(5)
•24k~28k(6)
•28k~32k(7)
•32k~36k(8)
•36k~40k(9)
40k~44k(10)
•44k~48k(11)
•48k~52k(12)
•52k~56k(13)
•56k~60k(14)
•60k~64k(15)
(1)虚地址20变为页号0和页内偏移20
•由页号查页表得0页对应内存块号为2,可计算得
•物理地址=块号*页的大小+页内偏移=2*4096+20=8212
•
(2)虚地址4100变为页号1和页内偏移4(4100/4096)
•由页号查页表得1页对应内存块号为1,可计算得
•物理地址=块号*页的大小+页内偏移=1*4096+4=4100
•(3)虚地址8300变为页号2和页内偏移108
•由页号查页表得2页对应内存块号为6,可计算得
•物理地址=块号*页的大小+页内偏移=6*4096+108=24684
•(4)虚地址47000变为页号11和页内偏移1944
•由页号查页表得11页对应内存块号为7,可计算得
物理地址=块号*页的大小+页内偏移=7*4096+1944=30616
•
(1)物理地址219+430=649
•
(2)物理地址2300+10=2310
•(3)物理地址:
越界中断
•(4)物理地址1326+400=1726
•(5)物理地址:
•4_20有一个虚存系统,按行存储矩阵元素,一个进程要为矩阵进行清零操作系统为该进程分配物理主存3页,系统用其中一页存储程序,且已经调入,其他两页空闲。
按需调入矩阵数据。
若进程按下列两种方式编程:
•VarA:
arry[1..100,1..100]ofinteger;
•程序A:
•{fori:
=1to100do
•forj:
•A[I,j]:
=0;
•}
•程序B:
•{forj:
•fori:
•
(1)若每页存放200个整数,问采用A程序和B程序方式时,个执行过程分别会发生多少次缺页?
•
(2)若每页只能存放100个整数时,会是什么情况?
•答:
若每页存放200个整数,即每两行产生一次中断,程序A会发生50次缺页中断。
程序B运行时,每页存放两列元素,内层循环每两次产生一次中断,共50次。
外循环类似产生50次中断,共产生2500次中断。
•若每页只能放100个整数,A程序产生100次中断:
B程序产生10000次中断。
•
•(填空)4为实现分页管理,需要那些硬件支持?
在系统中一般只是设置一个页表寄存器(PTRPageTableRegister)(或称控制寄存器)其中存放页表在内存中的开始地址和页表的长度。
•(填空)5在段页式管理方式中,逻辑地址有哪几部分?
由段号,段内页号,和页内地址三部分组成。
•(必考10分)6.用数学方法分析只考虑页表和碎片时,每一页的最佳尺寸为多少?
用数学方法分析页面大小的影响:
•假设进程大小的平均尺寸为S字节,每页大小为p字节,每个页表项占e个字节,每个进程所需页数近似s/p,则页表空间为es/p,进程由于内部碎片浪费的存储空间为平p/2.因此碎片和页表引起的系统总开销为
•es/p+p/2
•第一项是页表开销,页面越小,开销越大,第二项是碎片开销,页面越大,开销也越大。
对上面的式子优化,对p求导。
得方程:
•-se/p2+1/2=0
•解方程得
•因此在只考虑页表和碎片是页面的最佳尺寸为:
•7.填空
•
(1)在页式存储管理系统中,必须提供硬件_________,以保正寻址速度。
•
(2)把作业装入主存时随时进行地址变幻的方式称为________,而在作业执行期间,当访问到指令或数据时才进行地址变换的方式称为__________.
•(3)设有8页的逻辑空间,每页有1024字节,那么逻辑地址的有效位是______位。
•(4)程序经编译或汇编后形成目标程序,其中的指令顺序是以0作为参考地址进行编址的,这些地址称为__________。
•(5)在存储器的可变分区管理中,作业的地址转换采用的是___________重新定位方式。
•(6)虚拟存储器管理主要有____________和__________两种。
•(7)在页式虚存管理页表中有效为为_________表示该页在主存贮器中。
•(8)当操作系统提供给用户程序的有效寻址范围与主存大小无关时,称该机器提供了_____________管理技术
•答
(1)高速缓冲寄存器
•
(2)静态从新定位动态从新定位
•(3)13
•(4)相对地址或逻辑地址
•(5)动态
•(6)页式虚存管理;
段式虚存管理
•(7)1
•(8)虚存管理
第五章
n5_1什么是文件?
n答:
从用户角度看,文件是存储在外部存储器的具有符号名的相关信息的集合。
n5_4.文件目录的作用是什么?
文件目录通常包含哪些内容?
文件目录是指一张记录所有文件的名字及其存放物理地址的映照表。
它建立了逻辑文件与物理文件的映射关系。
每个文件占用表中的一项。
n每个目录项(又叫文件控制块FCB),包括文件的说明信息和管理控制信息。
它是文件存在的唯一标志
n5-9.文件存贮空间管理可采用成组自由块链表或位示图。
若一磁盘有B个盘块,其中有F个自由块。
若盘空间用D位表示。
试给出使用自由块链表比使用位示图占用更少的空间的条件。
当D为16时,给出满足条件的自由空间占整个空间的百分比。
n
n解:
一磁盘有B个盘块,用位图表示要使用B位
n现有F个自由块,若表示一个盘块需用D位。
则采用链表接连F个盘块,需要F个链指针,共占F*D位。
使用自由块链表比使用位示图占用更少的空间的条件是F*D<
B。
n当D=16时,满足条件的自由空间占整个空间的百分比为
nF/B=1/16=6。
25%
n(必考10分)5-10文件系统的执行速度依赖于缓冲池中找到盘块的比率。
假设盘块从缓冲池读出用1毫秒,从盘上读出用40毫秒。
从缓冲池找到盘块的比率为n,请给出一个公式计算读盘块的平均时间,并画出n从0到1.0的函数图像。
读一个盘块的平均时间=(n*1)ms+40(1-n)ms
n=(40-39n)ms
n画出n从0到1.0的函数图像如下:
n
n5-15一个文件系统采用索引结构来组织文件,且索引表的内容只包含文件的磁盘块号。
假定每一个索引项占两个字节,磁盘块大小为16KB,磁盘空间为1GB.现有一个目录只有3个文件,其大小分别为10KB,1089KB,129MB.若忽略目录文件所占空间
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