操作系统习题及答案

1、CH4应用题参考答案i在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个程序运行的页面走向是：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、6、3、2、1、2、3、6 o分别用FIFO、OPTF口 LRUB法，对分配给程序3个页框、4个页框、5个页框和6个页 框的情况下，分别求出缺页中断次数和缺页中断率。答：页框数FIFOLRUOPT3161511414108512876977只要把表中缺页中断次数除以20,便得到缺页中断率2在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个作业共有5页，执行时其访问页面次序为：(1 )1、4、3、1、2、5、1、4、2、1、4、5(2 ) 3、2、1、4、4、5、5、3、4、

2、3、2、1、5若分配给该作业三个页框，分别采用 FIFO和LRU面替换算法，求出各自的缺页 中断 次数和缺页中断率。答：(1 )采用 FIFO 为 9 次，9 / 12 = 75 % 。采用 LRU 为 8 次，8 / 12 = 67 %(2 ) 采用FIFO 和LRU均为9 次，9 / 13 = 69%3 一个页式存储管理系统使用FIFO、OPTF口 LRU页面替换算法，如果一个作业的页面 走向为： TOC o 1-5 h z (l ) 2、3、2、l、5、2、4、5、3、2、5、2 o(2 ) 4、3、2、l、4、3、5、4、3、2、l、5 o(3 ) 1、2、3、4、1、2、5、l 、2

3、、3、4、5 O当分配给该作业的物理块数分别为 3和4时，试计算访问过程中发生的缺页中断次数和缺页中断率。答：（I ）作业的物理块数为3块，使用FIFO为9次，9 / 12 =:75%使用 LRU 为 7 次，7 / 12 = 58 作 使用 OPT为 6 次，6 / 12 =50%业的物理块数为4块，使用FIFO为6次，6 / 12 =:50%使用 LRU 为 6 次，6 / 12 = 50% 使用 OPT为 5 次，5 /12 = 42%（2 ）作业的物理块数为3块，使用FIFO为9次，9 / 12 = 75%使用 LRU 为 10 次，10 / 12 = 83% 使用 OPT为 7 次，

4、7/12 = 58%作业的物理块数为 4块，使用FIFO为10次，10 / 12 = 83 % 使用LRU为8 次，8/12 = 66%。使用 OPT为 6 次，6/12 = 50%.其中，出现了 Belady现象，增加分给作业的内存块数，反使缺页中断率上升4、在可变分区存储管理下，按地址排列的内存空闲区为：10K 4K、20K、18K7K、9K、12K和15K。对于下列的连续存储区的请求：（l ） 12K、10K、9K ,（ 2 ） 12K、10K、15K 18K试问：使用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法和下次适应算法，哪个空闲区被使用？答：（1 ）空闲分区如图所示。答分区号分区长1

5、234567810K4K20K18K7K9K12K15K1）首次适应算法12KB选中分区3,这时分区3还剩8KR 10KB选中分区1,恰好分配故应删 去分区1 9KB选中分区4,这时分区4还剩9KR）最佳适应算法12KB选中分区7,恰好分配故应删去分区7。10KB选中分区1，恰好分配故 应删去分 区1。9KB选中分区6,恰好分配故应删去分区6。）最差适应算法12KB选中分区3,这时分区3还剩8K& 10KB选中分区4,这时分区4还剩8K& 9KB 选中分区8,这时分区8还剩6KB）下次适应算法12KB选中分区3,这时分区3还剩8KBo 10KB选中分区4,这时分区4还剩8KBo 9KB 选中分

6、区6,恰好分配故应删去分区6。（2 ）原始分区情况同上图。）首次适应算法12KB选中分区3,这时分区3还剩8KR 10KB选中分区1,恰好分配故应删 去分区1。15KB选中分区4,这时分区4还剩3KR最后无法满足18KB的 申请，应该等待。）最佳适应算法12KB选中分区7,恰好分配故应删去分区7。10KB选中分区1，恰好分配故 应删去分 区1。15KB选中分区8,恰好分配故应删去分区8。18KB选中分区4,恰好分配故应 删去分区4。）最差适应算法12KB选中分区3,这时分区3还剩8KB。10KB选中分区4 ,这时分区4还剩8KB。 15KB选中分区8,恰好分配故应删去分区8。最后无法满足18K

7、B的申请，应该等待。）下次适应算法12KB选中分区3,这时分区3还剩8KBo 10KB选中分区4,这时分区4还剩8KB015KB 选中分区8,恰好分配故应删去分区8。最后无法满足15KB的申请，应该等待。5给定内存空闲分区，按地址从小到大为：100K 500K 200K 300K和600Ko现有用户进程依次分别为 212K 417K 112K和 426K , （ l ）分别用 first-fit 、best-fit 和worst-fit算法将它们装入到内存的哪个分区？（ 2 ）哪个算法能最有效利用内存？答：按题意地址从小到大进行分区如图所示分区号分区长12100KB500KB345200KB3

8、00KB600KB（1 ） 1 ） first-fit 212KB选中分区 2 ,这时分区 2 还剩 288KB。417KB选中分区5,这时分区5还剩183KB 112KB选中分区2,这时分区2还剩176KB 426KB无分区能满足，应该等待2 ） best-fit 212KB选中分区4，这时分区4还剩88KB 417KB选中分区2, 这时分区2还乘I 83K 112KB选中分区3,这时分区3还乘I 88KB。426KB选中分区5, 这时分区5还剩174KB3 ） worst-fit 212KB 选中分区5,这时分区5还剩388KB 417KB选中分区 2 ,这时分区2还乘I 83KB112K

9、B选中分区5,这时分区5还乘I 176KB。426KB无分区 能满足，应该等待。（2 ）对于该作业序列，best-fit算法能最有效利用内存&一个32位地址的计算机系统使用二级页表，虚地址被分为9位顶级页表，11位二级页表和偏移。试问：页面长度是多少？虚地址空间共有多少个页面？答：由于32-9 -11 = 12 ,所以，页面大小为4KB,页面的个数为220个。7、一进程以下列次序访问5个页：AB、C、DXAB、E、AB、CD E :假定使用FIFO替换算法，在内存有3个和4个空闲页框的情况下，分别给出页面替换次数。答：内存有3个和4个空闲页框的情况下，页面替换次数为9次和10次。出现了 Bel

10、ady 即现象，增加分给作业的内存块数，反使缺页中断率上升。8、某计算机有缓存、内存、辅存来实现虚拟存储器。如果数据在缓存中，访问 它需要Ans;如果在内存但不在缓存，需要 Bns将其装入缓存，然后才能访问；如果不在内存而在辅存，需要Cns将其读入内存，然后，用 Bns再读入缓存,然后才能访问。假设缓存命中率为（n-1） / n则 数 据 平答：数据在缓存中的比率为: 数据在内存中的比率为: /nm(n - 1 )/ n(1 -( n - 1)/ n )数据在辅存中的比率为：(1 -5 1故数据平均访问时间是二(n- 1 ) / n )(m-1 ) / m ) x ( A + B ) + (

11、( 1X ( A + B + C ) = A + B n + C / nm,内存命中率为（m 时 间 是 多x ( m-1 ) / m =(m - 1/ n ) x ( 1 -( m - -1 ) / mXA+ ( ( 1 - ( n- 1)/ (n -1 )/ n ) X n( m-1)1/nm) x/ m )9、某计算机有cache、内存、辅存来实现虚拟存储器。如果数据在cache中,访问它需要20ns ;如果在内存但不在cache,需要60ns将其装入缓存，然后才能访问;如果不在内存而在辅存，需要12us将其读入内存，然后，用60ns再 读入cache,然 后才能访问。假设cache命中

12、率为0 .9,内存命中率为0.6 ,则数据平均访问时间是多少（ns ）答：506ns。10有一个分页系统，其页表存放在主存里，（1 ）如果对内存的一次存取要1.2微秒,试问实现一次页面访问的存取需花多少时间？（ 2 ）若系统配置了联想存储器，命中率为80 %，假定页表表目在联想存储器的查找时间忽略不计，试问 实现一 次页面访问的存取时间是多少？答:2.4 微秒（2 ） 0.8 X 1.2 + 0.2 X 2.4 = 0.76 + 0.45 = 1.24微秒11给定段表如下:段号段首址段长02196001230014290100313275804195296给定地址为段号和位移：1 ） 0,43

13、0、2 ） 3,400 、3 ） 1 , 1 4 ） 2,500、5 ） 4,42）,试求出对应的内存物理地址。答：1） 649 2） 1 727 3） 2301 4）越界 5） 199412、某计算机系统提供24位虚存空间，主存为2 18B,采用分页式虚拟存储 管理，页 面尺寸为1KR假定用户程序产生了虚拟地址 11123456 （八进制），而该页面分得块 号为100 （八进制），说明该系统如何产生相应的物理地址及 写出物理地址。答：虚拟地址11123456 （八进制）转化为二进制为：001 001 001 010 011 100 101 110其中前面为页号，而后 10位为位移：001 0

14、01 001 010 01 - 1100 101 110。由于主存大小为218B,页面尺寸为1KB,所以，主存共有256块。所以，块号为100 （八 进制）是合法地址，于是，物理地址为 100 （八进制）与位移1 100101 110并接，得至卜 八进制物理地址 001000000 1 100 101 110 = = 201456 （八 进现有作业序列依次为：Job1要求30K ; Job2要求70K ; Job3要求50K ;使 制）。用首次适应、最坏适应和最佳适应算法处理这个作业序列，试问哪种算法可以满 足131由仔必晌唧土空间区如囹所示,答：首次适应、最坏适应算法处理这个作业序列可以满足

15、分配，最佳适应算法不行。因为后者会分割出无法使用的碎片，浪费内存，从而，不能满足所有作业的内存需求。14设有一页式存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为16页，每页2048字节，内存总共有8个存储块。试问逻辑地址至少应为多少位？内存空间 有多大？ 答：逻辑地址211X 24,故为15位。内存大小为23X 211 = 2 14B = 16KB 15、在一分页 存储管理系统中，逻辑地址长度为 16位，页面大小为4096字节，现有一逻辑地址为 ZF6AH且第0、1、2页依次存在物理块10、12、14号中，问相应的物理地址为多少？答：因为逻辑地址长度为16位，而页面大小为4096字节，所以，前面的4位表示页 号。把ZF6AHW换成二进制为：00 10 1 1 11 0110 1010 ,可知页