操作系统实例分析

（一）在某个采用页式存储管理的系统中，作业J有4个页面，分别被装入到主存的3、4、6、8块中，假定页面和存储块的大小均为1024字节，主存容量为64KB字节（1） 写出J的页表（2） J在CPU上运行时，执行一条传送指令“mov2108,3102”变换出两个操作数的物理地址（3） 页式存储管理的系统中的逻辑地址结构为多少二进制位，页号和页内位移各用那些位描述？解：（1）（2） mov6204，8222（3） 逻辑地址为16个二进位，第0〜9位表示页内位移，第10〜15位表示页号（二）在一个使用交换技术的系统中，按地址从低到高排列的内存空间长度是10KB、20KB、18KB、7KB、12KB、15KB。对于下列顺序的段请求：（1） 12KB（2）10KB（3）15KB （4）18KB（5）12KB分别使用首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法说明空间的使用情况（指出那个请求占用那个空间）。哪种算法不能接纳该请求序列？解：11110KB10KB7KB20KB12KB11120KB12KB10KB10KB18KB10KB11118KB15KB12KB12KB15KB15KB1117KB15KB15KB12KB12KB11112KB12KB18KB18KB10KB11115KB20KB12KB7KB首次分配最佳分配最坏分配（三）回答以下问题若进程PA和PB要对某公共变量进行操作，PA的临界段为CA，PB的临界段为CB，用P、V操作实现PA和PB之间的互斥。已分配给用户，由于空闲区容量大于作业长度而剩余下来的空闲区，称为“内部碎片，。因容量太小，不能满足用户需求而无法分配出去的空闲区，称为“外部碎片”。填写下表（打V），说明在各种内存分配方式中，有可能存在哪种类型的“碎片”分配方式内部碎片外部碎片固定分区可变分区答：1.S=1进程PA 进程PBP(S) P(S)CA CBV(S) V(S)2.PA PB >公共变量分配方式内部碎片外部碎片固定分区VV可变分区V页式存储V段式存储V（四）某作业采用离散分配方式。它的五个页面（页面大小为1KB）0、1、2、3、4被分配到主存的2、4、7、6、1块中画出作业的页表结构。将逻辑地址3450转换成物理地址。假定引入了虚拟存储器技术后，系统只分配给作业3个物理块，当作业的页面走向为2,3,2,1，5,2,4,5,3,2,5,2。试用LRU算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数。若系统向用户提供的逻辑地址空间最大为16页，每页4KB，问逻辑地址至少应为多少位？解：1. 逻辑地址3450 物理地址6522 页表页号块号0214273641LRU7次（分析过程略）逻辑地址至少应为16位（五） 某磁盘有200个柱面，编号为0〜199,磁头当前正处在143道且正向199道方向移动，有如下的磁盘访问序列（磁道号）：86、147、91、177、94、150、102、175、130求在FCFS、SSTF、SCAN调度算法下的磁头移动顺序及移动总量（以磁道数计）解：FCFS143—86—147—91—177—94—150—102—175—130移动总量565SSTF143—147—150—130—102—94—91—86—175—177移动总量162SCAN143—147—150—175—177—130—102—94—91—86移动总量125（六） 某系统的进程状态图如图所示。（1） 说明一个进程发生变迁3、4、6的原因（2） 下述因果变迁是否会发生？若会，在什么情况下发生？3一5 ②6一4 ③6一7（3） 根据此进程状态图，说明该系统的CPU调度策略和调度效果（1） 解：变迁3的原因是运行进程提出了I/O请求；变迁4的原因是时间片到；变迁6的原因是阻塞进程因I/O完成被唤醒改变为就绪状态（2） ①3——5会发生，原因是运行进程提出了I/O请求，而此刻高优先就绪队列为空6——4不会发生，不存在因果关系6——7不会发生，不存在因果关系（3） 该系统的CPU调度策略是多队列轮转法，设置了两个队列，高优先级队列的优先权高时间片短，低优先级队列的优先权低时间片长。新创建的进程进入高优先级队列，调度一次（100ms）后仍未结束，转入低优先级队列轮转调度直到进程结束。（七）内存容量为64KB，被分成16块，（块号为0、1、2、„15）设某作业有4页（页号为0、1、2、3）分别被装入2、4、1、5块中，试问：（1） 该作业总长度是多少字节（2） 请写出该作业每一页在主存中的起始地址解：（1）块长度为（64/6）4KB，所以作业的总长度为4KBX4=16KB（2）页号内存始址08KB116KB24KB320KB（八）某计算机系统内存容量为128KB，对存储器采用可变分区的存储管理办法，现有三个作业（J1、J2、J3）在内存，其存储器的分配如图所示0K5K 20K 40K 50K 90K 100K 128K操作系统J1空闲区J2空闲区J3空闲区（1） 现有一个需要25KB存储空间的作业J4请求装入内存，若采用最先适应分配算法来给J4分配空间，请给出装入J4后的内存空闲区表。（2） 若采用最优适应算法来给J4分配空间，请给出装入J4后的内存空闲表。（3） 在只有J1、J2、J3三个作业的情况下，J2运行结束撤离后，请给出J2撤离后的内存空闲区表。解：（1）空闲区表接纳J4前首址尺寸20K20K50K40K100K28K（2）空闲区表接纳J4后首址尺寸20K20K50K15K100K28K接纳J4前首址尺寸20K20K100K28K50K40K接纳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）回答下列问题1、用P、V操作实现图中4个进程的合作关系PAPB； ；PCPD有如下的磁2、设某移动头磁盘有200道，编号为0〜199,磁头当前正处在130道且正向0道方向移动，盘访问序列（磁道号）：有如下的磁70、120、