操作系統(tǒng)實例分析

（一）在某個采用頁式存儲管理的系統(tǒng)中，作業(yè)J有4個頁面，分別被裝入到主存的3、4、6、8塊中，假定頁面和存儲塊的大小均為1024字節(jié)，主存容量為64KB字節(jié)（1） 寫出J的頁表（2） J在CPU上運行時，執(zhí)行一條傳送指令“mov2108,3102”變換出兩個操作數(shù)的物理地址（3） 頁式存儲管理的系統(tǒng)中的邏輯地址結(jié)構(gòu)為多少二進(jìn)制位，頁號和頁內(nèi)位移各用那些位描述？解：（1）（2） mov6204，8222（3） 邏輯地址為16個二進(jìn)位，第0?9位表示頁內(nèi)位移，第10?15位表示頁號（二）在一個使用交換技術(shù)的系統(tǒng)中，按地址從低到高排列的內(nèi)存空間長度是10KB、20KB、18KB、7KB、12KB、15KB。對于下列順序的段請求：（1） 12KB（2）10KB（3）15KB （4）18KB（5）12KB分別使用首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算法、最壞適應(yīng)算法說明空間的使用情況（指出那個請求占用那個空間）。哪種算法不能接納該請求序列？解：11110KB10KB7KB20KB12KB11120KB12KB10KB10KB18KB10KB11118KB15KB12KB12KB15KB15KB1117KB15KB15KB12KB12KB11112KB12KB18KB18KB10KB11115KB20KB12KB7KB首次分配最佳分配最壞分配（三）回答以下問題若進(jìn)程PA和PB要對某公共變量進(jìn)行操作，PA的臨界段為CA，PB的臨界段為CB，用P、V操作實現(xiàn)PA和PB之間的互斥。已分配給用戶，由于空閑區(qū)容量大于作業(yè)長度而剩余下來的空閑區(qū)，稱為“內(nèi)部碎片，。因容量太小，不能滿足用戶需求而無法分配出去的空閑區(qū)，稱為“外部碎片”。填寫下表（打V），說明在各種內(nèi)存分配方式中，有可能存在哪種類型的“碎片”分配方式內(nèi)部碎片外部碎片固定分區(qū)可變分區(qū)答：1.S=1進(jìn)程PA 進(jìn)程PBP(S) P(S)CA CBV(S) V(S)2.PA PB >公共變量分配方式內(nèi)部碎片外部碎片固定分區(qū)VV可變分區(qū)V頁式存儲V段式存儲V（四）某作業(yè)采用離散分配方式。它的五個頁面（頁面大小為1KB）0、1、2、3、4被分配到主存的2、4、7、6、1塊中畫出作業(yè)的頁表結(jié)構(gòu)。將邏輯地址3450轉(zhuǎn)換成物理地址。假定引入了虛擬存儲器技術(shù)后，系統(tǒng)只分配給作業(yè)3個物理塊，當(dāng)作業(yè)的頁面走向為2,3,2,1，5,2,4,5,3,2,5,2。試用LRU算法分別計算出程序訪問過程中所發(fā)生的缺頁次數(shù)。若系統(tǒng)向用戶提供的邏輯地址空間最大為16頁，每頁4KB，問邏輯地址至少應(yīng)為多少位？解：1. 邏輯地址3450 物理地址6522 頁表頁號塊號0214273641LRU7次（分析過程略）邏輯地址至少應(yīng)為16位（五） 某磁盤有200個柱面，編號為0?199,磁頭當(dāng)前正處在143道且正向199道方向移動，有如下的磁盤訪問序列（磁道號）：86、147、91、177、94、150、102、175、130求在FCFS、SSTF、SCAN調(diào)度算法下的磁頭移動順序及移動總量（以磁道數(shù)計）解：FCFS143—86—147—91—177—94—150—102—175—130移動總量565SSTF143—147—150—130—102—94—91—86—175—177移動總量162SCAN143—147—150—175—177—130—102—94—91—86移動總量125（六） 某系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)圖如圖所示。（1） 說明一個進(jìn)程發(fā)生變遷3、4、6的原因（2） 下述因果變遷是否會發(fā)生？若會，在什么情況下發(fā)生？3一5 ②6一4 ③6一7（3） 根據(jù)此進(jìn)程狀態(tài)圖，說明該系統(tǒng)的CPU調(diào)度策略和調(diào)度效果（1） 解：變遷3的原因是運行進(jìn)程提出了I/O請求；變遷4的原因是時間片到；變遷6的原因是阻塞進(jìn)程因I/O完成被喚醒改變?yōu)榫途w狀態(tài)（2） ①3——5會發(fā)生，原因是運行進(jìn)程提出了I/O請求，而此刻高優(yōu)先就緒隊列為空6——4不會發(fā)生，不存在因果關(guān)系6——7不會發(fā)生，不存在因果關(guān)系（3） 該系統(tǒng)的CPU調(diào)度策略是多隊列輪轉(zhuǎn)法，設(shè)置了兩個隊列，高優(yōu)先級隊列的優(yōu)先權(quán)高時間片短，低優(yōu)先級隊列的優(yōu)先權(quán)低時間片長。新創(chuàng)建的進(jìn)程進(jìn)入高優(yōu)先級隊列，調(diào)度一次（100ms）后仍未結(jié)束，轉(zhuǎn)入低優(yōu)先級隊列輪轉(zhuǎn)調(diào)度直到進(jìn)程結(jié)束。（七）內(nèi)存容量為64KB，被分成16塊，（塊號為0、1、2、?15）設(shè)某作業(yè)有4頁（頁號為0、1、2、3）分別被裝入2、4、1、5塊中，試問：（1） 該作業(yè)總長度是多少字節(jié)（2） 請寫出該作業(yè)每一頁在主存中的起始地址解：（1）塊長度為（64/6）4KB，所以作業(yè)的總長度為4KBX4=16KB（2）頁號內(nèi)存始址08KB116KB24KB320KB（八）某計算機系統(tǒng)內(nèi)存容量為128KB，對存儲器采用可變分區(qū)的存儲管理辦法，現(xiàn)有三個作業(yè)（J1、J2、J3）在內(nèi)存，其存儲器的分配如圖所示0K5K 20K 40K 50K 90K 100K 128K操作系統(tǒng)J1空閑區(qū)J2空閑區(qū)J3空閑區(qū)（1） 現(xiàn)有一個需要25KB存儲空間的作業(yè)J4請求裝入內(nèi)存，若采用最先適應(yīng)分配算法來給J4分配空間，請給出裝入J4后的內(nèi)存空閑區(qū)表。（2） 若采用最優(yōu)適應(yīng)算法來給J4分配空間，請給出裝入J4后的內(nèi)存空閑表。（3） 在只有J1、J2、J3三個作業(yè)的情況下，J2運行結(jié)束撤離后，請給出J2撤離后的內(nèi)存空閑區(qū)表。解：（1）空閑區(qū)表接納J4前首址尺寸20K20K50K40K100K28K（2）空閑區(qū)表接納J4后首址尺寸20K20K50K15K100K28K接納J4前首址尺寸20K20K100K28K50K40K接納J4后首址尺寸20K20K100K3K50K40K最佳算法最佳算法（3）首次算法首址尺寸20K70K100K28K首址尺寸100K28K20K70K（九）回答下列問題1、用P、V操作實現(xiàn)圖中4個進(jìn)程的合作關(guān)系PAPB； ；PCPD有如下的磁2、設(shè)某移動頭磁盤有200道，編號為0?199,磁頭當(dāng)前正處在130道且正向0道方向移動，盤訪問序列（磁道號）：有如下的磁70、120、