4. 按顺序给出5个部分的内存，分别是100KB,500KB,200KB,300KB和600KB，用 first-fit,best-fit和worst-fit算法，能够怎样按顺序分配进程212KB,417KB,112KB,426KB和426KB？哪个算法充分利用了内存空间？ 答： a. First-fit:

b. 212K is put in 500K partition c. 417K is put in 600K partition

d. 112K is put in 288K partition (new partition 288K = 500K ? 212K) e. 426K must wait f. Best-fit:

g. 212K is put in 300K partition h. 417K is put in 500K partition i. 112K is put in 200K partition j. 426K is put in 600K partition k. Worst-fit:

l. 212K is put in 600K partition m. 417K is put in 500K partition n. 112K is put in 388K partition o. 426K must wait

Best-fit: 算法充分利用了内存空间。

5. 考虑一个分页系统在内存中存储着一张页表。

a.如果内存的查询需要200毫秒，那么一个分页内存的查询需要多长时间？ b.如果我们加上相关联的寄存器，75%的页表查询可以在相关联的寄存器中找到，那么有效的查询时间是多少？（假设如果入口存在的话，在相关的寄存器中找到页表入口不花费时间）

答：a.400毫秒：200毫秒进入页表，200毫秒进入内存中的字 b.有效进入时间=0.75*200毫秒+0.25*400毫秒=250毫秒

6. 假设有一个请求调页存储器，页表放在寄存器中：处理一个页错误，当有空的帧或被置换的页设有被修改过时要用8ms，当被置换的页被修改过明用20ms，存储器访问时间为100ns。

假设被置换的页中有70％被修改过，有效访问时间不超过200ns时最大可接受的页错误率是多少？

答：0.2 sec = (1 ? P) × 0.1 sec + (0.3P) × 8 millisec + (0.7P) × 20 millisec

0.1 = ?0.1P + 2400 P + 14000 P 0.1= 16,400 P P = 0.000006

7. 假设一个请求调页系统具有一个平均访问和传输时间为20ms的分页磁盘。地址转换是通过在主存中的页表来进行的，每次内存访问时间为1μs。这样，每个通过页表进行的内存引用都要访问内存两次。为了提高性能，加入一个相关内存，当页表项在相关内存中时，可以减少内存引用的访问次数。

假设80%的访问发生在相关内存中，而且剩下中的10%（总量的2%）会导致页错误。内存的有效访问时间是多少？ 答:

有效访问时间= (0.8) × (1 μsec)+ (0.1) × (2 μsec) + (0.1) × (5002 μsec)

= 501.2 μsec ≈ 0.5 millisec

8. 某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB。试问： （1）逻辑地址的有效位是多少？ （2）物理地址需要多少位？

（3）假定某时刻系统用户的第0，1，2，3页分别分配的物理块号为5，10，4，7，试将虚地址0A5C和093C变换为物理地址。

解

（1）程序空间的大小为32KB，因此逻辑地址的有效位数是15位。 （2）内存空间的大小是16KB，因此物理地址至少需要14位。

（3）当页面为1KB时，虚地址0A5C表示页号为00010，页内地址是1001011100。该页在内存的第4块，即块号为0100，因此0A5C的物理地址是01001001011100，即125CH。

（4）用同样的方法可以求得，093C的物理地址是113CH。

9. 若在一分页存储管理系统中，某作业的页表如下所示。已知页面大小为1024字节，试将逻辑地址1011，2148，3000，5012转化为相应的物理地址（注：此处块号即为页面号）。

页号 块号 0 2 1 3 2 1 3 6 解 本题中，为了描述方便，设页号为P，页内位移为W，逻辑地址为A，内存地址为M，页面大小为L，则

P=int(A/L) W=A mod L

对于逻辑地址1011 P=int(1011/1024)=0

W=1011 mod 1024=1011 A=1101=(0,1101)

查页表第0页在第2块，所以物理地址为M=1024*2+1101= 3059。

对于逻辑地址为2148 P=2148/1024=2

W=2148 mod 1024=100 A=2148=(2,100)

查页表第2页在第1块，所以物理地址为M=1024*1+100=1124。

对于逻辑地址为3000 P=3000/1024=2

W=3000 mod 1024=952 A=3000=(2,952)

查页表第2页在第1块，所以物理地址为M=1024*1+952=1976

对于逻辑地址5012 P=5012/1024=4

W=5012 mod 1024=916

因页号超过页表长度，该逻辑地址非法。

10. 某段式存储管理系统中，有一作业的段表（SMT）如下表所示，求逻辑地址[0，65]，[1，55]，[2，90]，[3，20]对应的主存地址（按十进制）。（其中方括号中的第一个元素为段号，第二个元素为段内地址）

段号 段长（容主存起始地址 状态 量） 0 200 600 1 1 50 850 1 2 100 1000 1 — 3 150 0 解 逻辑地址[0，65]：对应的主存地址为600＋65＝665。

逻辑地址[1，55]：因段内地址超过段长，所以产生段地址越界中断。 逻辑地址[2，90]：对应的主存地址为1000＋90＝1090。

逻辑地址[3，20]：因为状态位为0，即该段在辅存中，所以产生缺段中断。

11．对页面访问串：1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5，指出在驻留集大为3时，使用FIFO、OPT和LRU替换算法的缺页次数。(OPT和LRU如果出现多选项时使用FIFO)

答： FIFO: 缺页11次 页√ √ √ √ √ √ √ 面 号 1 2 3 4 1 2 5 1 1 1 1 4 4 4 4 4 2 2 2 1 1 1 1 3 3 3 2 5 5 OPT: 缺页7次 页√ √ √ √ 面 号 1 2 3 4 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 3 4 4 2 1 2 4 √ 5 1 1 1 2 2 5 5 √ √ √ √ 2 3 4 5 2 2 2 5 1 3 3 3 5 5 4 4 2 1 2 5 2 5 1 2 √ √ 3 4 5 3 3 3 2 4 4 5 5 5 √ √ √ 3 4 5 3 3 3 1 4 4 2 2 5 LRU: 缺页10次 页√ √ √ √ √ √ √ 面 号 1 2 3 4 1 2 5 1 1 1 1 4 4 4 5 5 2 2 2 1 1 1 1 3 3 3 2 2 2

12.假设一个磁盘驱动器有5000个柱面，从0到4999，驱动器正在为柱面143的一个请求提供服务，且前面的一个服务请求是在柱面125.按FIFO顺序，即将到来的请求队列是

86，1470，913，1774，948，1509，1022，1750，130

从现在磁头位置开始，按照下面的磁盘调度算法，要满足队列中即将到来的请求要求磁头总的移动距离（按柱面数计）是多少？ a. FCFS b. SSTF c. SCAN d. LOOK e. C-SCAN 答：

a. FCFS的调度是143 ， 86 ， 1470 ， 913 ， 1774 ， 948 ， 1509 ， 1022 ，

1750 ， 130 。总寻求距离是7081 。

b. SSTF的调度是143 ， 130 ， 86 ， 913 ， 948 ， 1022， 1470， 1509，

1750， 1774。总寻求距离是1745。

c. SCAN的调度是143 ， 913 ， 948 ， 1022， 1470， 1509， 1750， 1774 ，

4999 ， 130 ， 86 。总寻求距离是9769 。

d. LOOK的调度是143 ， 913 ， 948 ， 1022， 1470， 1509， 1750， 1774，

130 ， 86 。总寻求距离是3319 。

e. C-SCAN的调度是143 ， 913 ， 948 ， 1022 ， 1470 ， 1509 ， 1750 ，

1774 ， 4999 ， 86 ， 130 。总寻求距离是9813 。

f. C-LOOK的调度是143 ， 913 ， 948 ， 1022 ， 1470 ， 1509 ， 1750 ，

1774 ， 86 ， 130 。总寻求距离是3363 。

13.假设有两个并发进程P1和P2, 程序代码为 P1: begin P2: begin A; C; B； D; end end

其中，A, B, C和D均为原语。请给出P1和P2两个进程所有可能的执行过程。 答：ABCD，ACBD,ACDB,CDAB,CABD,CADB

14. 桌上有一空盘，只允许存放一个水果。爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子。儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘中空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。

分析 在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，且盘中一次只能放一个水果。当盘子为空时，爸爸可将一个水果放入果盘中。若放入果盘中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待；若放入果盘中的是桔子，则允许儿子吃，女儿必须等待。本题实际上是生产者-消费者问题的一种变形。这里，生产者放入缓冲区的产品有两类，消费者也有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。

解 在本题中，应设置三个信号量S、So、Sa，信号量S表示盘子是否为空，其初值为1；信号量So表示盘中是否有桔子，其初值为0；信号量Sa表示盘中是否有苹果，其初值为0。同步描述如下：

int S=1; int Sa=0; int So=0;