操作系统期末复习.docx
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操作系统期末复习
分页存储管理的设计与实现。
某系统采用了两级页表机制，可使页表所占用内存尽量少，分页地址变换机构如下图所示：
分页地址变换机构
页目录表共1024项，每个页表1024项，每页的大小是4K个字节。
地址转换时，先由分段部件生成线性地址，再由上面所述的分页部件，根据线性地址中的页目录索引在页目录表中找相应的项，该项值为所需页表在内存的块号，找到该页表后，然后按第21－12位的页表索引找到所需页的物理内存起始地址，把它与12位偏移直接相加得到32位的物理地址。
设系统有如表4.1中所示的10个段，已知：
1－8段从内存的200000H处开始由低地址到高地址连续存放，映射到3G＋4M开始的线性地址空间；9段（缓冲区）放在400000H开始的内存，映射的线性地址同物理地址；显存从B8000H开始，映射到3G开始的线性地址空间。
表4.1
段名
长度
1、中断表IDTSEG
4K
2、TOS任务状态段TOS_TSSEG
4K
3、全局描述符表GDTSEG
4K
4、页目录PDT
4K
5、页表PTO
64K
6、TOS代码TOS_CODESEG
4K
7、TOS栈段TOS_STACKSEG
4K
8、数据段DATA_TOS
4K
9、缓冲区
4K
10、显存
8K
（1）、请设计并填写页目录表和页表（需说明每张表的内存地址）
（2）、线性地址为：
C0401010H、C0404010H、C0414010H，则物理地址是多少，所在段的段名是什么？
（需写出计算的详细步骤）
有一个文件系统,根目录长驻内存,如图所示:
目录文件采用拉链式,每个目录最多存放40个下级文件,每个磁盘块存放10个下级文件的描述。
若下级文件为目录文件,上级目录指向该目录文件的第一块,否则指向普通文件的文件控制块。
普通文件采用三级索引形式,文件控制块中给出13个磁盘地址,前10个磁盘地址指出前10页的物理地址,第11个磁盘地址指向一级索引表,一级索引表给出256个磁盘地址,即指出该文件第11页至第266页的地址;第12个磁盘地址指向二级索引表,二级索引表中指出256个一级索引表的地址;第13个磁盘地址指向三级索引表,三级索引表中指出256个二级索引表的地址。
（1）该文件系统中的普通文件最大可有多少页?
（2）若要读文件/A/D/K/Q中的某一页,最少要启动磁盘几次?
最多要启动磁盘几次?
（3）若想减少启动磁盘的次数,可采用什么办法?
解：
（1）普通文件最大可有10+256+2562+2563个页
（2）读\A\D\K\Q的某一页
因为目录文件采用链接形式,每个磁盘块存放10个下级文件的描述,一个目录下最多存放40个下级文件描述，故一个目录文件最多占4个物理块。
根目录文件已在内存，故不必启动硬盘读入它。
最少最多
根目录文件（已在内存）
读出A目录中包含D的那块1次4次
读出D目录中包含K的那块1次4次
读出K目录中包含K的那块1次4次
读出Q文件控制块1次1次
读出Q文件某一页1次（直接）4次（3级索引）
共5次17次
（3）可采用引入当前目录方法。
有四个进程A、B、C、D
（1）进程A通过一个缓冲区不断地向进程B、C、D发送信息,A每向缓冲区送入一个信息后,必须等进程B、C、D都取走后才可以发送下一个信息,B、C、D对A送入的每一信息各取一次,试用P、V操作实现它们之间的正确通讯。
（2）试用最少个数的信号量实现进程A、B、C、D间的正确通讯。
解：
（1）
varSab,Sac,Sad,Sb,Sc,Sd:
semaphore:
=1,1,1,0,0,0
A:
Repeat
生产消息；
P（Sab）;
P（Sac）;
P（Sad）;
向缓冲区送消息；
V（Sb）;
V（Sc）;
V（Sd）
UntilFalse
B:
Repeat
P（Sb）;
从缓冲区取消息；
V（Sab）
UntilFalse
C:
Repeat
P（Sc）;
从缓冲区取消息；
V（Sac）
UntilFalse
D:
Repeat
P（Sd）;
从缓冲区取消息；
V（Sad）
UntilFalse
（2）：
图中A要通过3道“关卡”这件事，和通过1道“关卡”3次，具有相同的效果。
故可以将Sab、Sac、Sad合并成一个初值是3的信号量。
varS,Sb,Sc,Sd:
semaphore:
=3,0,0,0
A:
Repeat
生产消息；
P（S）;
P（S）;
P（S）;
向缓冲区送消息；
V（Sb）;
V（Sc）;
V（Sd）
UntilFalse
B:
Repeat
P（Sb）;
从缓冲区取消息；
V（S）
UntilFalse
C:
Repeat
P（Sc）;
从缓冲区取消息；
V（S）
UntilFalse
D:
Repeat
P（Sd）;
从缓冲区取消息；
V（S）
UntilFalse
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