操作系统复习题(2)及答案全解

最佳适配:

又申请80KB,最先适配可满足,最佳适配不能满足

12. 有一矩阵:

VAR A: ARRAY[ 1..100,1..100] OF INTEGER; 按先行后列次序存储。

在一个虚存系统中,采用LRU淘汰算法,一个进程有三页内存空间,每页可以存放200个整数,其中第一页存放程序,且假定程序已经在内存。

程序 A :

FOR I:=1 TO 100 DO FOR J:=1 TO 100 DO A [I,J] :=0;

程序B

FOR J:=1 TO 100 DO FOR I:=1 TO 100 DO A [I,J] :=0;

分别就程序A 和 B 的执行过程计算缺页次数。

解: 共 100*100个变量,每页存放200个,共占100*100/200=50页。

程序A的访问轨迹为:

A[1,1],A[1,2],A[1,3],…A[1,100] A[2,1],A[2,2],A[2,3],…A[2,100] . .

A[100,1],A[100,2],A[100,3],…A[100,100] 根据变量访问规律可知访问页为: 1,2,3,。。。50 中断次数为50次

程序B的访问轨迹为:

A[1,1],A[2,1],A[3,1],…A[100,1] A[1,2],A[2,2],A[3,2],…A[100,2] . .

A[1,100],A[2,100],A[3,100],…A[100,100]

可得页面访问轨迹为: 1,1,2,2,3,3,。。。。50,50,1,1,2,2,3,3,50,50,。。。。共重复100次,每次中断次数为50次,共计50*100=5000次。

13. 假定有一个开方程序SQRT,被两个进程共享,开方程序如下: (1) SQRT(X,Y)

(2) IF X<0 THEN GOTO (SQRT,L); (3) Y:=’THE RESULT OF SQRT’; (4) RETURN;

(5) (SQRT,L) :’ERROR’; (6) RETURN

若系统采用段式管理,应如何安排该程序?为什么?

答:该共享程序引用了自身的某个地址(语句2引用该程序自身),则各共享进程必须用同一段号来共享这一段。下面具体说明若不使用同一段号会出现何种问题:作业1和作业2分别将共享段SQRT安排在逻辑空间的第1段和0段,将出现如下问题:SQRT段调入主存时应该将语句2的符号地址转换为逻辑地址,即把(SQRT,L)转换成(段号, L),若与作业1 一致,则为(1,L),当作业2运行时,执行到2,则执行GOTO(1,L),按照段式系统的工作原理,应该先查段表项1,然后合成物理地址,这显然会造成错误,即转移到作业2的第一段中去。

14.

化简如图所示的资源分配图,并说明有无进程处于死锁状态?

15. 有一个文件系统如图所示,图中的框表示目录,圈表示普通文件。根目录常驻内存,目录文件组织成链接文件,不设文件控制块,普通文件组织成索引文件。目录文件指示下一级文件名及其磁盘地址(各占2个子,共4个字节)。若下级文件是目录文件,指示其第一个磁盘块地址。若下级文件是普通文件,指示其文件控制块的磁盘地址。每个目录文件磁盘块最后4个字节供拉链使用。下级文件在上级文件目录文件中的次序在图中为自左至右。每个磁盘块有512个字节,与普通文件的一页等长。

普通文件的文件控制块组织如图所示。其中, 每个磁盘地址占2个字节,前10个地址指示 该文件前10页的地址。第11个地址指示一级 索引表地址,一级索引表中每个磁盘地址指示 一个文件页地址;第12 个地址指示二级索引 表地址,二级索引表中每个地址指示一个一级 索引表地址;第13个地址指示三级索引表地址 ,三级索引表中每个地址指示一个二级索引表 地址。 问:

(1) 一个普通文件最多可有多少个文件页?

(2) 若要读文件J中某一页,最多启动磁盘多少次? (3) 若要读文件W中某一页,最少启动磁盘多少次?

(4) 就上一问而言,为最大限度减少启动磁盘的次数,可采用什么方法?

此时,磁盘最多启动多少次?

答:由于一个索引表占一个磁盘块(512字节),一个磁盘地址占2个字节,因此一个一级索引表可容纳256个磁盘地址。同样,一个二级索引表可容纳256个一级索引表地址,一个三级索引表可容纳256个二级索引表地址。这样,一个普通文件最多可以有的页数为 10+256+256*256+256*256*256 对于访问文件J,首先从内存中的根目录文件中找到目录A的目录文件,读入内存(一次访问磁盘),然后再从目录A的目录文件中找出目录D的文件磁盘地址,并读入内存(第二次访问磁盘)。在目录D的目录文件中,读出文件J的文件控制块地址,并读入内存(第三次访问磁盘)。若要访问的页是文件J中通过三级索引表找到的页面,则还需要访问磁盘三次(即读入三级索引表,读入二级索引表,读入一级索引表)。

对于访问文件W,首先从内存中的根目录文件中找到目录C的目录文件,读入内存(一次访问磁盘),然后再从目录C的目录文件中找出目录I的目录文件磁盘地址,并读入内存(第二次访问内存)。然后,再依次访问目录P和目录U(第三次,第四次访问磁盘),读出文件W的文件控制块(第五次访问磁盘)。若访问的页是文件W的文件控制块中直接指出的磁盘地址,则可直接访问该页。

由于通过文件控制块访问文件时所需的访问磁盘次数无法改变,因此要减少访问磁盘的次数, 只有通过减少访问目录文件的次数来达到。 (1) 一个普通文件最多可以有的页数为16843018页 (2) 若要读文件J 中某一页,最多启动磁盘7次 (3) 若要读文件W中某一页,最少启动磁盘6次

(4) 若要最大限度减少启动磁盘的次数,可以将文件W链接在根目录

的最左端。这样可减少4次访问磁盘的次数。此时要读文件W中某 一页,最多启动磁盘5次。

16. 今有3个并发进程R,M,和P,它们共享了一个可循环使用的缓冲区B,缓冲区B共有N个单元。进程R负责从输入设备读信息,每读一个字符后,把它存放在缓冲区B的一个单元中;进程M负责处理读入的字符,若发现读入的字符中有空格符,则把它改成‘,’;进程P负责把处理后的字符取出并打印输出。当缓冲区单元中的字符被进程P取出后,则又可用来存放下一次读入的字符。请用P,V操作写出它们能并发执行的程序。

17. 一组合作进程,执行顺序如图,请用操作实现进程间的同步操作。

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