（必考10分）3_15设有8个进程M1,M2…M8,他们有如图所示的优先关系，试用P,V操作实现这些进程的同步。
|
M1
M2M3M4M5
M6M8M7
解：
设有信号量,S2,,S26,S3,S36,…S38,S78;
并且初值均为0；
进程M1:
M1,V（S2）,V（S3）,V（S4）
进程M2:
P（S2）,M2,V（S26）
进程M3:
P（S3）,M3,V（S36）,V（S38）
进程M4:
P（S4）,M4,V（S47）
进程M5：
M5,V（S57）
[
进程M6:
P（S26）,P（S36）,M6
进程M7:
P（S47）,P（S57）,M7,V（S78）
进程M8:
P（S38）,P（S78）,M8
第四章
（必考10分）4_15有如下图所示的页表中的虚地址与物理地址之间的关系，即该进程分得6个内存块。
页大小为4096B。
给出对应下面虚地址的物理地址：
（1）20；
（2）4100；（3）8300；（4）47000
•解：
0~4k（0）主存空间
•4k~8k
（1）
•}
•8k~12k
（2）
•12k~16k（3）
•16k~20k（4）
•20k~24k（5）
•24k~28k（6）
•28k~32k（7）
•32k~36k（8）
•36k~40k（9）
40k~44k（10）
•44k~48k（11）
•：
•48k~52k（12）
•52k~56k（13）
•56k~60k（14）
•60k~64k（15）
•解：
（1）虚地址20变为页号0和页内偏移20
•由页号查页表得0页对应内存块号为2，可计算得
•物理地址=块号*页的大小+页内偏移=2*4096+20=8212
•
（2）虚地址4100变为页号1和页内偏移4（4100/4096）
•由页号查页表得1页对应内存块号为1，可计算得
•物理地址=块号*页的大小+页内偏移=1*4096+4=4100
•|
•（3）虚地址8300变为页号2和页内偏移108
•由页号查页表得2页对应内存块号为6，可计算得
•物理地址=块号*页的大小+页内偏移=6*4096+108=24684
•（4）虚地址47000变为页号11和页内偏移1944
•由页号查页表得11页对应内存块号为7，可计算得
物理地址=块号*页的大小+页内偏移=7*4096+1944=30616
•
（1）物理地址219+430＝649
•
（2）物理地址2300+10＝2310
•、
•（3）物理地址：
越界中断
•（4）物理地址1326+400＝1726
•（5）物理地址：
越界中断
•4_20有一个虚存系统，按行存储矩阵元素，一个进程要为矩阵进行清零操作系统为该进程分配物理主存3页，系统用其中一页存储程序，且已经调入，其他两页空闲。
按需调入矩阵数据。
若进程按下列两种方式编程：
•VarA:
arry[1..100,1..100]ofinteger;
•程序A:
•{fori:
=1to100do
•forj:
=1to100do
•A[I,j]:
=0;
•}
•—
•程序B:
•{forj:
=1to100do
•fori:
=1to100do
•A[I,j]:
=0;
•}
•
（1）若每页存放200个整数，问采用A程序和B程序方式时，个执行过程分别会发生多少次缺页
•
（2）若每页只能存放100个整数时，会是什么情况
•答：
若每页存放200个整数，即每两行产生一次中断，程序A会发生50次缺页中断。
程序B运行时，每页存放两列元素，内层循环每两次产生一次中断，共50次。
外循环类似产生50次中断，共产生2500次中断。
•若每页只能放100个整数，A程序产生100次中断：
B程序产生10000次中断。
•
•!
•（填空）4为实现分页管理，需要那些硬件支持
•答：
在系统中一般只是设置一个页表寄存器（PTRPageTableRegister）（或称控制寄存器）其中存放页表在内存中的开始地址和页表的长度。
•（填空）5在段页式管理方式中，逻辑地址有哪几部分
•答：
由段号，段内页号，和页内地址三部分组成。
•
•（必考10分）6.用数学方法分析只考虑页表和碎片时，每一页的最佳尺寸为多少
•答：
用数学方法分析页面大小的影响：
•假设进程大小的平均尺寸为S字节，每页大小为p字节，每个页表项占e个字节，每个进程所需页数近似s/p,则页表空间为es/p,进程由于内部碎片浪费的存储空间为平p/2.因此碎片和页表引起的系统总开销为
•es/p+p/2
•第一项是页表开销，页面越小，开销越大，第二项是碎片开销，页面越大，开销也越大。
对上面的式子优化，对p求导。
得方程：
•|
•-se/p2+1/2=0
•解方程得
•因此在只考虑页表和碎片是页面的最佳尺寸为：
•7.填空
•
（1）在页式存储管理系统中，必须提供硬件_________，以保正寻址速度。
•
（2）把作业装入主存时随时进行地址变幻的方式称为________，而在作业执行期间，当访问到指令或数据时才进行地址变换的方式称为__________.
•（3）设有8页的逻辑空间，每页有1024字节，那么逻辑地址的有效位是______位。
•（4）程序经编译或汇编后形成目标程序，其中的指令顺序是以0作为参考地址进行编址的，这些地址称为__________。
•（5）在存储器的可变分区管理中，作业的地址转换采用的是___________重新定位方式。
•.
•（6）虚拟存储器管理主要有____________和__________两种。
•（7）在页式虚存管理页表中有效为为_________表示该页在主存贮器中。
•（8）当操作系统提供给用户程序的有效寻址范围与主存大小无关时，称该机器提供了_____________管理技术
•答
（1）高速缓冲寄存器
•
（2）静态从新定位动态从新定位
•（3）13
•（4）相对地址或逻辑地址
•（5）动态
•（6）页式虚存管理;段式虚存管理
•（7）1
•》
•（8）虚存管理
第五章
5_1什么是文件
答：
从用户角度看，文件是存储在外部存储器的具有符号名的相关信息的集合。
5_4.文件目录的作用是什么文件目录通常包含哪些内容
答：
文件目录是指一张记录所有文件的名字及其存放物理地址的映照表。
它建立了逻辑文件与物理文件的映射关系。
每个文件占用表中的一项。
每个目录项（又叫文件控制块FCB），包括文件的说明信息和管理控制信息。
它是文件存在的唯一标志
》
5-9.文件存贮空间管理可采用成组自由块链表或位示图。
若一磁盘有B个盘块，其中有F个自由块。
若盘空间用D位表示。
试给出使用自由块链表比使用位示图占用更少的空间的条件。
当D为16时，给出满足条件的自由空间占整个空间的百分比。
解：
一磁盘有B个盘块，用位图表示要使用B位
现有F个自由块，若表示一个盘块需用D位。
则采用链表接连F个盘块，需要F个链指针，共占F*D位。
使用自由块链表比使用位示图占用更少的空间的条件是F*D当D=16时，满足条件的自由空间占整个空间的百分比为
F/B=1/16=6。
25%
（必考10分）5-10文件系统的执行速度依赖于缓冲池中找到盘块的比率。
假设盘块从缓冲池读出用1毫秒，从盘上读出用40毫秒。
从缓冲池找到盘块的比率为n，请给出一个公式计算读盘块的平均时间，并画出n从0到的函数图像。
解：
读一个盘块的平均时间=（n*1）ms+40（1-n）ms
=（40-39n）ms
【
画出n从0到的函数图像如下：
5－15一个文件系统采用索引结构来组织文件，且索引表的内容只包含文件的磁盘块号。
假定每一个索引项占两个字节，磁盘块大小为16KB，磁盘空间为1GB.现有一个目录只有3个文件，其大小分别为10KB,1089KB,129MB.若忽略目录文件所占空间，请问存储这些文件要占用该磁盘多少空间。
解
10K的文件，索引一个目录项2B占一块，10k内容占一块；
1089K文件，1089k/16k=68,还余1k，需69个目录项占69*2＝138字节的目录索引项占一块，和69块内容。
129M文件，目录项129000/16=8062余8k，需8063目录项占8063*2＝16126B目录引项空间。
占2块
所以所占磁盘空间为：
2+70+（8063+2）＝8137块磁盘空间。
填空
（1）下列哪一个不是文件的典型属性（D）
A：
文件名B:
文件标识
C：
文件大小D：
文件的字符集
（2）在UNIX系统中（即课本的文件系统中），将文件分为_____________________,_____________________,和_____________________三种
普通文件，目录文件，特殊文件
（3）FCB中文含义是_____文件控制块_______。
（4）从用户角度看，文件是存储在外部存储器的具有____符号名_____的相关信息的集合
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