操作系統(tǒng)所有作業(yè)答案_最新版_

1、注意：此答案僅供參考，不作為考試的依據(jù)，不表示完全正確；使用不當(dāng)，后果自負(fù)。習(xí)題7.12 1)頁的大小為： 212Bytes2)能分配的最多頁面?zhèn)€數(shù)為： 220個(gè)。3)邏輯地址空間最大為：232Byte4)物理內(nèi)存的大小為: 232Byte習(xí)題7.14a)段0開始于位置660，隨著偏移量，我們有一個(gè)物理地址: 段0開始于位置660，660 + 198 = 858b) 第2個(gè)段起始地址為222，長度為198 所以，物理地址為222+156=378c) 段1為422字節(jié)的長度，所以這個(gè)地址觸發(fā)段錯(cuò)誤d) 996 + 444 = 1440e. 660 + 222 = 882復(fù)習(xí)題8.3可以根據(jù)局部性

2、原理設(shè)計(jì)算法來避免抖動(dòng)?？偟膩碚f，局部性原理允許算法預(yù)測(cè)哪一個(gè)當(dāng)前頁在最近的未來是最少可能被使用的，并由此就決定候選的替換出的頁。復(fù)習(xí)題8.8CLOCK算法和FIFO策略一樣都把分配給進(jìn)程的頁框看做是一個(gè)循環(huán)緩沖區(qū)，按循環(huán)方式移動(dòng)頁。時(shí)鐘算法與FIFO算法很接近，只在時(shí)鐘算法中給每一頁框關(guān)聯(lián)一個(gè)附加位，稱為使用位，任何一個(gè)使用位為1的頁不能被替換，并且將其使用位置為0。習(xí)題8.2A）虛擬內(nèi)存可以容納（232字節(jié)的主內(nèi)存）/ （ 210字節(jié)/頁） = 222頁，因此22位來在虛擬存儲(chǔ)器中指定的頁面。每一頁表包含（每頁面表210字節(jié)） / （4字節(jié)/項(xiàng)） = 28項(xiàng)。因此，每個(gè)頁表可以處理所需要的

3、22位/8。因此， 所以需要3級(jí)頁表。B)有兩級(jí)頁表是28，一級(jí)是26（8+8+6=22）C）當(dāng)26為第一級(jí)時(shí)：分配為6,8,8 ，第一級(jí)頁數(shù)為1，第二級(jí)頁數(shù)為26，第三級(jí)為28，1+26+214= 16,449頁；26為第二級(jí)時(shí)：分配為8,6,8，第一級(jí)頁數(shù)為1，第二級(jí)頁數(shù)為28,第三級(jí)頁數(shù)為214，總的為1+28+214=16,641 頁26為第三極時(shí)：分配為8,8,6，第一級(jí)頁數(shù)為1，第二級(jí)頁數(shù)為28,第三級(jí)頁數(shù)為216，總的為1+28+216= 65,973 頁所以分配為6,8,8時(shí)使用頁數(shù)最小。習(xí)題8.4 A) FIFO算法時(shí)，置換頁框3，因?yàn)轫摽?在時(shí)間為20的時(shí)候被加載進(jìn)來，是最

4、早被加載的頁框。b) LRU算法，置換頁框1，因?yàn)轫摽?的訪問時(shí)間是160，是最早被訪問的。c) 時(shí)鐘算法，清除頁框3的R位因?yàn)樗钤缂虞d，清除頁框2的R位因?yàn)樗巫钤缂虞d，換出的是頁框0因?yàn)樗腞位為0。d) 最佳算法，置換頁框3，因?yàn)樗鼘⒆钔肀辉L問到。e)習(xí)題8.6（1）頁面訪問順序?yàn)椋?, 0, 1, 1, 0, 3, 1, 2, 2, 4, 4, 3（2）頁大小為100Bytes，有200Bytes的物理內(nèi)存可用，所以頁框個(gè)數(shù)為2個(gè)。a)LRU缺頁次數(shù)為70011031224430000001114441113322223FFFFFFFb)FIFO缺頁次數(shù)600110312244300

5、00033334441111122223FFFFFFc)OPT缺頁次數(shù)50011031224430000033333341111122443ffFFF習(xí)題8.10a）虛擬地址空間: 264個(gè)地址.b）如果要實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的一級(jí)頁表，頁表中有264/212=252個(gè)表項(xiàng)c）如果簡單的使用一級(jí)頁表，操作系統(tǒng)需要維護(hù)巨大的頁表，并且這個(gè)頁表的一部分可能不在內(nèi)存中，則如果訪問這些頁表中的數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行兩次缺頁等待。可以采用多級(jí)頁表的方式緩解這個(gè)問題。習(xí)題8.11此問題分為四種情況討論，分別如下：1） TLB檢查（20ns）并命中（0.95概率），直接訪問內(nèi)存中的頁面（80ns），總時(shí)間是：（20 + 8

6、0）* 0.95 = 95ns2） TLB檢查（20ns）未命中（0.05概率），直接訪問內(nèi)存中的一級(jí)頁表（80ns），通過一級(jí)頁表訪問二級(jí) 頁表（80ns），頁面保存在內(nèi)存中（0.90概率，缺頁率是10%，則不缺頁概率為90%），直接訪問內(nèi)存中的頁面（80ns）。 總時(shí)間是：（20 + (80 + 80 + 80) * 0.9）* 0.05 = 11.8ns 3）TLB檢查（20ns）未命中（0.05概率），直接訪問內(nèi)存中的一級(jí)頁表（80ns），通過一級(jí)頁表訪問二級(jí) 頁表（80ns），然后發(fā)生缺頁中斷（0.10概率），被替換的頁面無內(nèi)容更改（0.80概率，頁面內(nèi)容被更改的概率是20%，則頁面

7、內(nèi)容無更改的概率是80%），執(zhí)行一次頁面交換（5000ns），最后直接訪問內(nèi)存中的頁面（80ns）。總時(shí)間是：（20 + (80 + 80 +0.8*5000+80 ) * 0.1）* 0.05 =22.2ns4） 與3）類似，如果頁面置換被修改了總時(shí)間是：（20 + (80 + 80 +0.2*（5000+5000）+80 ) * 0.1）* 0.05 =12.2ns綜上所述，訪問一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)平均需要 95ns+11.8ns+22.2ns+12.2ns=141.2ns復(fù)習(xí)題9.11） 長程調(diào)度：決定哪一個(gè)程序可以進(jìn)入到系統(tǒng)中處理，因此，它控制系統(tǒng)并發(fā)度。2） 中程調(diào)度：是交換功能的一部分，換入

8、決定取決于取決于管理系統(tǒng)并發(fā)度需求。3） 短程調(diào)度：也稱作分派程序，執(zhí)行得最頻繁，并且精確地決定下一次執(zhí)行哪一個(gè)進(jìn)程。4）復(fù)習(xí)題9.51） 非搶占式：在這種情況下，一旦進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)，它就不斷執(zhí)行直到終止，或者因?yàn)榈却齀/O或者請(qǐng)求某些操作系統(tǒng)服務(wù)而阻塞自己。2） 搶占式：當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程可能被操作系統(tǒng)中斷，并轉(zhuǎn)移到就緒態(tài)。關(guān)于搶占的決策可能是在一個(gè)新進(jìn)程到達(dá)時(shí)，或者在一個(gè)中斷發(fā)生后把一個(gè)被阻塞的進(jìn)程置為就緒狀態(tài)時(shí)，或者基于周期性的時(shí)間中斷。3）習(xí)題9.1每格代表一個(gè)時(shí)間單位，方框中的字母表示當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程號(hào)1234567891011121314151617181920FCFSAAABBB

9、BBCCDDDDDEEEEERR q=1ABABCABCBDBDEDEDEDEERR q=4AAABBBBCCBDDDDEEEEDESPNAAACCBBBBBDDDDDEEEEESRTAAACCBBBBBDDDDDEEEEEHRRNAAABBBBBCCDDDDDEEEEEFB q=1ABACBCABBDBDEDEDEDEEFB q=2ABAACBBCBBDDEDDEEDEE調(diào)度策略的比較進(jìn)程 A B C D E到達(dá)時(shí)間 0 1 3 9 12服務(wù)時(shí)間（Ts） 3 5 2 5 5FCFS完成時(shí)間 3 8 10 15 20周轉(zhuǎn)時(shí)間（Tr） 3.00 7.00 7.00 6.00 8.00 6.20T

10、r/Ts 1.00 1.40 3.50 1.20 1.60 1.74RR q=1完成時(shí)間 6.00 11.00 8.00 18.00 20.00周轉(zhuǎn)時(shí)間（Tr） 6.00 10.00 5.00 9.00 8.00 7.60Tr/Ts 2.00 2.00 2.50 1.80 1.60 1.98RR q=4完成時(shí)間 3.00 10.00 9.00 19.00 20.00周轉(zhuǎn)時(shí)間（Tr） 3.00 9.00 6.00 10.00 8.00 7.20Tr/Ts 1.00 1.80 3.00 2.00 1.60 1.88SPN完成時(shí)間 3.00 10.00 5.00 15.00 20.00周轉(zhuǎn)時(shí)間（Tr

11、） 3.00 9.00 2.00 6.00 8.00 5.60Tr/Ts 1.00 1.80 1.00 1.20 1.60 1.32SRT完成時(shí)間 3.00 10.00 5.00 15.00 20.00周轉(zhuǎn)時(shí)間（Tr） 3.00 9.00 2.00 6.00 8.00 5.60Tr/Ts 1.00 1.80 1.00 1.20 1.60 1.32HRRN完成時(shí)間 3.00 8.00 10.00 15.00 20.00周轉(zhuǎn)時(shí)間（Tr） 3.00 7.00 7.00 6.00 8.00 6.20Tr/Ts 1.00 1.40 3.50 1.20 1.60 1.74FB q=1完成時(shí)間 7.00 1

12、1.00 6.00 18.00 20.00周轉(zhuǎn)時(shí)間（Tr） 7.00 10.00 3.00 9.00 8.00 7.40Tr/Ts 2.33 2.00 1.50 1.80 1.60 1.85FB q=2完成時(shí)間 4.00 10.00 8.00 18.00 20.00周轉(zhuǎn)時(shí)間（Tr） 4.00 9.00 5.00 9.00 8.00 7.00Tr/Ts 1.33 1.80 2.50 1.80 1.60 1.81習(xí)題9.141) 對(duì)CPU密集型不利，如果進(jìn)程運(yùn)行時(shí)間過長，進(jìn)程會(huì)被降低優(yōu)先級(jí)，可能會(huì)面臨長時(shí)間的等待。2)對(duì)IO密集型進(jìn)程有好處，進(jìn)程可以向IO設(shè)備提交申請(qǐng)然后被掛起，等到下一次獲得時(shí)間

13、片時(shí)繼續(xù)工作。3)可能會(huì)發(fā)生饑餓現(xiàn)象。習(xí)題9.161 2345Elapsed timeA BCDE5A BCDE10A BCDE15A BDE19A B DE23A B DE27A B E30A B E33A B E36A E38AE40AE42A43A45每個(gè)進(jìn)程的周轉(zhuǎn)時(shí)間：A=45 min , B=35 min , C=13 min , D=26 min , E=42 min平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是 (45+35+14+26+42)/5=32.2 minb. 優(yōu)先級(jí) 作業(yè) 周轉(zhuǎn)時(shí)間3B94E9 + 12 = 216A21 + 15 = 367C36 + 3 = 399D39 + 6 = 45平均周轉(zhuǎn)

14、時(shí)間是 (9+21+36+39+45)/5=30 min c. 作業(yè) 周轉(zhuǎn)時(shí)間A15B15 + 9 = 24C24 + 3 = 27D27 + 6 = 33E33 + 12 = 45平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是 (15+24+27+33+45)/5 = 28.8 min d. 運(yùn)行時(shí)間 作業(yè) 周轉(zhuǎn)時(shí)間3C36D3 + 6 = 99B9 + 9 = 1812 E18 + 12 = 3015A30 + 15 = 45平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是: (3+9+18+30+45) / 5 = 21 min復(fù)習(xí)題10.2（1）負(fù)載共享：進(jìn)程不是分配到一個(gè)特定的處理器。系統(tǒng)維護(hù)一個(gè)就緒進(jìn)程的全局隊(duì)列，每個(gè)處理器只要空閑就從隊(duì)列中選擇

15、一個(gè)線程。 （2）組調(diào)度：一組相關(guān)的線程基于一對(duì)一的原則，同時(shí)調(diào)度到一組處理器上運(yùn)行。 （3）專用處理器分配：通過把線程指定到處理器來定義隱式的調(diào)度。 （4）動(dòng)態(tài)調(diào)度：在執(zhí)行期間，進(jìn)程中線程的數(shù)目可以改變。復(fù)習(xí)題10.4硬實(shí)時(shí)任務(wù)指必須滿足最后期限的限制，否則會(huì)給系統(tǒng)帶來不可接受的破壞或者致命錯(cuò)誤。 軟實(shí)時(shí)任務(wù)也有一個(gè)與之關(guān)聯(lián)的最后期限，并希望能滿足這個(gè)期限的要求，但這并不是強(qiáng)制的，即使超過了最后期限，調(diào)度和完成這個(gè)任務(wù)仍然是有意義的。復(fù)習(xí)題10.6（1）可確定性：在某種程度上指他可以按照固定的、預(yù)先確定的時(shí)間或者時(shí)間間隔執(zhí)行操作。 （2）可響應(yīng)性：響應(yīng)性關(guān)注的是在知道中斷之后操作系統(tǒng)為中斷提

16、供服務(wù)的時(shí)間。 （3）用戶控制：允許用戶細(xì)粒度地控制任務(wù)優(yōu)先級(jí)。 （4）可靠性：實(shí)時(shí)系統(tǒng)是實(shí)時(shí)地響應(yīng)和控制事件，對(duì)可靠性要求高。 （5）故障弱化操作：指在系統(tǒng)故障時(shí)盡可能多地保存其性能和數(shù)據(jù)的能力。復(fù)習(xí)題11.2邏輯I/O：邏輯I/O模塊把設(shè)備當(dāng)做一個(gè)邏輯資源來處理，它不關(guān)心實(shí)際控制設(shè)備的細(xì)節(jié)。邏輯I/O模塊代表用戶進(jìn)程管理的一般的I/O功能，允許用戶進(jìn)程根據(jù)設(shè)備標(biāo)識(shí)符以及諸如打開、關(guān)閉、讀、寫之類的簡單命令與設(shè)備打交道設(shè)備I/O：請(qǐng)求的操作和數(shù)據(jù)（緩沖的數(shù)據(jù)、記錄等）被轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)腎/O指令序列、通道命令和控制命令?？梢允褂镁彌_技術(shù)來提高使用率。復(fù)習(xí)題11.5延遲因素：尋道時(shí)間，旋轉(zhuǎn)延遲，訪

17、問時(shí)間復(fù)習(xí)題 12.5堆是最簡單的文件組織形式。數(shù)據(jù)按它們到達(dá)的順序被采集，每個(gè)記錄由一串?dāng)?shù)據(jù)組成。順序文件：每個(gè)記錄都使用一種固定的格式。所有記錄都具有相同的長度，并且由相同數(shù)目、長度固定的域按特定的順序組成。由于每個(gè)域的長度和位置已知，因此只需要保存各個(gè)域的值，每個(gè)域的域名和長度是該文件結(jié)構(gòu)的屬性。索引順序文件：索引順序文件保留了順序文件的關(guān)鍵特征：記錄按照關(guān)鍵域的順序組織起來。但它還增加了兩個(gè)特征：用于支持隨機(jī)訪問的文件索引和溢出文件。索引提供了快速接近目標(biāo)記錄的查找能力。溢出文件類似于順序文件中使用的日志文件，但是溢出文件中的記錄可以根據(jù)它前面記錄的指針進(jìn)行定位。索引文件：只能通過索引

18、來訪問記錄。其結(jié)果是對(duì)記錄的放置位置不再有限制，只要至少有一個(gè)索引的指針指向這個(gè)記錄即可。直接文件或散列文件：使用基于關(guān)鍵字的散列復(fù)習(xí)題12.6在一個(gè)順序文件，搜索可能涉及依次測(cè)試每一條記錄，直到一個(gè)具有匹配的被發(fā)現(xiàn)。該索引順序文件提供了一個(gè)結(jié)構(gòu)，它執(zhí)行更少的搜索復(fù)習(xí)題12.11連續(xù)分配是指在創(chuàng)建文件時(shí)，給文件分配一組連續(xù)的塊。鏈接分配基于單個(gè)的塊，鏈中的每一塊都包含指向下一塊的指針。索引分配：每個(gè)文件在文件分配表中一個(gè)一級(jí)索引，分配給該文件的每個(gè)分區(qū)在索引中都有一個(gè)表項(xiàng)。第三章（復(fù)習(xí)題）3.10 為什么需要兩種模式（用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)）（課本90頁）在用戶模式下，限制某些指令的執(zhí)行和內(nèi)存的訪問，

19、這是為了保護(hù)操作系統(tǒng)不被破壞或更改。在內(nèi)核模式中，操作系統(tǒng)不受這些限制，使得它可以執(zhí)行它的任務(wù)。使用兩種模式的原因是它可以保護(hù)操作系統(tǒng)和重要的操作系統(tǒng)表不受用戶程序的干涉。在內(nèi)核態(tài)下，軟件具有對(duì)處理器以及所有指令、寄存器和內(nèi)存的控制能力，這一級(jí)的控制對(duì)用戶程序不是必須的，并且為了安全起見也不是用戶程序可訪問的。3.11 操作系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程所執(zhí)行的步驟是什么？（課本91頁）1.為新進(jìn)程分配一個(gè)唯一的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符。 2為進(jìn)程分配空間 3初始化進(jìn)程控制塊。 4 設(shè)置正確的連接。 5創(chuàng)建或擴(kuò)展其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3.14 模式切換和進(jìn)程切換有什么區(qū)別？（具體課本93頁）模式切換可以不改變正處于運(yùn)行態(tài)的進(jìn)程的

20、狀態(tài)。進(jìn)程切換涉及狀態(tài)變化，進(jìn)程切換需要保存更多的狀態(tài)信息第五章（復(fù)習(xí)題）5.11 什么是管程？管程是一個(gè)程序設(shè)計(jì)語言結(jié)構(gòu)提供了抽象數(shù)據(jù)類型和互斥訪問的一組程序。5.13 通常與讀者-寫者問題相關(guān)聯(lián)的有哪些條件？（課本164頁）1任意多的讀進(jìn)程可以同時(shí)讀這個(gè)文件2. 一次只有一個(gè)寫進(jìn)程可以寫文件3. 如果一個(gè)寫進(jìn)程正在寫文件，禁止任何讀進(jìn)程讀文件第六章（習(xí)題）6.2 根據(jù)圖6.1，寫出可以用于本圖的預(yù)防、避免和檢測(cè)技術(shù)預(yù)防：保持和等待的方法：要求車請(qǐng)求它需要的兩個(gè)象限，直到兩個(gè)象限都被授予才執(zhí)行，否則就阻塞。無搶占方式：釋放已經(jīng)分配的象限循環(huán)等待方法：指定一個(gè)線性排序的方法。避免：死鎖避免，通

21、過不授予那些也許會(huì)導(dǎo)致死鎖的請(qǐng)求檢測(cè)：死鎖檢測(cè)（先分配路段，若可能導(dǎo)致死鎖，則選擇其中一輛車后退，若死鎖仍存在，繼續(xù)選擇車輛后退，直到死鎖解除。6.11 假設(shè)在系統(tǒng)中有四個(gè)進(jìn)程和四種類型的資源，系統(tǒng)使用銀行家算法來避免死鎖。最大資源需求矩陣是Claim=其中claimij（1=i=4且1=j=4）表示進(jìn)程i對(duì)于資源j的最大需求。系統(tǒng)中每一種類型的資源總量由向量16,5,2,8給出。當(dāng)前的資源分配情況由下面的矩陣給出：Allocation=其中Allocationij表示當(dāng)前分配給進(jìn)程i的資源j的數(shù)量。a) 說明這個(gè)狀態(tài)是安全的。b) 說明進(jìn)程1申請(qǐng)1個(gè)單位的資源2是否允許。c) 說明進(jìn)程3申請(qǐng)

22、6個(gè)單位的資源1是否允許。（這個(gè)問題和問題b是獨(dú)立的）d) 說明進(jìn)程2申請(qǐng)2個(gè)單位的資源4是否允許。（這個(gè)問題和問題b、c是獨(dú)立的）解：a）可用資源=7,1,0,5需求矩陣（C-A）=(1)可先執(zhí)行進(jìn)程2，進(jìn)程2釋放資源后，可用資源=8,3,1,5(2)執(zhí)行進(jìn)程4，進(jìn)程4釋放資源后，可用資源=11,4,2,5(3)執(zhí)行進(jìn)程1，進(jìn)程1釋放資源后，可用資源=15,4,2,6(4)執(zhí)行進(jìn)程3，進(jìn)程3釋放資源。所以存在一個(gè)安全序列。該狀態(tài)是安全的。b）進(jìn)程1申請(qǐng)一個(gè)單位的資源2后，可用資源變?yōu)?,0,0,5Allocation=需求矩陣（C-A）=1） 可執(zhí)行進(jìn)程4，釋放資源后可用資源變?yōu)?0,1,1

23、,52） 執(zhí)行進(jìn)程2，釋放資源后可以資源變?yōu)?1,3,2,53） 執(zhí)行進(jìn)程1，釋放資源后可用資源變?yōu)?5,4,2,64） 執(zhí)行進(jìn)程3，可完成。所以進(jìn)程1申請(qǐng)1個(gè)單位的資源2是允許的。C）進(jìn)程3申請(qǐng)6個(gè)單位的資源1后，可用資源為1,1,0,5Allocation=需求矩陣（C-A）=可用資源不能滿足任何進(jìn)程，所以該分配是不允許的。d）進(jìn)程2申請(qǐng)兩個(gè)單位資源4后，可用資源為7,1,0,3因進(jìn)程2對(duì)資源4的最大需求量為1，會(huì)造成一個(gè)單位的資源浪費(fèi)需求矩陣（C-A）=可分別執(zhí)行進(jìn)程2,4,1,3來完成。該申請(qǐng)?jiān)试S，但是會(huì)造成資源浪費(fèi)，一般情況下不這樣做。第七章（復(fù)習(xí)題）7.2 為什么需要重定位進(jìn)程的能

24、力？（課本210頁）通常情況下，程序員并不能事先知道在某個(gè)程序執(zhí)行期間會(huì)有哪些程序駐留在內(nèi)存中。此外還希望通過提供一個(gè)巨大的就緒進(jìn)程池，能夠把活動(dòng)進(jìn)程換入或換出內(nèi)存，以便使處理器的利用率最大化。在這兩種情況下，該過程中的特定位置主內(nèi)存是不可預(yù)測(cè)的。7.6 內(nèi)部碎片和外部碎片有什么區(qū)別？內(nèi)部碎片：被裝入的數(shù)據(jù)塊小于分區(qū)大小，從而導(dǎo)致分區(qū)內(nèi)部有空間浪費(fèi)。它是指已經(jīng)被分配出去，卻不能被利用的內(nèi)存空間。外部碎片：與動(dòng)態(tài)分區(qū)相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象，指在所有分區(qū)外的存儲(chǔ)空間變成越來越多的碎片。它指的是還沒有被分配出去，但由于空間太小了無法分配給申請(qǐng)內(nèi)存空間的新進(jìn)程的內(nèi)存空閑區(qū)域。7.7 邏輯地址、相對(duì)地址和物理地址

25、間有什么區(qū)別？邏輯地址是指與當(dāng)前數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的物理分配地址無關(guān)的訪問地址，在執(zhí)行對(duì)內(nèi)存的訪問之前必須把它轉(zhuǎn)換成物理地址。相對(duì)地址是邏輯地址的一個(gè)特例，是相對(duì)于某些已知點(diǎn)（通常是程序的開始處）的存儲(chǔ)單元。物理地址（絕對(duì)地址）是數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的實(shí)際位置。第八章（習(xí)題）8.1 考慮這樣一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)用3位表示頁面編號(hào)，用5位表示偏移量。在該系統(tǒng)中內(nèi)存以字節(jié)為單位進(jìn)行存取?，F(xiàn)在假設(shè)一個(gè)進(jìn)程有6頁，其頁表如下：有效位頁框號(hào)修改位 1 4 1 1 7 0 0 1 0 1 0 1 0 2 0 0 1 0在下面的問題中，如果發(fā)生頁面失效而不進(jìn)行處理。a） 虛擬地址158進(jìn)行物理地址轉(zhuǎn)換后是多少？b） 虛擬地址

26、53進(jìn)行物理地址轉(zhuǎn)換后是多少？c） 虛擬地址195進(jìn)行物理地址轉(zhuǎn)換后是多少？解：a）（158）10=（10011110）2 ，虛頁號(hào)為100=4，通過查頁表可知有效位為0不在內(nèi)存中，所以頁面失效。b）（53）10=（00110101）2，虛頁號(hào)為001=1，通過查頁表可知頁號(hào)為7，物理地址為（11110101）2=245c）（195）10=（11000011）2，虛頁號(hào)為110=6，地址越界，頁面失效。8.17 假設(shè)一個(gè)任務(wù)被劃分成4個(gè)大小相等的段，并且系統(tǒng)為每個(gè)段建立了一個(gè)有8項(xiàng)的頁描述符表。因此，該系統(tǒng)是分段與分頁的組合。假設(shè)頁大小為2KB。a）每段的最大尺寸為多少？b）該任務(wù)的邏輯地址空

27、間最大為多少？c）假設(shè)該任務(wù)訪問到物理單元00021ABC中的一個(gè)元素，那么為它產(chǎn)生的邏輯地址的格式是什么？該系統(tǒng)的物理地址空間最大為多少？解：a） 因每個(gè)段有一個(gè)8項(xiàng)的頁描述符表，每個(gè)頁大小為2KB，所以每段的最大尺寸為8*2K=16Kb） 每個(gè)任務(wù)被劃分為4個(gè)大小相等的段，由a）得每段最大尺寸為16k，所以該任務(wù)的邏輯地址空間最大為16K*4=64K。c） 邏輯地址：分段號(hào)（2位）分頁號(hào)（3位）偏移量（11位） 物理地址空間最大為232=4GB已知一個(gè)進(jìn)程的頁面執(zhí)行序列分別為其分配4個(gè)內(nèi)存頁面，參照教材圖8.15 畫出四種置換策略的頁面執(zhí)行行為圖，并求出缺頁次數(shù)。1,5,1,2,3,1,4

28、,3,5,1,3,11. OPT（所選擇的被淘汰頁面將是以后永不使用的，或者是在最長時(shí)間內(nèi)不再被訪問的頁面，這樣可以保證獲得最低的缺頁率。）1 5 1 2 3 1 4 3 5 1 3 11111111111115555555555522244444433333333 置換2.FIFO（優(yōu)先淘汰最早進(jìn)入的頁面，亦即在內(nèi)存中駐留時(shí)間最久的頁面。）1 5 1 2 3 1 4 3 5 1 3 11111114444445555555511122222222233333333 置換 置換3.LRU（選擇最近最長時(shí)間未訪問過的頁面予以淘汰）1 5 1 2 3 1 4 3 5 1 3 11111111111

29、115555544444422222555533333333 置換 置換4.CLOCK（LRU算法的近似實(shí)現(xiàn)）：給每一幀關(guān)聯(lián)一個(gè)附加位，稱為使用位。（課本247）1 5 1 2 3 1 4 3 5 1 3 11*1*1*1*1*1*4*4*4*4*4*4*5*5*5*5*5*555*5*5*5*2*2*2*2221*1*1*3*3*33*3*3*3*3* 置換 置換桌上有一個(gè)空盤，允許存放一只水果。進(jìn)程A可向盤中放蘋果，也可向盤中放橘子，進(jìn)程B專等吃盤中的橘子，進(jìn)程C專等吃盤中的蘋果。規(guī)定當(dāng)盤空時(shí)一次放一只水果供吃者取用，請(qǐng)用P、V原語實(shí)現(xiàn)進(jìn)程A、進(jìn)程B、進(jìn)程C三個(gè)并發(fā)進(jìn)程的同步。分析：本題是

30、檢查對(duì)P、V原語掌握情況。本題的題意是：. 進(jìn)程A、進(jìn)程B、進(jìn)程C共用一個(gè)盤子，且盤中一次只能放一個(gè)水果。. 當(dāng)盤空時(shí)，進(jìn)程A可將一個(gè)水果放入果盤中；. 若放入盤中的是橘子，允許進(jìn)程B吃，進(jìn)程C必須等待。. 若放入盤中的是蘋果，允許進(jìn)程C吃，進(jìn)程B必須等待。因此實(shí)際上是一個(gè)生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題的一種變形。這里生產(chǎn)者放入緩沖區(qū)的產(chǎn)品有兩類，消費(fèi)者也有兩類，每類消費(fèi)者只消費(fèi)其中固定的一類產(chǎn)品。解：設(shè)置三個(gè)信號(hào)量：S 初值為1，用于進(jìn)程A、進(jìn)程B、進(jìn)程C三個(gè)進(jìn)程間的互斥，表示盤中是否為空SO 初值為0，用于進(jìn)程A、進(jìn)程B兩個(gè)進(jìn)程間的同步，表示盤中是否有橘子SA 初值為0，用于進(jìn)程A、進(jìn)程C兩個(gè)進(jìn)程間的

31、同步，表示盤中是否有蘋果三個(gè)進(jìn)程之間的同步描述如下：進(jìn)程AL1：P(S)將水果放入盤中If（放入是橘子） V（SO）else V(SA) goto L1進(jìn)程BL2：P(SO)從盤中取出橘子V（S）吃橘子goto L2進(jìn)程CL3：P(SA)從盤中取出蘋果V(S)吃蘋果goto L3 10 bits10bits12bits虛擬地址：20 bits12bits物理地址：頁表項(xiàng)一共32位，包括20位的物理地址和os bookkeeping bitsa） 頁表有多大？b） 單個(gè)虛擬內(nèi)存空間有多大？c） 所支持的最大物理內(nèi)存是多大？d） 畫一個(gè)兩級(jí)頁表的圖，然后描述一下地址轉(zhuǎn)換過程，第一級(jí)頁表包含1024項(xiàng)，二級(jí)頁表的每一項(xiàng)也是1024項(xiàng)。解：a） 頁的大小為2（#offset bits）bytes=212 bytes=4KBb） 虛擬內(nèi)存空間大小為2（#of total virtual address bits）bytes=232 bytes=4GBc） 2（#of total physical address bits）bytes=232 bytes=4GBd） 參考課本237頁（畫出二級(jí)頁表）第一章（復(fù)習(xí)題）1.9 空間局部性和時(shí)間局部性的