操作系統(tǒng)大題全集

1、本文檔如對(duì)你有幫助，請(qǐng)幫忙下載支持！2 .進(jìn)程A1 , A2，A nl通過(guò)m個(gè)緩沖區(qū)向進(jìn)程 B1 , B2，.，Bn2不斷地發(fā)送消息, 發(fā)送和接收工作遵循如下規(guī)則：緩沖區(qū)大小與消息長(zhǎng)度一樣； 讀入各自的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)； 接收進(jìn)程等待。（1）每個(gè)發(fā)送進(jìn)程一次發(fā)送一個(gè)信息， 寫(xiě)入一個(gè)緩沖區(qū)，（ 2）對(duì)每一個(gè)消息， B1 ， B2，.， Bn2 都需各接收一次，但需讀 n2 次?？梢园岩唤M n2 個(gè)緩沖區(qū)組中相應(yīng)的 n2 個(gè)緩沖 n2 個(gè)緩沖區(qū)都 n2 組信息量（ avail,free ）來(lái)實(shí)現(xiàn)這一流程，具體流程（3）m 個(gè)緩沖區(qū)都滿時(shí)，發(fā)送進(jìn)程等待，沒(méi)有可讀的消息時(shí)， 試用 P、V 操作組織正確的發(fā)送和

2、接收操作。 解答： 這是一個(gè)變形的生產(chǎn)和消費(fèi)問(wèn)題。 每個(gè)緩沖區(qū)只需寫(xiě)一次，緩沖區(qū)看做n2組緩沖區(qū)，這樣，每個(gè)生產(chǎn)者需要同時(shí)寫(xiě) 區(qū)，而每一個(gè)消費(fèi)者只需讀它自己對(duì)應(yīng)的那組緩沖區(qū)中的單元。生產(chǎn)者須在 為空閑是方可寫(xiě)入，這時(shí)，就可以用 如下：BEGINinteger mutex,availn2,fulln2; integer I;mutex : =1;for I :=1 to n2 dobeginavail I := m;full I := 0;end;procedure sendMinteger I ;beginfor I :=1 to n2 dobeginP( avail I);end ;P (m

3、etux); 將消息放入緩沖區(qū) ; for I :=1 to n2 do begin V(full I); end ;V (metux)end ;procedure receive(M,I) beginP (fullI);P (metux); 從緩沖區(qū)中取消息 ;V (avail I);V (mutex);end ;CobeginAi:beginsend MendBi;beginReceive(M,i);end;Coend;end;3設(shè)系統(tǒng)中僅有一類數(shù)量為M 的獨(dú)占型資源，系統(tǒng)中有 N 個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)該類資源，其中各進(jìn)程對(duì)該類資源的最大需求數(shù)為W，當(dāng)M, N, W分別取下列值時(shí)，試判斷哪些情況會(huì)發(fā)

4、生死鎖，為什么？（1）M=2，N=2，W=1（2）M=3，N=2W=2（3）M=3，N=2，W=3（4）M=5N=3W=2（5）M=6N=3W=3解答：（1） 不會(huì)發(fā)生死鎖。 且系統(tǒng)中資源總數(shù)為 2， 鎖。（2） 不會(huì)發(fā)生死鎖。 且系統(tǒng)中資源總數(shù)為 3， 源，該進(jìn)程將順利完成，從而可以將分配給它的資源歸還給系統(tǒng)，使另一個(gè)進(jìn)程也 能順利執(zhí)行完成，故不會(huì)發(fā)生死鎖。（3） 可能發(fā)生死鎖。 因?yàn)橄到y(tǒng)中有兩個(gè)進(jìn)程， 每個(gè)進(jìn)程的最大資源需求量為 且系統(tǒng)中資源總量為 3，若系統(tǒng)先將全部資源分配給其中一個(gè)過(guò)程，則該進(jìn)程將順 利完成，從而可將分配給它的資源歸還給系統(tǒng)，使另一進(jìn)程也能順利完成，以這種 方式分配資源

5、時(shí)不會(huì)發(fā)生死鎖；若系統(tǒng)將兩個(gè)資源分配給一個(gè)過(guò)程，而剩余的一個(gè) 資源分配給另一個(gè)進(jìn)程，則系統(tǒng)中沒(méi)有空閑資源，而每個(gè)進(jìn)程都需要等待資源，此 時(shí)發(fā)生死鎖。（4） 不會(huì)發(fā)生死鎖。 因?yàn)橄到y(tǒng)中有 3 個(gè)過(guò)程，每個(gè)進(jìn)程的最大資源需求量為 且系統(tǒng)中資源總量為 5，無(wú)論如何分配， 3 個(gè)進(jìn)程中必有一個(gè)進(jìn)程可以獲得 2 源，該進(jìn)程將順利完成，從而可以將分配給它的資源歸還給系統(tǒng)，使其他進(jìn)程也能 順利執(zhí)行完成，故不會(huì)發(fā)生死鎖（5） 可能會(huì)發(fā)生死鎖。 因?yàn)橄到y(tǒng)中有 3個(gè)進(jìn)程， 每個(gè)進(jìn)程的最大資源需求量為 3，且系統(tǒng)中資源總數(shù)為 6 ，若系統(tǒng)先將 3 個(gè)資源分配給其中一個(gè)過(guò)程，則該進(jìn)程 將順利完成，從而可將分配給它的資

6、源歸還給系統(tǒng)，使其他進(jìn)程也能順利完成，以 這種方式分配資源時(shí)不會(huì)發(fā)生死鎖；若系統(tǒng)給每個(gè)進(jìn)程分配兩個(gè)資源，則系統(tǒng)中沒(méi) 有空間資源，而每個(gè)進(jìn)程都需要等待一個(gè)資源，此時(shí)發(fā)生死鎖。因?yàn)橄到y(tǒng)中只有兩個(gè)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程的最大需求量為系統(tǒng)能夠滿足兩個(gè)進(jìn)程的最大資源需求量，故不會(huì)發(fā)生死因?yàn)橄到y(tǒng)中有兩個(gè)進(jìn)程， 每個(gè)進(jìn)程的最大資源需求量為 無(wú)論如何分配，兩個(gè)進(jìn)程中必有一個(gè)進(jìn)程可以獲得兩個(gè)資1，2，3，2，個(gè)資本文檔如對(duì)你有幫助，請(qǐng)幫忙下載支持!4. 設(shè)某作業(yè)占有7個(gè)頁(yè)面，如果在主存中只允許裝入4個(gè)工作頁(yè)面（即工作集為 4）,作業(yè)運(yùn)行時(shí)，實(shí)際訪問(wèn)頁(yè)面的順序是1 , 2, 3, 6, 4, 7, 3, 2, 1, 4,

7、 7, 5, 6, 5, 2, 1。試用FIFO與LRU頁(yè)面調(diào)度算法，列出各自的頁(yè)面淘汰順序和缺頁(yè)中斷次數(shù)，以及最后留 駐主存4頁(yè)的順序（假設(shè)開(kāi)始的 解答： 對(duì)FIF O算法 ： 頁(yè)面淘汰順序?yàn)? ,2,3, 缺頁(yè)中斷6次； 最后留駐主存4頁(yè)的順序?yàn)椋?對(duì)LRU 的算法； 頁(yè)面淘汰順序?yàn)? ,2,6, 缺頁(yè)中斷10次； 最后留駐主存4頁(yè)的概率：6,5 注：假定前面四頁(yè)1 ,2,3,64個(gè)頁(yè)面已裝入主存）。6,2,4,4,7；1,7,3,2,1,4,7,2,1已在主存5. 在某請(qǐng)求分頁(yè)管理系統(tǒng)中，一個(gè)作業(yè)共5頁(yè)，作業(yè)執(zhí)行時(shí)依次訪問(wèn)如下頁(yè)面：1,4,3,1,2,5,1,4,2,1,4,5若分配給該

8、作業(yè)的主存塊數(shù)為3,分別采用FI FO,LRU頁(yè)面置換算法，試求出缺頁(yè)中斷的次數(shù)及缺頁(yè)率。解答：（1）采用FIFO頁(yè)面置換算法，缺頁(yè)中斷的次數(shù)為9,缺頁(yè)率 9/12 = 75%（2）采用LRU頁(yè)面置換短法缺頁(yè)中斷的次數(shù)為8,缺頁(yè)率8/12 = 67%6. 設(shè)內(nèi)存中有三道 程序A , B , C,它們按A/B/C的優(yōu)先次序執(zhí)行，它們的計(jì)算和 I/O操 作的時(shí)間如表所1-1示（單位；MS）表1-1 3道程序的操作時(shí)間假設(shè)3道程序使用相同設(shè)備進(jìn)行I/O操作，即程序以串行方式使用設(shè)備，試畫(huà)出單道運(yùn)行和多道運(yùn)行的時(shí)間關(guān)系圖（調(diào)度程序執(zhí)行時(shí)間忽略不計(jì)）在兩種情況下，各要花多少時(shí)間？ 解答：若采用單道方式運(yùn)

9、行三道程序，則運(yùn)行次序?yàn)?A , B , 的計(jì)算，再完成 30MS的I/O操作。最后在進(jìn)行10MS的計(jì)算。 的計(jì)算，再完成20MS的I/O操作。最后在進(jìn)行10MS的計(jì)算。計(jì)算，再完成30MS的I/O操作。最后在進(jìn)行20MS的計(jì)算。至此，三到程序全部運(yùn)行完畢, 其程序運(yùn)行的時(shí)間關(guān)系如圖1-1所示總的運(yùn)行時(shí)間為20+30+ 10+ 40+ 20+ 10+ 10+ 30+ 20=190ms（調(diào)度程序執(zhí)行時(shí)間忽略不計(jì)）完成這三道程序C,即程序 接下來(lái)程序 然后程序 C先執(zhí)行10MS的A先執(zhí)行20MSB先執(zhí)行40MS程操序作ABC計(jì)算204010I/O302030計(jì)算101020A , B , C的優(yōu)先

10、次序執(zhí)行，則在運(yùn)行B的優(yōu)先級(jí)次之,C的優(yōu)先級(jí)最程序B進(jìn)行30MS過(guò)程I/O 氐，計(jì)算若采用都道方式運(yùn)行三道程序，因系統(tǒng)按照中，無(wú)論使用_ CPU還是I/O設(shè)備，A的優(yōu)先級(jí)最高, 即程序A先執(zhí)行20MS的計(jì)算，再完成30ms的I/O操作（與此同時(shí),時(shí)間ms本文檔如對(duì)你有幫助，請(qǐng)幫忙下載支持！的計(jì)算)，最后在進(jìn)行10MS的計(jì)算(此時(shí)程序B等待，因還繼續(xù)10MS計(jì)算)：接下來(lái)程 序 B先執(zhí)行10MS的計(jì)算，再完成20MS的I/O操作(與此同時(shí)，程序 C進(jìn)行10MS的計(jì)算， 然后等待I/O的設(shè)備)，最后在進(jìn)行10MS的計(jì)算(此時(shí)程序 C執(zhí)行I/O操作10MS )。然后 程序C先執(zhí)行20MS的I/O操作

11、，最后在進(jìn)行20MS的計(jì)算。至此，三到程序全部運(yùn)行完畢， 其程序運(yùn)行的時(shí)間關(guān)系如圖1-2 所示 總的運(yùn)行時(shí)間為20+30+ 10+ 10+ 20+ 10+ 10+ 20+ 30=140msAABABBCIBCC1!II J11I/O計(jì)算時(shí)間ms 7. 0在南京大學(xué)和天津大學(xué)的之間有一條彎曲的小路，其中從100 S到T 一段路每次只允許一 輛自行車通過(guò)，但中間有一個(gè)小的安全島M (同時(shí)允許兩輛自行車停留)，可供兩輛自行車在以從兩端進(jìn)入小路情況下錯(cuò)車使用，如下圖所示，試設(shè)計(jì)一個(gè)算法，使來(lái)往的自行車輛均靠順利通過(guò)。關(guān)鍵在于正確分析所需控制的對(duì)津大學(xué)工作流程以及控制關(guān)系。在這 以扌把它分為 y個(gè)小段：

12、從S到K，駛進(jìn)安全島 M, 許一輛自行車通過(guò)(即一個(gè)進(jìn)程使用)，而安全島M。對(duì)它們分別用 3個(gè)信號(hào)量來(lái)管理。再注意到同時(shí)解答：對(duì)于這一類問(wèn)題， 一問(wèn)題中，根據(jù)從 S到T路段的特點(diǎn)，可 從L到T。路段S到K及L到T 允許兩輛自行車通過(guò)(即兩個(gè) 最多只能由一個(gè)方向的一輛自行車通過(guò)因此每個(gè)方向的自行車還要用一個(gè)信號(hào)量來(lái)控制。用 bikeT_to_N 和 bife兩個(gè)方向的自行車?？刂屏鞒倘缦拢築egi nIntegeS N _to_T，T_to_N，L,M,K;N 南開(kāi)大學(xué); T_to_N:=1;L:=1;M:=2;K:=1;P rocedure bikeT_to_N()BeginP( T_to_N

13、);P(L);Go through T to L;P(M)；Go into M ;V(L);P(K);Go through K to S;V(M);V(K);V(T_to_N);En d;P rocedure bikeN_to_T()BeginP (N_to_T);、進(jìn)程使J T，只允許 i使用mjz 通過(guò)，因此N to豕、)_T分別表示從天津大學(xué)到南開(kāi)大學(xué)和從南開(kāi)大學(xué)到天津大學(xué)P(K);Go through S to K;P(M)；Go into M ；V(K);P(L)；Go through L to T;V(M);V(L);V(N_to_T);En d;End;&例：在銀行家算法中，若出

14、現(xiàn)表2-4所示的資源分配情況，試問(wèn)：1. 該狀態(tài)是否安全？2. 如果進(jìn)程P2提出請(qǐng)求Request2(1,2,2,2)后，系統(tǒng)能否將資源分配給它。2-5所示的安全性分析情表2-4 資源分配表、進(jìn)資、 源情、況程Allocati onNeedAvailableABCDABCDA B CDP000320012P110001750P2135423561 6 2 2P303320652P400140656解答：(1 )利用銀行家算法對(duì)此時(shí)刻的資源分配情況進(jìn)行分析，可得表 況。表2-5安全性檢查表資、源、情 進(jìn)、況程WorkNeedAllocati onWork+AllocationFi nishA B

15、 C DAB CDABC DA B C DP016 2 20 0 12003 21654true true true true trueP316540652033 21986P4198 61750001419910P119910065610 0 029910P229910235 6135 43121414從以上情況分析可以看出，此時(shí)存在一個(gè)安全序列pO,p3,p4,p1,p2,故該狀態(tài)是安全的。(2)P2提出請(qǐng)求Request2(1,2,2,2)。按銀行家算法進(jìn)行檢查：Request2(1,2,2,2)=need(2,3,5,6)Request2(1,2,2,2)=available(1,6,

16、2,2)試分配并修改相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，資源分配情況如表2-6所示。P2。表2-6 P2申請(qǐng)資源后的資源分配表進(jìn)資. 源 情況程Allocati onNeedAvailableABCDABCDA B CDP000320012P110001750P2135411340400P303320652P400140656available(0,4,0,0)已不能滿足任何進(jìn)程再利用安全性檢查算法檢查系統(tǒng)是否安全，可用資源 的需要，此時(shí)系統(tǒng)不能將資源分配給9.有橋如圖2-7所示。車流如箭頭所示，橋上不允許兩車交會(huì)，但允許同方向多輛車依次通行(即橋上可以有多個(gè)桑作實(shí)現(xiàn)相會(huì)，故橋應(yīng)該互斥訪問(wèn)，而同一方向上允許多輛車一

17、次通過(guò)，用同一信號(hào)量來(lái)互斥訪問(wèn)臨界區(qū)。由于不能允許某一方向的車以防止橋上阻塞。同方向的車)。用p、v操 解答：由于橋上不允許兩車=即臨界區(qū)允許多個(gè)實(shí)例訪問(wèn)。完全“控制橋”，應(yīng)保證最多某一方向上連續(xù)通過(guò)一定數(shù)量的車后，必須讓另一方向的車通序如下:ils;過(guò)，可以通過(guò)3Begi nIn tegermutexavailMutes:=O;avia In :=m;avais:=m;Cobeg inSouth: beg inP (avails);P( mutex);過(guò)橋；V(mutex);V(avails);En d;North: beg inP (avail n);P( mutex);過(guò)橋；V(mute

18、x);V(avail n);En d;Coe nd;En d;10.設(shè)系統(tǒng)中有三類資源 A、B和C,又設(shè)系統(tǒng)中有 5個(gè)進(jìn)程P1, P2, P3, P4和P5.在TO 時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)如下：(1)最大需求量AP1 8已分配資源量A1剩余資源量ABC2 1 1P2 4P3 10P4 3P5 533363431系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)？如是，則給出進(jìn)程安全序列 如果進(jìn)程P5申請(qǐng)1個(gè)資源類A、個(gè)資源類答案：(1)最大需求量AP1 8B和1個(gè)資源類C,能否實(shí)施分配？為什么?已分配資源量A1剩余資源量ABC2 1 1尚需要量B C3P2 4P3 10P4 3P5 533363431系統(tǒng)是處于安全狀態(tài)，安全序列為：

19、(1, 1, 1) 已分配資源量A13P4,P2, P1, P3, P5(2) P5申請(qǐng) 最大需求量AP1 8P2 4剩余資源量ABC1 0 0尚需要量B C32P3 10P4 3系統(tǒng)將處于不安全狀態(tài)不能實(shí)施分配，因?yàn)榉峙浜笳也坏桨踩蛄?，有三個(gè)進(jìn)程PA, PB和PC合作解決文件打印問(wèn)題：PA將文件記錄從磁盤(pán)讀入主存的P5 531.緩沖區(qū)1，每執(zhí)行一次讀一個(gè)記錄；PB將緩沖區(qū)1的內(nèi)容復(fù)制到緩沖區(qū) 2,每執(zhí)行一次復(fù)制一個(gè)記錄；PC將緩沖區(qū)2的內(nèi)容打印出來(lái)，每執(zhí)行一次打印一個(gè)記錄。緩沖區(qū)的大小等 于一個(gè)記錄大小。請(qǐng)用 P, V操作來(lái)保證文件的正確打印。當(dāng)緩沖區(qū)1為空時(shí)，進(jìn)程 2為空，則進(jìn)程PB可將

20、記 PC可以打印記錄，在其他解答：在本題中，進(jìn)程 PA, PB和PC之間的關(guān)系為：PA與PB共用一個(gè)單緩沖區(qū)，而 PB又 與PC共用一個(gè)單緩沖區(qū)，其合作方式可用圖2-10表示，PA可將一個(gè)記錄讀入其中；若緩沖區(qū)1中有一個(gè)數(shù)據(jù)且緩沖區(qū)錄從緩沖區(qū)1復(fù)制到緩沖區(qū)2中；若緩沖區(qū)2中有數(shù)據(jù)，則進(jìn)程 條件下，相應(yīng)進(jìn)程必須等待。事實(shí)上，這是一個(gè)生產(chǎn)者一消費(fèi)者的問(wèn)題圖2-10進(jìn)程間的合作方式為遵循這一同步規(guī)則。應(yīng)設(shè)置四個(gè)信號(hào)量empty1，empty2，full1，full2，信號(hào)量empty1及 empty2 分別表示緩沖區(qū) 1 及緩沖區(qū) 2 是否為空，其初值為 1；信號(hào)量 full1 ， full2 分別

21、表 示緩沖區(qū) 1及緩沖區(qū) 2 是否有記錄可供處理，其初值為0。其同步描述如下：int empty1=1 ；);););int empty2=1 ； int full1=0; int full2=0; main ( cobegin PA( PB( PC( coendPA( )while( 1 ) 從磁盤(pán)讀一個(gè)記錄 ;P (empty1) ; 將記錄存入緩沖區(qū) 1； V(full1); PB( while(1)P(full1 ) ;從緩沖區(qū) 1 中取出記錄 ;V(empty1);P (empty2);將記錄存入緩沖區(qū) 2；V(full2);PC( )while(1)P(full2);從緩沖區(qū) 2

22、中取出記錄 ;V(empty2);打印記錄 ;本題也是一個(gè) 典型生產(chǎn)者消費(fèi)者的問(wèn)題，其中的難點(diǎn)在于 一個(gè)消費(fèi)者。11有一個(gè)虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng) , 每個(gè)進(jìn)程在內(nèi)存占有 3 頁(yè)數(shù)據(jù)區(qū)、 為空 . 有以下訪頁(yè)序列 :PB 既是一個(gè)生產(chǎn)者又是1 頁(yè)程序區(qū) . 剛開(kāi)始時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)1、5、4、 1、2、3、2、1、5、4、2、4、6、5、1 試給出下列情形下的缺頁(yè)次數(shù) :(1) 系統(tǒng)采用先進(jìn)先出(FIFO)淘汰算法.(2) 系統(tǒng)采用最近最少使用(LRU) 淘汰算法 .12有個(gè)一虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng) , 每個(gè)進(jìn)程在內(nèi)存占有 3 頁(yè)數(shù)據(jù)區(qū) , 以下訪頁(yè)序列 :剛開(kāi)始時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)為2、3、4、5、3、4、1、2、3、5、1、4、2、

23、4、5、試給出下列情形下的缺頁(yè)次數(shù) :系統(tǒng)采用先進(jìn)先出(FIFO)淘汰算法.(2) 系統(tǒng)采用最近最少使用 (LRU) 淘汰算法 .1、3、2、1、3用 PV 操作解決讀者寫(xiě)者問(wèn)題的正確程序如下：begin S, Sr: Semaphore; rc: integer;S:=1; Sr:=1; rc:=0;cobegin PROCESS Reader i ( i=1,2)begin P(Sr)rc:=rc+1;if rc=1 then P(S);V(Sr);read file;P(Sr);rc:=rc-1if rc=0 thenV(S);V(Sr);end ;PROCESS Writer j (j

24、=1,2)begin P(S);Write file;V(S)end;coend ;end;請(qǐng)回答：(1)信號(hào)量Sr的作用；(2)程序中什么語(yǔ)句用于讀寫(xiě)互斥，寫(xiě)寫(xiě)互斥；(3)若規(guī)定僅允許 5 個(gè)進(jìn)程同時(shí)讀怎樣修改程序？ 答：( 1) Sr 用于讀者計(jì)數(shù) rc 的互斥信號(hào)量；(2) if rc=1 then P ( S)中的P (S)用于讀寫(xiě)互斥，寫(xiě)者進(jìn)程中的P (S)用于寫(xiě)寫(xiě)互斥,讀寫(xiě)互斥。(3) 程序中增加一個(gè)信號(hào)量 S5,初值為5, P (S5)語(yǔ)句加在讀者進(jìn)程 P (Sr)之前，V (S5) 語(yǔ)句加在讀者進(jìn)程第 2個(gè)V( Sr)之后。2考慮一個(gè)由 8 個(gè)頁(yè)面、每頁(yè)有 1024 個(gè)字節(jié)組成

25、的邏輯空間,把它裝入到有 32 個(gè)物塊的存儲(chǔ)器中，問(wèn)：(1) 邏輯地址需要多少二進(jìn)制位表示(2) 物理地址需要多少二進(jìn)制位表示因?yàn)轫?yè)面數(shù)為8 = 23,故需要3位二進(jìn)制數(shù)表示。每頁(yè)有 1024個(gè)字節(jié)，1024= 210,于是頁(yè)內(nèi)地址需要 10位二進(jìn)制數(shù)表示。32個(gè)物理塊，需要5位二進(jìn)制數(shù)表示(32 = 25)5+10=15 位二進(jìn)制數(shù)表示。(1)頁(yè)的邏輯地址由頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址組成,所以需要3+10=13 位二進(jìn)制數(shù)表示。(2)頁(yè)的物理地址由塊號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址的拼接，所以需要1. 某虛擬存儲(chǔ)器的 用戶編程空間共 32 個(gè)頁(yè)面，每頁(yè)為 1KB ，內(nèi)存為 16KB 。假定某時(shí)刻一用戶頁(yè)表中已調(diào)入內(nèi)存的頁(yè)面

26、的頁(yè)號(hào)和物理塊號(hào)的對(duì)照表如下頁(yè)號(hào)物理塊口， 號(hào)051102437計(jì)算邏輯地址0A5C（H）所對(duì)應(yīng)的物理 地址（要求寫(xiě)出分析過(guò)程）。1.解：頁(yè)式存儲(chǔ)管理的邏輯地址分為兩部分：頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址。由已知條件 用戶編程空間共32個(gè)頁(yè)面”可知頁(yè)號(hào)部分占5位；由每 頁(yè)為1KB，1K=210，可知內(nèi)頁(yè)地址占10位。由 內(nèi)存為16KB，可 知有16塊，塊號(hào)為4位。邏輯地址0A5C （H ）所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制表示形式是：000 1010 0101 1100,根據(jù)上面的分析，下劃線部分 為頁(yè)內(nèi)地址，編碼“ 00010”為頁(yè)號(hào)，表示該邏輯地址 對(duì)應(yīng)的頁(yè)號(hào)為2。查頁(yè)表，得到物理塊號(hào)是 4 （十進(jìn) 制），即物理塊地址為：01

27、 00,拼接塊內(nèi)地址10 0 101 1100,得 01 0010 0101 1100，即 125C（ H ）。2. 假設(shè)一個(gè)磁盤(pán)有 200個(gè)磁道，編號(hào)從0199。當(dāng)前磁頭正在143道上服務(wù)，并且 剛剛完成了 125道的請(qǐng)求。如果尋道請(qǐng)求隊(duì)列的順序是：86, 147, 91, 177, 94, 150, 102, 175, 130問(wèn)：為完成上述請(qǐng)求，使用最短尋道時(shí)間優(yōu)先磁盤(pán)調(diào)度算法SSTF時(shí)，磁頭移動(dòng)的總量是多少？（要求寫(xiě)出分析過(guò)程）采用最短尋道時(shí)間優(yōu)先磁盤(pán)調(diào)度算法SSTF,進(jìn)行調(diào)度的情況為：從143道開(kāi)始下一磁道移動(dòng)磁道數(shù)147150130102949186175177202889磁頭移動(dòng)總

28、量為162。設(shè)某文件的物理存儲(chǔ)方式采用鏈接方式,該文件由5個(gè)邏輯記錄組成，每個(gè)邏輯記錄的大小與磁盤(pán)塊大小相等,均為 512字節(jié)，并依次存放在50、121、75、80、63號(hào)磁盤(pán)塊上。（10 分）文件的第1569邏輯字節(jié)的信息存放在哪一個(gè)磁盤(pán)塊上?要訪問(wèn)第1569邏輯字節(jié)的信息，需要訪問(wèn)多少個(gè)磁盤(pán)塊？（假如該文件的FCB在內(nèi)存）答:因?yàn)椋?569=512X 3+33所以要訪問(wèn)字節(jié)的邏輯記錄號(hào)為 3,對(duì)應(yīng)的物理磁盤(pán)塊號(hào)為80。故應(yīng)訪問(wèn)第80號(hào)磁盤(pán)塊。由于采用鏈接方式，所以要訪問(wèn)第 3個(gè)邏輯記錄的信息，必須訪問(wèn)邏輯記錄第0、1、2后，才能訪問(wèn)第3個(gè)邏輯記錄，所以要訪問(wèn)第 1569邏輯字節(jié)的信息，需要

29、訪問(wèn)4個(gè)磁盤(pán)塊。柱37面.當(dāng)號(hào)磁為頭處63于、5170、03號(hào)4磁、道88時(shí)、，91有、190個(gè)3、進(jìn)7程6、先1后8提和出12讀8寫(xiě)。請(qǐng)求涉及要求：(1)寫(xiě)出按最短尋找時(shí)間優(yōu)先算法 SSTF時(shí)的調(diào)度次序；(2)計(jì)算按SSTF調(diào)度算法時(shí)的平均尋道數(shù)。答： (1)調(diào)度次序： 100 103 9188 76 63 57 34 18 128(2)總移過(guò)的道數(shù)為： 3+12+3+12+13+6+23+16+110=198平均尋道數(shù)為： 198/9=22(道) 34. 哲學(xué)家就餐問(wèn)題是一個(gè)經(jīng)典的進(jìn)程同步問(wèn)題，該問(wèn)題中描述有 5 個(gè)哲學(xué)家，他們的生活方式是交替地進(jìn)行思考和進(jìn)餐。 哲學(xué)家們共用 一張圓桌，分

30、別坐在周圍的椅子上。在圓桌上有 5 只碗和 5 支筷子， 平時(shí)哲學(xué)家們進(jìn)行思考，饑餓時(shí)便試圖取用其左、右兩邊的筷子，只 有在他拿到兩支筷子時(shí)才能進(jìn)餐。進(jìn)餐完畢，放下筷子繼續(xù)思考。為了解決哲學(xué)家就餐問(wèn)題， 可以用一個(gè)信號(hào)量表示一支筷子， 由 這5個(gè)信號(hào)量構(gòu)成信號(hào)量數(shù)組：semaphore stick5;所有信號(hào)量初值為 1，第 1 個(gè)哲學(xué)家的活動(dòng)算法可以推述如下：semaphore stick5=1,1,1,1,1；main() cobeginPhilosopehr(0)；Philosopehr(1)；Philosopehr(2)；Philosopehr(3)；Philosopehr(4)；Co

31、end；Philosopehr(int I)While(true)思考;P(stickI)；P(stick(I+1)%5)；進(jìn)餐；v(stickI;v(stick(I+1)%5); 試問(wèn)上述算法是否會(huì)發(fā)生死鎖？為什么？若會(huì)發(fā)生死鎖，請(qǐng)給出 一個(gè)不會(huì)發(fā)生死鎖的哲學(xué)家就餐算法。34答案上述算法可能發(fā)生死鎖。例如， 5 個(gè)哲學(xué)家?guī)缀跬瑫r(shí)饑餓而各自 拿起左邊的筷子時(shí)，使得 5 支筷子信號(hào)量均為 0，當(dāng)他們?cè)噲D去拿右 邊筷子時(shí)，都將因無(wú)筷子拿而無(wú)限期地等待下去。對(duì)于上述算法的死鎖問(wèn)題有多種解決辦法， 這里給出兩種解決方 案。方案一：用額外的信號(hào)量mutex(初值為1)來(lái)控制對(duì)臨界資源的使用。算法如下：S

32、emaphore mutex=1;Philosopehr(int I)While(true)思考；P(mutex);P(stickI);P(stick(I+1)%5);進(jìn)餐；v(stickI;v(stick(I+1)%5); 改進(jìn)的算法實(shí)質(zhì)上是對(duì)資源申請(qǐng)過(guò)程進(jìn)行限制， 即要求一次申請(qǐng) 完所有的資源，也就是在申請(qǐng)兩個(gè)資源的過(guò)程中不被其他進(jìn)程打斷。且在系統(tǒng)滿足該進(jìn)程要求之前別的進(jìn)程無(wú)法申請(qǐng)資源， 因而也就可以 避免死鎖。方案二：對(duì)申請(qǐng)資源(筷子)的進(jìn)程(哲學(xué)家)進(jìn)行限制，要求 至多允許 4個(gè)哲學(xué)家同時(shí)進(jìn)餐， 以保證至少有一個(gè)哲學(xué)家能夠拿到兩 支筷子進(jìn)餐， 最后總會(huì)進(jìn)餐完畢并釋放他占有的兩支筷子，

33、以使其他 哲學(xué)家可以進(jìn)餐。算法如下：Semaphore s=4; /用于控制同時(shí)進(jìn)餐的人數(shù) Philosopehr(int I)While(true)思考；P(s);P(stickI);P(stick(I+1)%5);進(jìn)餐；v(stickI;v(stick(I+1)%5);v(s);16. 在一個(gè)系統(tǒng)中采用分頁(yè)存儲(chǔ)管理，頁(yè)的大小為 4KB ，允許用戶 進(jìn)程的存儲(chǔ)映像最大為 16 頁(yè)，物理內(nèi)存共有 512 內(nèi)存塊，試問(wèn)：虛 擬地址寄存器和內(nèi)存地址寄存器的長(zhǎng)度各是多少位？答：(1)頁(yè)的大小為4KB=212B,頁(yè)面數(shù)為16=24，所以虛擬地址 寄存器需要 12+4=16 位。(2)頁(yè)的大小為4KB=

34、212B,物理塊數(shù)為512=29，所以內(nèi)存地址寄存器需要 12+9=21 位。17. 考慮一個(gè)由 8 個(gè)頁(yè)面、每頁(yè) 1024 字節(jié)組成的存儲(chǔ)空間，把它映 射到容量為 32 個(gè)物理塊的存儲(chǔ)器中，試問(wèn)邏輯地址和物理地址分別 是多少位？為什么？答：因?yàn)槊宽?yè)大小為1024字節(jié)，故頁(yè)內(nèi)地址需要10個(gè)二進(jìn)制 位描述；作業(yè)的邏輯地址有8頁(yè)，頁(yè)號(hào)需要3個(gè)二進(jìn)制位。由此可知， 物理地址共需要15位。1024字節(jié)，故塊內(nèi)地32塊，塊號(hào)需要個(gè)二進(jìn)因?yàn)槊總€(gè)物理塊與頁(yè)大小相同，即大小為 址需要10個(gè)二進(jìn)制位描述；內(nèi)存空間容量為 制位。由此可知，物理地址共需要 15位。128KB，分為32塊，塊18. 假定某頁(yè)式存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)中，主存為號(hào)為0、1、2、3、.、31;某作業(yè)有5塊，其頁(yè)號(hào)為0、1、2、3、 4,被分別裝入主存的3、& 4、6、9塊中。有一邏輯地址為3,70。 試求出相應(yīng)的物理地址（其中方括號(hào)中的第一個(gè)元素為頁(yè)