操作系統實例分析

（一）在某個采用頁式存儲管理的系統中，作業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，主存容量為64KB字節（1） 寫出J的頁表（2） J在CPU上運行時，執行一條傳送指令“mov2108,3102”變換出兩個操作數的物理地址（3） 頁式存儲管理的系統中的邏輯地址結構為多少二進制位，頁號和頁內位移各用那些位描述？解：（1）（2） mov6204，8222（3） 邏輯地址為16個二進位，第0?9位表示頁內位移，第10?15位表示頁號（二）在一個使用交換技術的系統中，按地址從低到高排列的內存空間長度是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分別使用首次適應算法、最佳適應算法、最壞適應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）回答以下問題若進程PA和PB要對某公共變量進行操作，PA的臨界段為CA，PB的臨界段為CB，用P、V操作實現PA和PB之間的互斥。已分配給用戶，由于空閑區容量大于作業長度而剩余下來的空閑區，稱為“內部碎片，。因容量太小，不能滿足用戶需求而無法分配出去的空閑區，稱為“外部碎片”。填寫下表（打V），說明在各種內存分配方式中，有可能存在哪種類型的“碎片”分配方式內部碎片外部碎片固定分區可變分區答：1.S=1進程PA 進程PBP(S) P(S)CA CBV(S) V(S)2.PA PB >公共變量分配方式內部碎片外部碎片固定分區VV可變分區V頁式存儲V段式存儲V（四）某作業采用離散分配方式。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塊中畫出作業的頁表結構。將邏輯地址3450轉換成物理地址。假定引入了虛擬存儲器技術后，系統只分配給作業3個物理塊，當作業的頁面走向為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生的缺頁次數。若系統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）邏輯地址至少應為16位（五） 某磁盤有200個柱面，編號為0?199,磁頭當前正處在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調度算法下的磁頭移動順序及移動總量（以磁道數計）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） 某系統的進程狀態圖如圖所示。（1） 說明一個進程發生變遷3、4、6的原因（2） 下述因果變遷是否會發生？若會，在什么情況下發生？3一5 ②6一4 ③6一7（3） 根據此進程狀態圖，說明該系統的CPU調度策略和調度效果（1） 解：變遷3的原因是運行進程提出了I/O請求；變遷4的原因是時間片到；變遷6的原因是阻塞進程因I/O完成被喚醒改變為就緒狀態（2） ①3——5會發生，原因是運行進程提出了I/O請求，而此刻高優先就緒隊列為空6——4不會發生，不存在因果關系6——7不會發生，不存在因果關系（3） 該系統的CPU調度策略是多隊列輪轉法，設置了兩個隊列，高優先級隊列的優先權高時間片短，低優先級隊列的優先權低時間片長。新創建的進程進入高優先級隊列，調度一次（100ms）后仍未結束，轉入低優先級隊列輪轉調度直到進程結束。（七）內存容量為64KB，被分成16塊，（塊號為0、1、2、?15）設某作業有4頁（頁號為0、1、2、3）分別被裝入2、4、1、5塊中，試問：（1） 該作業總長度是多少字節（2） 請寫出該作業每一頁在主存中的起始地址解：（1）塊長度為（64/6）4KB，所以作業的總長度為4KBX4=16KB（2）頁號內存始址08KB116KB24KB320KB（八）某計算機系統內存容量為128KB，對存儲器采用可變分區的存儲管理辦法，現有三個作業（J1、J2、J3）在內存，其存儲器的分配如圖所示0K5K 20K 40K 50K 90K 100K 128K操作系統J1空閑區J2空閑區J3空閑區（1） 現有一個需要25KB存儲空間的作業J4請求裝入內存，若采用最先適應分配算法來給J4分配空間，請給出裝入J4后的內存空閑區表。（2） 若采用最優適應算法來給J4分配空間，請給出裝入J4后的內存空閑表。（3） 在只有J1、J2、J3三個作業的情況下，J2運行結束撤離后，請給出J2撤離后的內存空閑區表。解：（1）空閑區表接納J4前首址尺寸20K20K50K40K100K28K（2）空閑區表接納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操作實現圖中4個進程的合作關系PAPB； ；PCPD有如下的磁2、設某移動頭磁盤有200道，編號為0?199,磁頭當前正處在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、