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1、注意(zh y)要點(diǎn) 考核形式 試卷,閉卷考試,120分鐘 可以帶計(jì)算器,但不得使用手機(jī)中的計(jì)算器功能 試卷占總評(píng)成績(jī)的80% 考察范圍 第一章第九章 部分章節(jié)(zhngji)除外2021-12-151第1頁(yè)/共68頁(yè)第一頁(yè),共69頁(yè)。題型分布(fnb) 單選題15題,共30分 填空題10題,共10分 綜合(zngh)應(yīng)用題6題,共60分2021-12-152第2頁(yè)/共68頁(yè)第二頁(yè),共69頁(yè)。主要(zhyo)知識(shí)點(diǎn) 第一章 操作系統(tǒng)的目標(biāo) 操作系統(tǒng)的作用 三種經(jīng)典的操作系統(tǒng)類型 分時(shí)系統(tǒng)的特征 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特征 操作系統(tǒng)的基本特征 用戶(yngh)接口的種類2021-12-153第3頁(yè)/共68頁(yè)
2、第三頁(yè),共69頁(yè)。主要(zhyo)知識(shí)點(diǎn) 第二章 順序執(zhí)行程序的主要特征 并發(fā)執(zhí)行程序的主要特征 進(jìn)程的特征 進(jìn)程的各個(gè)狀態(tài),及各狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換條件 導(dǎo)致進(jìn)程創(chuàng)建(chungjin)、終止、阻塞的條件 同步機(jī)制的4條設(shè)計(jì)原則 進(jìn)程同步:只需要掌握用信號(hào)量解決P-C問(wèn)題 進(jìn)程通信的方法2021-12-154第4頁(yè)/共68頁(yè)第四頁(yè),共69頁(yè)。主要(zhyo)知識(shí)點(diǎn) 第三章 處理機(jī)的調(diào)度層次 調(diào)度算法(sun f):FIFO,SJF,高相應(yīng)比優(yōu)先,時(shí)間片輪轉(zhuǎn) 產(chǎn)生死鎖的4個(gè)必要條件 銀行家算法(sun f) 資源分配圖的簡(jiǎn)化2021-12-155第5頁(yè)/共68頁(yè)第五頁(yè),共69頁(yè)。主要(zhyo)知識(shí)
3、點(diǎn) 第四章 動(dòng)態(tài)分區(qū)分配中分配和回收內(nèi)存的方法 動(dòng)態(tài)分區(qū)分配算法(sun f):FF,NF,BF,WF 邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換及訪問(wèn)時(shí)間的計(jì)算 多級(jí)頁(yè)表 段頁(yè)式存儲(chǔ)管理的地址轉(zhuǎn)換 (虛地址到實(shí)地址的轉(zhuǎn)換)2021-12-156第6頁(yè)/共68頁(yè)第六頁(yè),共69頁(yè)。主要(zhyo)知識(shí)點(diǎn) 第五章 虛擬存儲(chǔ)器的特征 頁(yè)面置換算法(sun f)及缺頁(yè)率的計(jì)算 最佳, FIFO, LRU, 時(shí)鐘置換 抖動(dòng)的概念2021-12-157第7頁(yè)/共68頁(yè)第七頁(yè),共69頁(yè)。主要(zhyo)知識(shí)點(diǎn) 第六章 I/O系統(tǒng)的基本功能 I/O系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) I/O設(shè)備的類型 設(shè)備控制器的基本功能 單緩沖和雙緩沖傳輸時(shí)間(
4、shjin)的計(jì)算 磁盤訪問(wèn)時(shí)間(shjin)的計(jì)算 磁盤調(diào)度算法:FCFS,SSTF,SCAN,CSCAN2021-12-158第8頁(yè)/共68頁(yè)第八頁(yè),共69頁(yè)。主要(zhyo)知識(shí)點(diǎn) 第七章 文件的組織(zzh)分類及其特征 目錄管理的要求 目錄結(jié)構(gòu)的組織(zzh)形式 目錄檢索的方法 文件共享的方法 (文件)2021-12-159第9頁(yè)/共68頁(yè)第九頁(yè),共69頁(yè)。主要(zhyo)知識(shí)點(diǎn) 第八章 連續(xù)組織方式的優(yōu)缺點(diǎn) 隱式連接、顯示鏈接組織方式的優(yōu)缺點(diǎn) 索引組織方式的優(yōu)缺點(diǎn) 混合索引文件最大容量的計(jì)算方法 位示圖法(t f)存儲(chǔ)空間管理(位圖計(jì)算)2021-12-1510第10頁(yè)/共68頁(yè)
5、第十頁(yè),共69頁(yè)。主要(zhyo)知識(shí)點(diǎn) 第九章 用戶(yngh)接口的類型 主要聯(lián)機(jī)命令 Shell命令語(yǔ)言的主要簡(jiǎn)單命令 系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)方法2021-12-1511第11頁(yè)/共68頁(yè)第十一頁(yè),共69頁(yè)。1. 假設(shè)有一磁盤含有64000塊,塊號(hào)記為164000,現(xiàn)用2000個(gè)32位(Bit)的字作該盤的位示圖,試問(wèn)第59999塊對(duì)應(yīng)于位示圖中第幾字的第幾位(字、位均從0開(kāi)始);而第1599字的第17位對(duì)應(yīng)于磁盤的第幾塊?解:由塊號(hào)b,求字號(hào)(z hao)i和位號(hào)j的公式為:i=(b-1) div 32(div表示整數(shù)除法,32是字長(zhǎng))j=(b-1) mod 32(mod表示整數(shù)相除取余數(shù))(
6、59999-1) div 32=1874 (59999-1) mod 32=30故59999塊對(duì)應(yīng)于位示圖中第1874字的第30位。由位示圖的字號(hào)(z hao)i和位號(hào)j,求對(duì)應(yīng)的磁盤塊號(hào)b的公式為:b=i32+j+1=159932+17+1=51186即第1599字的第17位對(duì)應(yīng)于磁盤的第51186塊。2021-12-1512第12頁(yè)/共68頁(yè)第十二頁(yè),共69頁(yè)。2. 頁(yè)式存儲(chǔ)管理中,主存空間按頁(yè)分配,可用一張“位示圖”構(gòu)成主存分配表。假設(shè)主存容量為2M字節(jié),頁(yè)面長(zhǎng)度為512字節(jié),若用字長(zhǎng)為32位的字作主存分配的“位示圖”需要多少個(gè)字?如頁(yè)號(hào)從1開(kāi)始,字號(hào)和字內(nèi)位號(hào)(從高位(o wi)到低位
7、)均從1開(kāi)始,試問(wèn):第2999頁(yè)對(duì)應(yīng)于何字何位;99字19位又對(duì)應(yīng)于第幾頁(yè)?解:(1) 內(nèi)存總塊數(shù)=2MB/512B=4096位示圖需要字?jǐn)?shù)=4096/32=128(2) 字號(hào)=(2999-1)/32+1=94位號(hào)=(2999-1)%32+1=23即第2999內(nèi)存頁(yè)對(duì)應(yīng)于位示圖中94字的23位。(3) 99*(32-1)+19=3088即位示圖99字19位對(duì)應(yīng)于內(nèi)存的3088頁(yè)2021-12-1513第13頁(yè)/共68頁(yè)第十三頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-15143某多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)供用戶使用的主存為某多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)供用戶使用的主存為100KB,磁帶,磁帶機(jī)機(jī)2臺(tái),打印機(jī)臺(tái),打印機(jī)1臺(tái)。采用可
8、變分區(qū)內(nèi)存管理,采用靜態(tài)臺(tái)。采用可變分區(qū)內(nèi)存管理,采用靜態(tài)(jngti)方式分配外圍設(shè)備,忽略用戶作業(yè)的方式分配外圍設(shè)備,忽略用戶作業(yè)的I/O時(shí)間?,F(xiàn)有時(shí)間。現(xiàn)有如下作業(yè)序列:如下作業(yè)序列: 作業(yè)名作業(yè)名提交時(shí)間提交時(shí)間需運(yùn)行時(shí)間需運(yùn)行時(shí)間主存需求量主存需求量磁帶機(jī)需求磁帶機(jī)需求打印機(jī)需求打印機(jī)需求J18:0025分鐘分鐘15KB11J28:2010分鐘分鐘30KB01J38:2020分鐘分鐘60KB10J48:3020分鐘分鐘20KB10J58:3515分鐘分鐘10KB11作業(yè)調(diào)度采用作業(yè)調(diào)度采用FCFS策略,優(yōu)先分配策略,優(yōu)先分配(fnpi)主存低地址區(qū)域且不主存低地址區(qū)域且不準(zhǔn)移動(dòng)已在主
9、存中的作業(yè),進(jìn)程調(diào)度采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法準(zhǔn)移動(dòng)已在主存中的作業(yè),進(jìn)程調(diào)度采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法(即在主即在主存中的作業(yè)均分存中的作業(yè)均分CPU時(shí)間時(shí)間)。現(xiàn)求:?,F(xiàn)求: 第14頁(yè)/共68頁(yè)第十四頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1515(1) 作業(yè)被調(diào)度作業(yè)被調(diào)度(diod)的先后次序;的先后次序;(2) 全部作業(yè)運(yùn)行結(jié)束的時(shí)間;全部作業(yè)運(yùn)行結(jié)束的時(shí)間;(3) 作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間;作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間;(4) 最大作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間。最大作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間。作業(yè)達(dá)到及結(jié)束順序分析作業(yè)達(dá)到及結(jié)束順序分析(fnx):8:00J1到達(dá),分配它所需資源到達(dá),分配它所需資源(15KB內(nèi)存、內(nèi)存、 1臺(tái)磁帶機(jī)、臺(tái)磁帶機(jī)、1臺(tái)打印
10、機(jī)后,調(diào)入內(nèi)存運(yùn)行。余內(nèi)存臺(tái)打印機(jī)后,調(diào)入內(nèi)存運(yùn)行。余內(nèi)存85KB、磁帶機(jī)、磁帶機(jī)1臺(tái)。臺(tái)。8:20J2到達(dá),因無(wú)打印機(jī),不調(diào)入。同時(shí)到達(dá),因無(wú)打印機(jī),不調(diào)入。同時(shí)J3到達(dá),分配它到達(dá),分配它內(nèi)存內(nèi)存60KB,磁帶機(jī),磁帶機(jī)1臺(tái),調(diào)入內(nèi)存,與臺(tái),調(diào)入內(nèi)存,與J1均分均分CPU時(shí)間運(yùn)行。時(shí)間運(yùn)行。余內(nèi)存余內(nèi)存25KB、磁帶機(jī)和打印機(jī)都已分完、磁帶機(jī)和打印機(jī)都已分完(余余0臺(tái)臺(tái))。8:30J1結(jié)束,釋放內(nèi)存結(jié)束,釋放內(nèi)存15KB、磁帶機(jī)、磁帶機(jī)1臺(tái)、打印機(jī)臺(tái)、打印機(jī)1臺(tái)。臺(tái)。雖有打印機(jī)但內(nèi)存不夠,雖有打印機(jī)但內(nèi)存不夠,J2仍不能調(diào)入;仍不能調(diào)入;J4到達(dá),因低端內(nèi)到達(dá),因低端內(nèi)存存15KB不夠,分
11、配高端內(nèi)存不夠,分配高端內(nèi)存20KB和磁帶機(jī)和磁帶機(jī)1臺(tái),調(diào)入內(nèi)存臺(tái),調(diào)入內(nèi)存與與J3一起運(yùn)行。剩下內(nèi)存空閑塊是一起運(yùn)行。剩下內(nèi)存空閑塊是15KB、5KB,打印機(jī),打印機(jī)1臺(tái)臺(tái)8:35J5到達(dá),因無(wú)磁帶機(jī),不能調(diào)入。到達(dá),因無(wú)磁帶機(jī),不能調(diào)入。第15頁(yè)/共68頁(yè)第十五頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-15169:00J3結(jié)束。釋放資源后,系統(tǒng)有內(nèi)存結(jié)束。釋放資源后,系統(tǒng)有內(nèi)存(ni cn)75KB,5KB、打印機(jī)和磁帶機(jī)個(gè)打印機(jī)和磁帶機(jī)個(gè)1臺(tái)。臺(tái)。J2調(diào)入,內(nèi)存調(diào)入,內(nèi)存(ni cn)余余45KB,5KB、磁帶機(jī)剩磁帶機(jī)剩1臺(tái)、打印機(jī)臺(tái)、打印機(jī)0臺(tái)。臺(tái)。J5仍不能進(jìn)入仍不能進(jìn)入(無(wú)打印機(jī)無(wú)打印機(jī))
12、。將。將J2、J4運(yùn)行。運(yùn)行。J4還需運(yùn)行還需運(yùn)行5分鐘。分鐘。9:10J4結(jié)束,釋放資源后,內(nèi)存結(jié)束,釋放資源后,內(nèi)存(ni cn)空余空余70KB、磁帶機(jī)、磁帶機(jī)空空2臺(tái)、打印機(jī)臺(tái)、打印機(jī)0臺(tái)。臺(tái)。J5仍不能進(jìn)入。仍不能進(jìn)入。J2單獨(dú)運(yùn)行單獨(dú)運(yùn)行(還需還需5分鐘分鐘)。9:15J2結(jié)束,釋放資源后,內(nèi)存結(jié)束,釋放資源后,內(nèi)存(ni cn)有有100KB、磁帶機(jī)有、磁帶機(jī)有2臺(tái)、打印機(jī)有臺(tái)、打印機(jī)有1臺(tái)。臺(tái)。J5調(diào)入運(yùn)行。調(diào)入運(yùn)行。9:30J5結(jié)束。結(jié)束。解:解:(1) 作業(yè)被調(diào)度的先后次序作業(yè)被調(diào)度的先后次序(cx)為為J1, J3, J4, J2, J5(2) 全部作業(yè)運(yùn)行結(jié)束的時(shí)間為全
13、部作業(yè)運(yùn)行結(jié)束的時(shí)間為9:30(3) 作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為(30+55+40+40+55)5=44 (分鐘分鐘)(4) 最大作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間為最大作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間為55分鐘。分鐘。第16頁(yè)/共68頁(yè)第十六頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1517CPU磁帶磁帶(cdi)1磁帶磁帶(cdi)2打印機(jī)打印機(jī)8:008:20J1J1J1J1, J3J38:30J1J1J1結(jié)束結(jié)束(jish)J4J3J2,J3到到J2不入不入J3進(jìn)入進(jìn)入J3, J48:35J3, J4J5到達(dá)到達(dá)J5不入不入9:00J4J3J3結(jié)束結(jié)束9:10J4結(jié)束結(jié)束內(nèi)存余內(nèi)存余85K25K15, 515, 5J2, J
14、445, 5J4J29:15J2J270KJ2結(jié)束結(jié)束9:3090KJ5J5J5J5結(jié)束結(jié)束J1到達(dá)到達(dá)J1進(jìn)入進(jìn)入J4到達(dá)到達(dá)J2不入不入J4進(jìn)入進(jìn)入J2進(jìn)入進(jìn)入J5仍不仍不能進(jìn)入能進(jìn)入J5進(jìn)入進(jìn)入以下是畫(huà)圖分析法:以下是畫(huà)圖分析法:第17頁(yè)/共68頁(yè)第十七頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-15184多道批處理系統(tǒng)中配有一個(gè)處理器和多道批處理系統(tǒng)中配有一個(gè)處理器和2臺(tái)外設(shè)臺(tái)外設(shè)(D1和和D2),用戶存,用戶存儲(chǔ)空間為儲(chǔ)空間為100MB。已知系統(tǒng)采用可搶占式的高優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法和不。已知系統(tǒng)采用可搶占式的高優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法和不允許移動(dòng)的可變分區(qū)允許移動(dòng)的可變分區(qū)(fn q)分配策略,設(shè)備分配按照動(dòng)態(tài)分
15、配原則。分配策略,設(shè)備分配按照動(dòng)態(tài)分配原則。今有今有4個(gè)作業(yè)同時(shí)提交給系統(tǒng),如下表所示。個(gè)作業(yè)同時(shí)提交給系統(tǒng),如下表所示。作業(yè)名作業(yè)名優(yōu)先數(shù)優(yōu)先數(shù)運(yùn)行時(shí)間運(yùn)行時(shí)間內(nèi)存需求內(nèi)存需求A65分鐘分鐘50MB34分鐘分鐘10MC87分鐘分鐘60MD46分鐘分鐘20M作業(yè)運(yùn)行時(shí)間和作業(yè)運(yùn)行時(shí)間和I/O時(shí)間按下述順序進(jìn)行:時(shí)間按下述順序進(jìn)行:A. CPU (1分鐘分鐘),D1(2分鐘分鐘),D2(2分鐘分鐘)B. CPU (3分鐘分鐘),D1(1分鐘分鐘)C. CPU (2分鐘分鐘),D1(3分鐘分鐘),CPU(2分鐘分鐘)D. CPU (4分鐘分鐘),D1(2分鐘分鐘)忽略其他輔助操作忽略其他輔助操作(
16、cozu),求,求4個(gè)作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是多個(gè)作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少分鐘。少分鐘。11分鐘分鐘分析分析(fnx)見(jiàn)后頁(yè)見(jiàn)后頁(yè)第18頁(yè)/共68頁(yè)第十八頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1519C C D D D C C A D BBBC C CA A D D BA A12345678910 11 12 13CPUD1D2時(shí)間時(shí)間(shjin)A的周轉(zhuǎn)時(shí)間為的周轉(zhuǎn)時(shí)間為12分鐘分鐘B的周轉(zhuǎn)時(shí)間為的周轉(zhuǎn)時(shí)間為13分鐘分鐘C的周轉(zhuǎn)時(shí)間為的周轉(zhuǎn)時(shí)間為7分鐘分鐘D的周轉(zhuǎn)時(shí)間為的周轉(zhuǎn)時(shí)間為12分鐘分鐘所以所以(suy)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為(12+13+7+12)/4=11(分分鐘鐘)第19頁(yè)/共68頁(yè)
17、第十九頁(yè),共69頁(yè)。5. 有一個(gè)具有兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)(最多可有兩道作業(yè)同時(shí)裝入內(nèi)存執(zhí)行),作業(yè)調(diào)度采用計(jì)算時(shí)間短的作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法,進(jìn)程調(diào)度采用以優(yōu)先數(shù)為基礎(chǔ)的搶占式調(diào)度算法,今有如下(rxi)作業(yè)序列,作業(yè)優(yōu)先數(shù)即為進(jìn)程優(yōu)先數(shù),優(yōu)先數(shù)越小優(yōu)先級(jí)越高:(1) 列出所有作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存時(shí)間及結(jié)束時(shí)間。(2) 計(jì)算平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。2021-12-1520作業(yè)名到達(dá)時(shí)間估計(jì)運(yùn)行時(shí)間優(yōu)先數(shù)J110 : 1020分鐘5J210 : 2030分鐘3J310 : 3025分鐘4J410 : 5020分鐘6第20頁(yè)/共68頁(yè)第二十頁(yè),共69頁(yè)。分析:10:10 J1到達(dá),進(jìn)入系統(tǒng),運(yùn)行10分鐘10:20 J2到
18、達(dá),進(jìn)入系統(tǒng),因優(yōu)先級(jí)高于J1搶奪CPU開(kāi)始運(yùn)行10:30 J3到達(dá)后備隊(duì)列,因?yàn)橄到y(tǒng)已經(jīng)載入2個(gè)作業(yè),無(wú)法進(jìn)入系統(tǒng)10:50 J2運(yùn)行結(jié)束(jish)退出,J4到達(dá),根據(jù)短作業(yè)優(yōu)先,調(diào)入J4,由于 J1的優(yōu)先級(jí)高于J4,J1開(kāi)始運(yùn)行11:00 J1運(yùn)行結(jié)束(jish)退出,J3進(jìn)入系統(tǒng),由于J3優(yōu)先級(jí)較高,開(kāi)始運(yùn)行11:25 J3運(yùn)行結(jié)束(jish)退出,J4開(kāi)始運(yùn)行11:45 J4運(yùn)行結(jié)束(jish)2021-12-1521第21頁(yè)/共68頁(yè)第二十一頁(yè),共69頁(yè)。答:(1)各個(gè)作業(yè)進(jìn)入主存時(shí)間、結(jié)束時(shí)間和周轉(zhuǎn)(zhuzhun)時(shí)間如下表所示:(2)平均周轉(zhuǎn)(zhuzhun)時(shí)間:(50+3
19、0+55+55)/4=47.5(min)2021-12-1522作業(yè)名提交時(shí)間進(jìn)入時(shí)間結(jié)束時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間J110:1010:1011:0050J210:2010:2010:5030J310:3011:0011:2555J410:5010:5011:4555第22頁(yè)/共68頁(yè)第二十二頁(yè),共69頁(yè)。6有一個(gè)多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng),采用不可移動(dòng)的可變分區(qū)方式有一個(gè)多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng),采用不可移動(dòng)的可變分區(qū)方式管理主存空間,設(shè)主存空間為管理主存空間,設(shè)主存空間為100K,采用最先適應(yīng)分配算法分,采用最先適應(yīng)分配算法分配主存,作業(yè)調(diào)度采用響應(yīng)比高者優(yōu)先算法,進(jìn)程調(diào)度采用時(shí)配主存,作業(yè)調(diào)度采用響應(yīng)比高者優(yōu)先算法,進(jìn)
20、程調(diào)度采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法(即內(nèi)存中的作業(yè)均分間片輪轉(zhuǎn)算法(即內(nèi)存中的作業(yè)均分CPU時(shí)間),今有如下作時(shí)間),今有如下作業(yè)序列:業(yè)序列:假定所有作業(yè)都是計(jì)算型作業(yè)且忽略系統(tǒng)調(diào)度時(shí)間?;卮鸺俣ㄋ凶鳂I(yè)都是計(jì)算型作業(yè)且忽略系統(tǒng)調(diào)度時(shí)間。回答(hud)下列問(wèn)題:下列問(wèn)題:(1)列表說(shuō)明各個(gè)作業(yè)被裝入主存的時(shí)間、完成時(shí)間和周轉(zhuǎn)時(shí)間;列表說(shuō)明各個(gè)作業(yè)被裝入主存的時(shí)間、完成時(shí)間和周轉(zhuǎn)時(shí)間;(2)寫出各作業(yè)被調(diào)入主存的順序;寫出各作業(yè)被調(diào)入主存的順序;(3)計(jì)算計(jì)算5個(gè)作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。個(gè)作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。2021-12-1523作業(yè)名提交時(shí)間需要執(zhí)行時(shí)間要求主存量J110 : 0040分鐘25KJ210
21、 : 1530分鐘60KJ310 : 3020分鐘50KJ410 : 3525分鐘18KJ510 : 4015分鐘20K第23頁(yè)/共68頁(yè)第二十三頁(yè),共69頁(yè)。答:(答:(1)各個(gè)作業(yè))各個(gè)作業(yè)(zuy)被裝入主存的時(shí)間、完成時(shí)間和周轉(zhuǎn)時(shí)間如被裝入主存的時(shí)間、完成時(shí)間和周轉(zhuǎn)時(shí)間如下表所示:下表所示:(2)作業(yè))作業(yè)(zuy)被調(diào)入主存的順序?yàn)楸徽{(diào)入主存的順序?yàn)镴1,J2,J5,J3,J4。(3)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=(65+60+85+95+55)/5=72(分鐘)。(分鐘)。2021-12-1524作業(yè)名裝入主存時(shí)間 作業(yè)完成時(shí)間 周轉(zhuǎn)時(shí)間J110:0011:0565J210:1511
22、:1560J311:1511:5585J411:3512:1095J511:0511:3555第24頁(yè)/共68頁(yè)第二十四頁(yè),共69頁(yè)。25信號(hào)量機(jī)制解決進(jìn)程同步問(wèn)題的一般(ybn)方法:1. 為同步雙方設(shè)置各自的信號(hào)量,初值為其初始狀態(tài)可為同步雙方設(shè)置各自的信號(hào)量,初值為其初始狀態(tài)可用的資源數(shù)用的資源數(shù)(故該信號(hào)量稱為資源信號(hào)量或私有信號(hào)故該信號(hào)量稱為資源信號(hào)量或私有信號(hào)量量);2. 同步雙方任一進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)之前,應(yīng)先對(duì)自己的同步雙方任一進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)之前,應(yīng)先對(duì)自己的信號(hào)量執(zhí)行信號(hào)量執(zhí)行wait()操作,以測(cè)試操作,以測(cè)試(csh)是是否有自己可用的資源。若有資源可用,則進(jìn)入臨界區(qū),否
23、有自己可用的資源。若有資源可用,則進(jìn)入臨界區(qū),否則阻塞;否則阻塞;3. 同步雙方任一進(jìn)程離開(kāi)臨界區(qū)后,應(yīng)對(duì)合作方同步雙方任一進(jìn)程離開(kāi)臨界區(qū)后,應(yīng)對(duì)合作方 (對(duì)方對(duì)方)的信號(hào)量執(zhí)行的信號(hào)量執(zhí)行signal()操作,以通知操作,以通知(若若對(duì)方處于阻塞狀態(tài),則喚醒它對(duì)方處于阻塞狀態(tài),則喚醒它)對(duì)方已有資源可用對(duì)方已有資源可用(對(duì)對(duì)方已可進(jìn)入臨界區(qū)方已可進(jìn)入臨界區(qū))。第25頁(yè)/共68頁(yè)第二十五頁(yè),共69頁(yè)。26用信號(hào)量機(jī)制用信號(hào)量機(jī)制(jzh)解決解決P-C問(wèn)題的基本方法:?jiǎn)栴}的基本方法:1. 為生產(chǎn)者設(shè)置為生產(chǎn)者設(shè)置1個(gè)私有信號(hào)量個(gè)私有信號(hào)量empty,其初值為,其初值為1,表示有表示有1個(gè)空緩沖
24、區(qū);為消費(fèi)者設(shè)置個(gè)空緩沖區(qū);為消費(fèi)者設(shè)置1個(gè)私有信號(hào)量個(gè)私有信號(hào)量full,其初值為,其初值為0,表示開(kāi)始時(shí)沒(méi)有滿緩沖區(qū);(信,表示開(kāi)始時(shí)沒(méi)有滿緩沖區(qū);(信號(hào)量初值由物理意義確定)號(hào)量初值由物理意義確定)2. 生產(chǎn)者將產(chǎn)品存入緩沖區(qū)之前,應(yīng)先測(cè)試緩沖區(qū)是生產(chǎn)者將產(chǎn)品存入緩沖區(qū)之前,應(yīng)先測(cè)試緩沖區(qū)是否空:執(zhí)行否空:執(zhí)行wait(empty)操作;離開(kāi)臨界操作;離開(kāi)臨界(ln ji)區(qū)區(qū)(存入產(chǎn)品存入產(chǎn)品)后,應(yīng)通知后,應(yīng)通知(可能會(huì)喚醒可能會(huì)喚醒)消費(fèi)者:執(zhí)行消費(fèi)者:執(zhí)行signal(full)操作;操作;3. 消費(fèi)者從緩沖區(qū)取產(chǎn)品之前,應(yīng)先測(cè)試緩沖區(qū)是否消費(fèi)者從緩沖區(qū)取產(chǎn)品之前,應(yīng)先測(cè)試緩沖區(qū)
25、是否滿:執(zhí)行滿:執(zhí)行wait(full)操作;離開(kāi)臨界操作;離開(kāi)臨界(ln ji)區(qū)區(qū)(取走產(chǎn)取走產(chǎn)品品 ) 后 , 應(yīng) 通 知后 , 應(yīng) 通 知 ( 可 能 會(huì) 喚 醒可 能 會(huì) 喚 醒 ) 生 產(chǎn) 者 : 執(zhí) 行生 產(chǎn) 者 : 執(zhí) 行signal(empty)操作操作第26頁(yè)/共68頁(yè)第二十六頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-15277. 進(jìn)程進(jìn)程P1使用緩沖區(qū)使用緩沖區(qū)buffer向進(jìn)程向進(jìn)程P2,P3,P4發(fā)送消息,要求發(fā)送消息,要求(yoqi)每當(dāng)每當(dāng)P1向向buffer中發(fā)消息時(shí),只有當(dāng)中發(fā)消息時(shí),只有當(dāng)P2,P3,P4進(jìn)程都讀取進(jìn)程都讀取這條消息后才可向這條消息后才可向buffer中
26、發(fā)送新的消息。利中發(fā)送新的消息。利用用P、V原語(yǔ)描述如下圖所示進(jìn)程的動(dòng)作序列。原語(yǔ)描述如下圖所示進(jìn)程的動(dòng)作序列。 P1bufferP2P3P4第27頁(yè)/共68頁(yè)第二十七頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1528設(shè)設(shè)P1、P2、P3、P4的資源信號(hào)量分別為的資源信號(hào)量分別為S1、S2、S3、S4semaphore S1,S2,S3,S4;S1.value=3;S2.vale=S3.vale=S4.value=0; parbeginprocess P1 while (condition) P1生成一個(gè)生成一個(gè)(y )消息;消息;P(S1););P(S1););P(S1););P1將消息存入緩沖區(qū)將消息
27、存入緩沖區(qū)buffer;V(S2););V(S3););V(S4);); 解解:第28頁(yè)/共68頁(yè)第二十八頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1529process Pi(i=2,3,4) while (condition) P(Si););Pi從從buffer中取出消息中取出消息(xio xi);V(S1););Pi消費(fèi)(使用)該消息消費(fèi)(使用)該消息(xio xi); parend第29頁(yè)/共68頁(yè)第二十九頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-15308. 有如下圖所示的工作模型有如下圖所示的工作模型(mxng):三個(gè)進(jìn)程三個(gè)進(jìn)程P0、P1、P2和三個(gè)緩沖區(qū)和三個(gè)緩沖區(qū)B0、B1、B2,進(jìn)程間借助相鄰緩
28、沖區(qū)傳遞消息:進(jìn)程間借助相鄰緩沖區(qū)傳遞消息:P0每次從每次從B0中中取出一條消息經(jīng)加工后送入取出一條消息經(jīng)加工后送入B1中,中,P1每次從每次從B1中取出一條消息經(jīng)加工后送入中取出一條消息經(jīng)加工后送入B2中,中,P2每次從每次從B2中取出一條消息經(jīng)加工后送入中取出一條消息經(jīng)加工后送入B0中。中。B0,B1,B2分別可存放分別可存放3,2,2個(gè)消息。初始時(shí)個(gè)消息。初始時(shí)B0中有中有2個(gè)消息,個(gè)消息,B1 ,B2中各有中各有1個(gè)消息。用個(gè)消息。用P、V操作操作寫出寫出P0,P1,P2的同步及互斥流程。的同步及互斥流程。 第30頁(yè)/共68頁(yè)第三十頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1531分析:三個(gè)進(jìn)程形
29、成一個(gè)環(huán),兩兩互為分析:三個(gè)進(jìn)程形成一個(gè)環(huán),兩兩互為P-C因此設(shè)置因此設(shè)置6個(gè)資源信號(hào)量,另外需要再設(shè)置一個(gè)互斥信號(hào)量保個(gè)資源信號(hào)量,另外需要再設(shè)置一個(gè)互斥信號(hào)量保證緩沖證緩沖(hunchng)區(qū)的互斥訪問(wèn);區(qū)的互斥訪問(wèn);此外,本題請(qǐng)注意緩沖此外,本題請(qǐng)注意緩沖(hunchng)去開(kāi)始是為非空狀態(tài),因去開(kāi)始是為非空狀態(tài),因此需要正確設(shè)置各個(gè)信號(hào)量的初始值此需要正確設(shè)置各個(gè)信號(hào)量的初始值解:解:semaphore empty0,full0,empty1,full1,empty2,full2,mutex;empty0=1;full0=2; /沖區(qū)沖區(qū)B0有有2個(gè)消息,還可放個(gè)消息,還可放1個(gè)消息個(gè)
30、消息empty1=1; full1=1; /沖區(qū)沖區(qū)B1有有1個(gè)消息,還可放個(gè)消息,還可放1個(gè)消息個(gè)消息empty2=1; full2=1; /沖區(qū)沖區(qū)B2有有1個(gè)消息,還可放個(gè)消息,還可放1個(gè)消息個(gè)消息mutex=1;/互斥信號(hào)量互斥信號(hào)量第31頁(yè)/共68頁(yè)第三十一頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1532parbeginProcess P0 while (1) P(full0);/看看看看B0中是否有消息中是否有消息 P(mutex);/互斥訪問(wèn)互斥訪問(wèn)B0 從緩沖區(qū)從緩沖區(qū)B0中取一個(gè)消息中取一個(gè)消息x; V(mutex); V(empty0);/B0中空出一個(gè)存放消息的位置中空出一個(gè)存放消
31、息的位置 加工加工(ji gng)消息消息x; P(empty1);/看看看看B1中是否可放一個(gè)消息中是否可放一個(gè)消息 P(mutex); /互斥訪問(wèn)互斥訪問(wèn)B1 將加工將加工(ji gng)后的后的x存入緩沖區(qū)存入緩沖區(qū)B1; V(mutex); V(full1); /B1中增加一個(gè)消息中增加一個(gè)消息 第32頁(yè)/共68頁(yè)第三十二頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1533Process P1 while (1) P(full1); /看看看看(kn kn)B1中是否有消息中是否有消息 P(mutex); /互斥訪問(wèn)互斥訪問(wèn)B1 從緩沖區(qū)從緩沖區(qū)B1中取一個(gè)消息中取一個(gè)消息y; V(mutex);
32、V(empty1); /B1中空出一個(gè)存放消息的位置中空出一個(gè)存放消息的位置 加工消息加工消息y; P(empty2); /看看看看(kn kn)B2中是否可放一個(gè)消息中是否可放一個(gè)消息 P(mutex); /互斥訪問(wèn)互斥訪問(wèn)B2 將加工后的將加工后的x存入緩沖區(qū)存入緩沖區(qū)B2; V(mutex); V(full2); /B2中增加一個(gè)消息中增加一個(gè)消息 第33頁(yè)/共68頁(yè)第三十三頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1534Process P2 while (1) P(full2);/看看看看B2中是否有消息中是否有消息 P(mutex);/互斥訪問(wèn)互斥訪問(wèn)(fngwn)B2 從緩沖區(qū)從緩沖區(qū)B2中
33、取一個(gè)消息中取一個(gè)消息z; V(mutex); V(empty2);/B2中空出一個(gè)存放消息的中空出一個(gè)存放消息的位置位置 加工消息加工消息z; P(empty0);/看看看看B0中是否可放一個(gè)消息中是否可放一個(gè)消息 P(mutex); /互斥訪問(wèn)互斥訪問(wèn)(fngwn)B0 將加工后的將加工后的z存入緩沖區(qū)存入緩沖區(qū)B0; V(mutex); V(full0);/B0中增加一個(gè)消息中增加一個(gè)消息 parend第34頁(yè)/共68頁(yè)第三十四頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-15359. 在一個(gè)生產(chǎn)車間中,有在一個(gè)生產(chǎn)車間中,有3個(gè)工人共同協(xié)作生個(gè)工人共同協(xié)作生產(chǎn)某種產(chǎn)品,工人產(chǎn)某種產(chǎn)品,工人1負(fù)責(zé)生產(chǎn)零
34、件負(fù)責(zé)生產(chǎn)零件A并放入車并放入車間的貨架,工人間的貨架,工人2負(fù)責(zé)生產(chǎn)零件負(fù)責(zé)生產(chǎn)零件B并放入車間并放入車間的貨架,工人的貨架,工人3從貨架上獲取零件,并將從貨架上獲取零件,并將1個(gè)個(gè)零件零件A和一個(gè)零件和一個(gè)零件B組裝成成品運(yùn)出車間,車組裝成成品運(yùn)出車間,車間的貨架上最多共可以存放間的貨架上最多共可以存放1000個(gè)零件,為個(gè)零件,為了保證合理的庫(kù)存了保證合理的庫(kù)存(kcn)和零件配比,當(dāng)某和零件配比,當(dāng)某種零件數(shù)量比另一種零件數(shù)量多出種零件數(shù)量比另一種零件數(shù)量多出100個(gè)時(shí),個(gè)時(shí),相應(yīng)的工人暫時(shí)停止該種零件的生產(chǎn)。試用相應(yīng)的工人暫時(shí)停止該種零件的生產(chǎn)。試用PV操作描述上述生產(chǎn)過(guò)程。操作描述上
35、述生產(chǎn)過(guò)程。第35頁(yè)/共68頁(yè)第三十五頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1536分析:分析:這是這是2個(gè)生產(chǎn)者、個(gè)生產(chǎn)者、1個(gè)消費(fèi)者的問(wèn)題;個(gè)消費(fèi)者的問(wèn)題;2個(gè)生產(chǎn)者公用一個(gè)緩沖區(qū),因此個(gè)生產(chǎn)者公用一個(gè)緩沖區(qū),因此Worker1和和Worker2的資源信的資源信號(hào)量為空閑緩沖區(qū)號(hào)量為空閑緩沖區(qū)empty;Worker3需要需要(xyo)2種資源,因此設(shè)置資源信號(hào)量種資源,因此設(shè)置資源信號(hào)量full1和和full2;兩種零件存在配比問(wèn)題,可以使用兩種零件存在配比問(wèn)題,可以使用2個(gè)資源信號(hào)量來(lái)控制,設(shè)個(gè)資源信號(hào)量來(lái)控制,設(shè)為為sa和和sb;最后,需設(shè)置用于互斥訪問(wèn)的互斥信號(hào)量最后,需設(shè)置用于互斥訪問(wèn)的
36、互斥信號(hào)量mutex解:解:semaphore mutex,empty,full1,full2,sa,sb;mutex.vale = 1 ;/互斥信號(hào)量互斥信號(hào)量empty.value = 1000;/ 空閑貨架位數(shù),假設(shè)初始時(shí)貨架全空空閑貨架位數(shù),假設(shè)初始時(shí)貨架全空f(shuō)ulla.value = fullb.value = 0;/ 零件零件A和零件和零件B的數(shù)量,的數(shù)量,sa.value = 100;/ sb.value = 100;第36頁(yè)/共68頁(yè)第三十六頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1537Process Worker2 while(1) 生產(chǎn)一個(gè)零件生產(chǎn)一個(gè)零件(ln jin)B; P(
37、empty);); P(sb);); P(mutex);); 將零件將零件(ln jin)B放入貨架;放入貨架; V(fullb);); V(sa);); V(mutex);); Process Worker3 while(1) P(fulla);); P(fullb);); P(mutex);); 拿去零件拿去零件A和和B; V(empty);); V(empty);); V(mutex);); 組裝組裝(z zhun)產(chǎn)產(chǎn)品;品; PARENDProcess Worker1 while(1) 生產(chǎn)一個(gè)零件生產(chǎn)一個(gè)零件(ln jin)B; P(empty);); P(sa);); P(mut
38、ex):): 將零件將零件(ln jin)A放入放入貨架;貨架; V(fulla);); V(sb);); V(mutex);); 第37頁(yè)/共68頁(yè)第三十七頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-153810. 某銀行提供某銀行提供1個(gè)服務(wù)窗口和個(gè)服務(wù)窗口和10個(gè)顧客等待座位。顧個(gè)顧客等待座位。顧客到達(dá)銀行時(shí),若有空座位,則到取號(hào)機(jī)領(lǐng)取一個(gè)號(hào),客到達(dá)銀行時(shí),若有空座位,則到取號(hào)機(jī)領(lǐng)取一個(gè)號(hào),等待叫號(hào)。取號(hào)機(jī)每次僅允許一位顧客使用。當(dāng)營(yíng)業(yè)等待叫號(hào)。取號(hào)機(jī)每次僅允許一位顧客使用。當(dāng)營(yíng)業(yè)員空閑員空閑(kngxin)時(shí),通過(guò)叫號(hào)選取一位顧客,并為時(shí),通過(guò)叫號(hào)選取一位顧客,并為其服務(wù)。顧客和營(yíng)業(yè)員的活動(dòng)過(guò)程描述
39、如下:其服務(wù)。顧客和營(yíng)業(yè)員的活動(dòng)過(guò)程描述如下:cobegin process 顧客顧客(gk)i 從取號(hào)機(jī)獲得從取號(hào)機(jī)獲得 一個(gè)號(hào)碼一個(gè)號(hào)碼; 等待叫號(hào)等待叫號(hào); 獲得服務(wù)獲得服務(wù); process 營(yíng)業(yè)員營(yíng)業(yè)員 while (TRUE) 叫號(hào)叫號(hào); 為顧客為顧客(gk)服務(wù)服務(wù); 第38頁(yè)/共68頁(yè)第三十八頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1539請(qǐng)?zhí)砑颖匾男盘?hào)量和請(qǐng)?zhí)砑颖匾男盘?hào)量和P、V(或(或wait( )、signal( ))操作)操作(cozu)實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程的互斥和同實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程的互斥和同步。要求寫出完整的過(guò)程,說(shuō)明信號(hào)量的含義并賦步。要求寫出完整的過(guò)程,說(shuō)明信號(hào)量的含義并賦初值。初
40、值。分析:分析:semaphore mutex=1;/用于顧客取號(hào)的互斥用于顧客取號(hào)的互斥信號(hào)量信號(hào)量semaphore seat=10;/顧客等待顧客等待(dngdi)座位的資源信號(hào)量,當(dāng)沒(méi)有空座位時(shí)顧客在其上阻座位的資源信號(hào)量,當(dāng)沒(méi)有空座位時(shí)顧客在其上阻塞塞semaphore S1=0;/營(yíng)業(yè)員與顧客的同步營(yíng)業(yè)員與顧客的同步信號(hào)量,當(dāng)沒(méi)有顧客時(shí)營(yíng)業(yè)員在其上阻塞信號(hào)量,當(dāng)沒(méi)有顧客時(shí)營(yíng)業(yè)員在其上阻塞semaphore S2=0;/顧客與營(yíng)業(yè)員的同步顧客與營(yíng)業(yè)員的同步信號(hào)量,等待信號(hào)量,等待(dngdi)叫號(hào)時(shí)顧客在其上阻塞叫號(hào)時(shí)顧客在其上阻塞第39頁(yè)/共68頁(yè)第三十九頁(yè),共69頁(yè)。2021-1
41、2-1540cobegin process 顧客顧客i P(seat);/若沒(méi)有空座位若沒(méi)有空座位(zu wi),顧客等待,顧客等待P(mutex);/取號(hào)互斥取號(hào)互斥從取號(hào)機(jī)獲得一個(gè)號(hào)碼從取號(hào)機(jī)獲得一個(gè)號(hào)碼;V(mutex);V(S1); /通知營(yíng)業(yè)員,已有顧客通知營(yíng)業(yè)員,已有顧客P(S2);等待叫號(hào)等待叫號(hào);V(seat); / 空出一個(gè)座位空出一個(gè)座位(zu wi)獲得服務(wù)獲得服務(wù); 第40頁(yè)/共68頁(yè)第四十頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1541 process 營(yíng)業(yè)員營(yíng)業(yè)員while (TRUE)P(S1);/若無(wú)顧客則等待若無(wú)顧客則等待V(S2);/喚醒喚醒(hunxng)等待叫號(hào)的
42、顧客等待叫號(hào)的顧客叫號(hào)叫號(hào);為顧客服務(wù)為顧客服務(wù); 第41頁(yè)/共68頁(yè)第四十一頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-154211. 在一個(gè)采用頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中,有一用戶在一個(gè)采用頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中,有一用戶作業(yè),它依次要訪問(wèn)的字地址序列是:作業(yè),它依次要訪問(wèn)的字地址序列是:115,228,120,88,446,102,321,432,260,167,若該作業(yè)的第,若該作業(yè)的第0頁(yè)已經(jīng)裝入主存,現(xiàn)分配給該作業(yè)的主存共頁(yè)已經(jīng)裝入主存,現(xiàn)分配給該作業(yè)的主存共300字,頁(yè)字,頁(yè)的大小為的大小為100字,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:字,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)按按FIFO調(diào)度算法,將產(chǎn)生多少次缺頁(yè)中斷?依次淘調(diào)
43、度算法,將產(chǎn)生多少次缺頁(yè)中斷?依次淘汰汰(toti)的頁(yè)號(hào)是什么?缺頁(yè)中斷率為多少?的頁(yè)號(hào)是什么?缺頁(yè)中斷率為多少?(2)按按LRU調(diào)度算法,將產(chǎn)生多少次缺頁(yè)中斷?依次淘汰調(diào)度算法,將產(chǎn)生多少次缺頁(yè)中斷?依次淘汰(toti)的頁(yè)號(hào)是什么?缺頁(yè)中斷率為多少?的頁(yè)號(hào)是什么?缺頁(yè)中斷率為多少?第42頁(yè)/共68頁(yè)第四十二頁(yè),共69頁(yè)。答:由題目的已知條件,可得頁(yè)面走向?yàn)椋捍穑河深}目的已知條件,可得頁(yè)面走向?yàn)椋?, 2, 1, 0, 4, 1, 3, 4, 2, 1 (1) FIFO的頁(yè)面置換圖如下:的頁(yè)面置換圖如下:按按FIFO調(diào)度算法調(diào)度算法(sun f)將產(chǎn)生將產(chǎn)生5次缺頁(yè)中斷,依次淘汰次缺頁(yè)中斷
44、,依次淘汰的頁(yè)號(hào)為的頁(yè)號(hào)為0,1,2,缺頁(yè)中斷率為,缺頁(yè)中斷率為5/10=50%。2021-12-1543頁(yè)面走向1210413421頁(yè)幀00004444441111113333 222222221是否缺頁(yè) 被淘汰頁(yè)號(hào) 0 1 2第43頁(yè)/共68頁(yè)第四十三頁(yè),共69頁(yè)。(2) LRU算法(sun f)的頁(yè)面置換圖如下:按LRU調(diào)度算法(sun f)將產(chǎn)生6次缺頁(yè)中斷,依次淘汰的頁(yè)號(hào)為2,0,1,3,缺頁(yè)中斷率為6/10=60%。2021-12-1544頁(yè)面走向1210413421頁(yè)幀12104134210121041342 002104134是否缺頁(yè) 被淘汰頁(yè)號(hào) 2 0 13第44頁(yè)/共68頁(yè)
45、第四十四頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-154512請(qǐng)求分頁(yè)管理系統(tǒng)中,假設(shè)某進(jìn)程請(qǐng)求分頁(yè)管理系統(tǒng)中,假設(shè)某進(jìn)程(jnchng)的頁(yè)表內(nèi)容如下的頁(yè)表內(nèi)容如下表所示。表所示。頁(yè)表內(nèi)容頁(yè)表內(nèi)容 頁(yè)號(hào)頁(yè)號(hào)頁(yè)框頁(yè)框(Page frame)號(hào)號(hào)有效位(存在位)有效位(存在位)0101H1102254H1頁(yè)面大小為頁(yè)面大小為4KB,一次內(nèi)存的訪問(wèn)時(shí)間是,一次內(nèi)存的訪問(wèn)時(shí)間是100ns,一次快表,一次快表(TLB)的訪問(wèn)時(shí)間是的訪問(wèn)時(shí)間是10ns,處理一次缺頁(yè)的平均時(shí)間為,處理一次缺頁(yè)的平均時(shí)間為108ns(已含更新已含更新TLB和頁(yè)表的時(shí)間和頁(yè)表的時(shí)間),進(jìn)程的駐留集大小固定為,進(jìn)程的駐留集大小固定為2,采
46、用最近最少,采用最近最少使用置換算法使用置換算法(sun f)(LRU)和局部淘汰策略。假設(shè)和局部淘汰策略。假設(shè)TLB初始初始為空;地址轉(zhuǎn)換時(shí)先訪問(wèn)為空;地址轉(zhuǎn)換時(shí)先訪問(wèn)TLB,若,若TLB未命中,在訪問(wèn)頁(yè)表未命中,在訪問(wèn)頁(yè)表(忽略訪問(wèn)頁(yè)表之后的忽略訪問(wèn)頁(yè)表之后的TLB更新時(shí)間更新時(shí)間);有效位為;有效位為0表示頁(yè)面不表示頁(yè)面不再內(nèi)存,產(chǎn)生缺頁(yè)中斷,缺頁(yè)中斷后,返回到產(chǎn)生缺頁(yè)中斷的指再內(nèi)存,產(chǎn)生缺頁(yè)中斷,缺頁(yè)中斷后,返回到產(chǎn)生缺頁(yè)中斷的指令處重新執(zhí)行。設(shè)有虛地址訪問(wèn)序列令處重新執(zhí)行。設(shè)有虛地址訪問(wèn)序列2362H、1565H、25A5H,請(qǐng)問(wèn):請(qǐng)問(wèn):第45頁(yè)/共68頁(yè)第四十五頁(yè),共69頁(yè)。202
47、1-12-1546(1) 依次訪問(wèn)上述三個(gè)虛地址,各需多少依次訪問(wèn)上述三個(gè)虛地址,各需多少(dusho)時(shí)間?給出計(jì)時(shí)間?給出計(jì)算過(guò)程。算過(guò)程。(2) 基于上述訪問(wèn)序列,虛地址基于上述訪問(wèn)序列,虛地址1565H的物理地址是多少的物理地址是多少(dusho)?請(qǐng)說(shuō)明理由。?請(qǐng)說(shuō)明理由。分析:考察點(diǎn)地址轉(zhuǎn)換分析:考察點(diǎn)地址轉(zhuǎn)換(zhunhun)的過(guò)程的過(guò)程 快表命中:快表命中:快表訪問(wèn)時(shí)間快表訪問(wèn)時(shí)間 + 一次內(nèi)存訪問(wèn)時(shí)間一次內(nèi)存訪問(wèn)時(shí)間 快表未命中但未缺頁(yè):快表未命中但未缺頁(yè):快表訪問(wèn)時(shí)間快表訪問(wèn)時(shí)間+二次內(nèi)存訪問(wèn)時(shí)間二次內(nèi)存訪問(wèn)時(shí)間(一次頁(yè)表訪問(wèn),一次實(shí)際地址訪問(wèn))(一次頁(yè)表訪問(wèn),一次實(shí)際地址
48、訪問(wèn)) 快表未命中且存在缺頁(yè):快表未命中且存在缺頁(yè):快表訪問(wèn)時(shí)間快表訪問(wèn)時(shí)間+二次內(nèi)存訪問(wèn)時(shí)間二次內(nèi)存訪問(wèn)時(shí)間+缺頁(yè)處理時(shí)間缺頁(yè)處理時(shí)間第46頁(yè)/共68頁(yè)第四十六頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1547(1) 因頁(yè)的大小為因頁(yè)的大小為4KB,即,即212,故十六進(jìn)制,故十六進(jìn)制(sh li jn zh)地地址的低址的低3位是頁(yè)內(nèi)偏移,高位是頁(yè)號(hào)。位是頁(yè)內(nèi)偏移,高位是頁(yè)號(hào)。2362H:頁(yè)號(hào):頁(yè)號(hào)P=2,訪問(wèn)快表,訪問(wèn)快表10ns,因初始為空,訪問(wèn)頁(yè)表,因初始為空,訪問(wèn)頁(yè)表100ns得到頁(yè)框號(hào),與頁(yè)內(nèi)偏移合成物理地址后訪問(wèn)內(nèi)存得到頁(yè)框號(hào),與頁(yè)內(nèi)偏移合成物理地址后訪問(wèn)內(nèi)存100ns,共花時(shí)間,共花時(shí)間
49、10+100+100=210ns。1565H:P=1,訪問(wèn)快表,訪問(wèn)快表10ns,落空,訪問(wèn)頁(yè)表,落空,訪問(wèn)頁(yè)表100ns缺頁(yè),缺頁(yè),進(jìn)行缺頁(yè)中斷處理進(jìn)行缺頁(yè)中斷處理108ns,合成物理地址后訪問(wèn)內(nèi)存,合成物理地址后訪問(wèn)內(nèi)存100ns,共計(jì)共計(jì)10+100+108+100=318ns。25A5H:P=2,訪問(wèn)快表,訪問(wèn)快表10ns命中,合成物理地址后訪問(wèn)內(nèi)命中,合成物理地址后訪問(wèn)內(nèi)存存100ns,共計(jì),共計(jì)110ns。(2)故訪問(wèn)故訪問(wèn)1565H時(shí),因在此之前剛剛訪問(wèn)時(shí),因在此之前剛剛訪問(wèn)2362H所在的所在的2號(hào)頁(yè),號(hào)頁(yè),按按LRU算法,應(yīng)淘汰算法,應(yīng)淘汰0號(hào)頁(yè),空出號(hào)頁(yè),空出101H號(hào)頁(yè)框
50、存放邏輯地址號(hào)頁(yè)框存放邏輯地址1565H所在的所在的1號(hào)頁(yè)。由頁(yè)框號(hào)號(hào)頁(yè)。由頁(yè)框號(hào)101H和頁(yè)內(nèi)偏移和頁(yè)內(nèi)偏移565H合成得合成得到虛地址到虛地址1565H對(duì)應(yīng)的物理地址為對(duì)應(yīng)的物理地址為101565H。第47頁(yè)/共68頁(yè)第四十七頁(yè),共69頁(yè)。13. 某計(jì)算機(jī)主存按字節(jié)編址,邏輯地址和物理地址都是 32 位,頁(yè)表項(xiàng)大小為 4 字節(jié)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。1)若使用一級(jí)頁(yè)表的分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式,邏輯地址結(jié)構(gòu)為: 則頁(yè)的大小是多少字節(jié)?頁(yè)表最大占用多少字節(jié)?2)若使用二級(jí)頁(yè)表的分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式,邏輯地址結(jié)構(gòu)為: 設(shè)邏輯地址為 LA,請(qǐng)分別給出其對(duì)應(yīng)的頁(yè)目錄(ml)號(hào)和頁(yè)表索引的表達(dá)式。2021-12-15
51、48頁(yè)號(hào)(20 位)頁(yè)內(nèi)偏移量(12 位)頁(yè)目錄號(hào)(10 位)頁(yè)表索引(10 位)頁(yè)內(nèi)偏移量(12 位)第48頁(yè)/共68頁(yè)第四十八頁(yè),共69頁(yè)。3)采用(1)中的分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式,一個(gè)代碼段起始邏輯地址為 0000 8000H,其長(zhǎng)度為 8 KB,被裝載到從物理地址 0090 0000H 開(kāi)始的連續(xù)主存空間中。頁(yè)表從主存0020 0000H 開(kāi)始的物理地址處連續(xù)存放,如下圖所示(地址大小自下向上遞增) 。請(qǐng)計(jì)算出該代碼段對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頁(yè)表項(xiàng)的物理地址(假設(shè)每個(gè)頁(yè)表項(xiàng)的長(zhǎng)度為4字節(jié)(z ji))、這兩個(gè)頁(yè)表項(xiàng)中的頁(yè)框號(hào)以及代碼頁(yè)面 2 的起始物理地址。2021-12-1549代碼頁(yè)面2代碼頁(yè)面1物理
52、地址30900 0000H 頁(yè)表 物理地址2頁(yè)框號(hào)2物理地址1頁(yè)框號(hào)10200 0000H 第49頁(yè)/共68頁(yè)第四十九頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1550(1)因?yàn)轫?yè)內(nèi)偏移量是 12 位,所以頁(yè)大小為 4 KB,頁(yè)表項(xiàng)數(shù)為 232/4K=220,該一級(jí)頁(yè)表最大為 2204 B=4 MB。(2)頁(yè)目錄號(hào)可表示為:( ( ( unsigned int ) ( LA ) ) 22 ) & 0 x3FF。 或INT(LA / pow(2, 22)頁(yè)表索引可表示為:( ( ( unsigned int ) ( LA ) ) 12 ) & 0 x3FF?;?LA / pow(2,12)
53、)%pow(2,10)(3)代碼頁(yè)面 1 的邏輯地址為 0000 8000H,表明其位于第 8 個(gè)頁(yè)處,對(duì)應(yīng)(duyng)頁(yè)表中的第 8 個(gè)頁(yè)表項(xiàng),所以第 8 個(gè)頁(yè)表項(xiàng)的物理地址 = 頁(yè)表起始地址+8頁(yè)表項(xiàng)的字節(jié)數(shù) = 0020 0000H+84 = 0020 0020H。由此可得如下的答案:物理地址1: 0020 0020H物理地址2: 0020 0024H物理地址3: 0900 1000H頁(yè)框號(hào)1: 0900 0000H頁(yè)框號(hào)2: 0900 0001H第50頁(yè)/共68頁(yè)第五十頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-155114設(shè)某計(jì)算機(jī)的邏輯地址空間設(shè)某計(jì)算機(jī)的邏輯地址空間(kngjin)和物理地址
54、空間和物理地址空間(kngjin)均為均為64KB,按字節(jié)編址。若某進(jìn)程最多需要,按字節(jié)編址。若某進(jìn)程最多需要6頁(yè)頁(yè)(Page)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間(kngjin),頁(yè)的大小為,頁(yè)的大小為1KB,操作系統(tǒng)采,操作系統(tǒng)采用固定分配局部置換策略為此進(jìn)程分配用固定分配局部置換策略為此進(jìn)程分配4個(gè)頁(yè)框個(gè)頁(yè)框(Page Frame)。在時(shí)刻在時(shí)刻260前的該進(jìn)程訪問(wèn)情況如下表所示前的該進(jìn)程訪問(wèn)情況如下表所示(訪問(wèn)位即使用位訪問(wèn)位即使用位)。 頁(yè)號(hào)頁(yè)號(hào)頁(yè)框號(hào)頁(yè)框號(hào)裝入時(shí)間裝入時(shí)間訪問(wèn)位訪問(wèn)位071301142301222001391601當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行到時(shí)刻當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行到時(shí)刻260時(shí),要訪問(wèn)邏輯地址時(shí),要訪
55、問(wèn)邏輯地址(dzh)為為17CAH的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)該邏輯地址)該邏輯地址(dzh)的對(duì)應(yīng)的頁(yè)號(hào)是多少?的對(duì)應(yīng)的頁(yè)號(hào)是多少?(2)若采用先進(jìn)先出)若采用先進(jìn)先出(FIFO)置換算法,該邏輯地址置換算法,該邏輯地址(dzh)對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的物理地址物理地址(dzh)是多少?要求給出計(jì)算過(guò)程。是多少?要求給出計(jì)算過(guò)程。第51頁(yè)/共68頁(yè)第五十一頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1552(3)若采用時(shí)鐘)若采用時(shí)鐘(CLOCK)置換算法,該邏輯地址對(duì)應(yīng)的物置換算法,該邏輯地址對(duì)應(yīng)的物理地址是多少?要求給出計(jì)算理地址是多少?要求給出計(jì)算(j sun)過(guò)程過(guò)程(設(shè)搜索下一頁(yè)的
56、設(shè)搜索下一頁(yè)的指針沿順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng),且當(dāng)前指向指針沿順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng),且當(dāng)前指向2號(hào)頁(yè)框,示意圖如下號(hào)頁(yè)框,示意圖如下)。 0號(hào)頁(yè)號(hào)頁(yè)1號(hào)頁(yè)號(hào)頁(yè)2號(hào)頁(yè)號(hào)頁(yè)3號(hào)頁(yè)號(hào)頁(yè)2號(hào)頁(yè)框號(hào)頁(yè)框4號(hào)頁(yè)框號(hào)頁(yè)框7號(hào)頁(yè)框號(hào)頁(yè)框9號(hào)頁(yè)框號(hào)頁(yè)框第52頁(yè)/共68頁(yè)第五十二頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-1553(1) 17CAH=0001 0111 1100 1010B,表示頁(yè)號(hào)的位是左邊,表示頁(yè)號(hào)的位是左邊6位,位,即即00101B,所以頁(yè)號(hào)為,所以頁(yè)號(hào)為5。根據(jù)根據(jù)FIFO算法,需要替換裝入時(shí)間最早的頁(yè),故需要置換算法,需要替換裝入時(shí)間最早的頁(yè),故需要置換裝入時(shí)間最早的裝入時(shí)間最早的0號(hào)頁(yè),即將號(hào)頁(yè),即將5頁(yè)裝入頁(yè)裝入
57、7號(hào)頁(yè)框中,所以物號(hào)頁(yè)框中,所以物理地址為理地址為0001 1111 1100 1010B,換算成十六進(jìn)制,為,換算成十六進(jìn)制,為1FCAH。根據(jù)根據(jù)CLOCK算法,如果當(dāng)前指針?biāo)疙?yè)框的使用位為算法,如果當(dāng)前指針?biāo)疙?yè)框的使用位為0,則,則替換該頁(yè);否則將其使用位清零替換該頁(yè);否則將其使用位清零(qn ln),并將指針指,并將指針指向下一個(gè)頁(yè)框,繼續(xù)查找。根據(jù)題設(shè)和示意圖,將從向下一個(gè)頁(yè)框,繼續(xù)查找。根據(jù)題設(shè)和示意圖,將從2號(hào)號(hào)頁(yè)框開(kāi)始,前頁(yè)框開(kāi)始,前4次查找頁(yè)框順序?yàn)榇尾檎翼?yè)框順序?yàn)?479,并將對(duì)應(yīng),并將對(duì)應(yīng)頁(yè)框的使用位清零頁(yè)框的使用位清零(qn ln)。在第。在第5次查找中,指針指次查
58、找中,指針指向向2號(hào)頁(yè)框,因號(hào)頁(yè)框,因2號(hào)頁(yè)框的使用位為號(hào)頁(yè)框的使用位為0,故淘汰,故淘汰2號(hào)頁(yè)框?qū)μ?hào)頁(yè)框?qū)?yīng)的應(yīng)的2號(hào)頁(yè),把號(hào)頁(yè),把5號(hào)頁(yè)裝入號(hào)頁(yè)裝入2號(hào)頁(yè)框中,并將對(duì)應(yīng)的使用位號(hào)頁(yè)框中,并將對(duì)應(yīng)的使用位置為置為1,所以對(duì)應(yīng)的物理地址為,所以對(duì)應(yīng)的物理地址為0000 1011 1100 1010B,換算成十六進(jìn)制,為換算成十六進(jìn)制,為0BCAH。第53頁(yè)/共68頁(yè)第五十三頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-155415. 若遞交給磁盤驅(qū)動(dòng)程序的磁盤柱面請(qǐng)求按到達(dá)時(shí)若遞交給磁盤驅(qū)動(dòng)程序的磁盤柱面請(qǐng)求按到達(dá)時(shí)間順序分別是間順序分別是10、22、20、2、40、6和和38,設(shè)磁頭初,設(shè)磁頭初始始(ch
59、sh)處于處于20柱面,磁頭從一柱面移到另一相鄰柱面,磁頭從一柱面移到另一相鄰柱面的時(shí)間是柱面的時(shí)間是2ms,則對(duì)于,則對(duì)于FCFS、最短尋道時(shí)間優(yōu)先、最短尋道時(shí)間優(yōu)先、電梯算法(初始電梯算法(初始(ch sh)磁頭向高柱面移動(dòng)),平均磁頭向高柱面移動(dòng)),平均尋道時(shí)間各為多少?尋道時(shí)間各為多少? 解:對(duì)于解:對(duì)于FCFS,服務(wù)順序?yàn)椋?wù)順序?yàn)?0、22、20、2、40、6、38 平均尋道時(shí)間平均尋道時(shí)間(shjin)=(10+12+2+18+38+34+32)*2/7=41.71ms最短尋道時(shí)間最短尋道時(shí)間(shjin)優(yōu)先,服務(wù)順序?yàn)椋簝?yōu)先,服務(wù)順序?yàn)椋?0、22、10、6、2、38、40
60、平均尋道時(shí)間平均尋道時(shí)間(shjin)=(0+2+12+4+4+36+2)*2/7=17.14ms電梯算法,服務(wù)順序?yàn)椋弘娞菟惴?,服?wù)順序?yàn)椋?0、22、38、40、10、6、2平均尋道時(shí)間平均尋道時(shí)間(shjin)=(0+2+16+2+30+4+4)*2/8=16.57ms第54頁(yè)/共68頁(yè)第五十四頁(yè),共69頁(yè)。2021-12-155516. 設(shè)文件索引節(jié)點(diǎn)中有設(shè)文件索引節(jié)點(diǎn)中有7個(gè)地址個(gè)地址(dzh)項(xiàng),其中項(xiàng),其中4個(gè)地址個(gè)地址(dzh)項(xiàng)是直接地址項(xiàng)是直接地址(dzh)索引,索引,2個(gè)地址個(gè)地址(dzh)項(xiàng)是一項(xiàng)是一級(jí)間接地址級(jí)間接地址(dzh)索引,索引,1個(gè)地址個(gè)地址(dzh)項(xiàng)是二級(jí)間接地項(xiàng)是二
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