操作系統(tǒng)大題全集

1、word2 .進(jìn)程A1 , A2，Anl通過m個(gè)緩沖區(qū)向進(jìn)程 B1 , B2，.，Bn2不斷地發(fā)送消息， 發(fā)送和接收工作遵循如下規(guī)如此：1每個(gè)發(fā)送進(jìn)程一次發(fā)送一個(gè)信息，寫入一個(gè)緩沖區(qū)，緩沖區(qū)大小與消息長(zhǎng)度一樣；2對(duì)每一個(gè)消息，B1，B2，.，Bn2都需各接收一次，讀入各自的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)；3m個(gè)緩沖區(qū)都滿時(shí)，發(fā)送進(jìn)程等待，沒有可讀的消息時(shí)，接收進(jìn)程等待。試用P、V操作組織正確的發(fā)送和接收操作。解答：這是一個(gè)變形的生產(chǎn)和消費(fèi)問題。每個(gè)緩沖區(qū)只需寫一次，但需讀n2次?？梢园岩唤M緩沖區(qū)看做n2組緩沖區(qū)，這樣，每個(gè)生產(chǎn)者需要同時(shí)寫n2個(gè)緩沖區(qū)組中相應(yīng)的 n2個(gè)緩沖區(qū)，而每一個(gè)消費(fèi)者只需讀它自己對(duì)應(yīng)的那組緩沖

2、區(qū)中的單元。生產(chǎn)者須在n2個(gè)緩沖區(qū)都為空閑是方可寫入，這時(shí)，就可以用n2組信息量avail,free丨來實(shí)現(xiàn)這一流程，具體流程如下：BEGINin teger mutex,avail n2,full n2;in teger I;mutex : =1;for I :=1 to n2 dobeginavail I := m;full I := 0;en d;procedure sen dMin tegerI ;beginfor I :=1 to n2 do beginP( avail I);end ;P (metux);將消息放入緩沖區(qū)；for I :=1 to n2 do begin V(ful

3、l I);end ;V (metux) end ;procedure receive(M,I) beginP (fulll);P (metux);從緩沖區(qū)中取消息V (avail I);V (mutex); end ;Cobegi nAi:begi nsend M endBi;begi nReceive(M,i);en d;Coe nd;en d;3設(shè)系統(tǒng)中僅有一類數(shù)量為M的獨(dú)占型資源，系統(tǒng)中有N個(gè)進(jìn)程競(jìng)爭(zhēng)該類資源，其中各進(jìn)程對(duì)該類資源的最大需求數(shù)為W，當(dāng)M, N , W分別取如下值時(shí)，試判斷哪些情況會(huì)發(fā)生死鎖，為什么？（1）M=2，N=2，W=1（2）M=3，N=2W=2（3）M=3，N=2

4、，W=3（4）M=5N=3W=2（5）M=6N=3W=3解答：（1） 不會(huì)發(fā)生死鎖。因?yàn)橄到y(tǒng)中只有兩個(gè)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程的最大需求量為1， 且系統(tǒng)中資源總數(shù)為 2，系統(tǒng)能夠滿足兩個(gè)進(jìn)程的最大資源需求量，故不會(huì)發(fā)生死鎖。（2）不會(huì)發(fā)生死鎖。因?yàn)橄到y(tǒng)中有兩個(gè)進(jìn)程， 每個(gè)進(jìn)程的最大資源需求量為 2, 且系統(tǒng)中資源總數(shù)為 3，無論如何分配，兩個(gè)進(jìn)程中必有一個(gè)進(jìn)程可以獲得兩個(gè)資源，該進(jìn)程將順利完成，從而可以將分配給它的資源歸還給系統(tǒng)，使另一個(gè)進(jìn)程也 能順利執(zhí)行完成，故不會(huì)發(fā)生死鎖。（3）可能發(fā)生死鎖。因?yàn)橄到y(tǒng)中有兩個(gè)進(jìn)程， 每個(gè)進(jìn)程的最大資源需求量為 3, 且系統(tǒng)中資源總量為 3，假設(shè)系統(tǒng)先將全部資源分配給

5、其中一個(gè)過程，如此該進(jìn)程將順利完成，從而可將分配給它的資源歸還給系統(tǒng)，使另一進(jìn)程也能順利完成，以 這種方式分配資源時(shí)不會(huì)發(fā)生死鎖；假設(shè)系統(tǒng)將兩個(gè)資源分配給一個(gè)過程，而剩余 的一個(gè)資源分配給另一個(gè)進(jìn)程，如此系統(tǒng)中沒有空閑資源，而每個(gè)進(jìn)程都需要等待 資源，此時(shí)發(fā)生死鎖。（4） 不會(huì)發(fā)生死鎖。因?yàn)橄到y(tǒng)中有3個(gè)過程，每個(gè)進(jìn)程的最大資源需求量為 2, 且系統(tǒng)中資源總量為 5,無論如何分配，3個(gè)進(jìn)程中必有一個(gè)進(jìn)程可以獲得 2個(gè)資 源，該進(jìn)程將順利完成，從而可以將分配給它的資源歸還給系統(tǒng)，使其他進(jìn)程也能 順利執(zhí)行完成，故不會(huì)發(fā)生死鎖（5）可能會(huì)發(fā)生死鎖。因?yàn)橄到y(tǒng)中有3個(gè)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程的最大資源需求量為 3,

6、且系統(tǒng)中資源總數(shù)為 6 ，假設(shè)系統(tǒng)先將3個(gè)資源分配給其中一個(gè)過程，如此該 進(jìn)程將順利完成，從而可將分配給它的資源歸還給系統(tǒng)，使其他進(jìn)程也能順利完成，以這種方式分配資源時(shí)不會(huì)發(fā)生死鎖；假設(shè)系統(tǒng)給每個(gè)進(jìn)程分配兩個(gè)資源，如此系 統(tǒng)中沒有空間資源，而每個(gè)進(jìn)程都需要等待一個(gè)資源，此時(shí)發(fā)生死鎖。4.設(shè)某作業(yè)占有7個(gè)頁(yè)面，如果在主存中只允許裝入4個(gè)工作頁(yè)面即工作集為 4，作業(yè)運(yùn)行時(shí)，實(shí)際訪問頁(yè)面的順序是1 , 2,3,6, 4, 7, 3,2,1,4,7, 5,6,5,2,1。試用FIFO與LRU頁(yè)面調(diào)度算法，列出各自的頁(yè)面淘汰順序和缺頁(yè)中斷次數(shù)，以與最后留 駐主存4頁(yè)的順序假設(shè)開始的 4個(gè)頁(yè)面已裝入主存。

7、解答：對(duì)FIF O算法 ：頁(yè)面淘汰順序?yàn)? ,2,3,6,4,7;缺頁(yè)中斷6次；最后留駐主存4頁(yè)的順序?yàn)椋?,1,5,6。對(duì)LRU 的算法；頁(yè)面淘汰順序?yàn)? ,2,6,4,7,3,2,1,4,7缺頁(yè)中斷10次；最后留駐主存4頁(yè)的概率：6,5,2,1注：假定前面四頁(yè)1,2,3,6已在主存5在某請(qǐng)求分頁(yè)管理系統(tǒng)中，一個(gè)作業(yè)共5頁(yè)，作業(yè)執(zhí)行時(shí)依次訪問如下頁(yè)面： 1,4,3,1,2,5,1,4,2,1,4,5假設(shè)分配給該作業(yè)的主存塊數(shù)為3,分別采用FI FO,LRU頁(yè)面置換算法，試求出缺頁(yè)中斷的次數(shù)與缺頁(yè)率。解答：1采用FIFO頁(yè)面置換算法，缺頁(yè)中斷的次數(shù)為9,缺頁(yè)率 9/12 = 75%2采用LRU

8、頁(yè)面置換短法缺頁(yè)中斷的次數(shù)為8,缺頁(yè)率8/12 = 67%6設(shè)內(nèi)存中有三道 程序A , B , C,它們按A/B/C的優(yōu)先次序執(zhí)行，它們的計(jì)算和 I/O操 作的時(shí)間如表所1-1示單位；MS表1-13道程序的操作時(shí)間程操 0"序 作ABC計(jì)算204010I/O302030計(jì)算101020假設(shè)3道程序使用一樣設(shè)備進(jìn)展I/O操作，即程序以串行方式使用設(shè)備，試畫出單道運(yùn)行和多道運(yùn)行的時(shí)間關(guān)系圖調(diào)度程序執(zhí)行時(shí)間忽略不計(jì)在兩種情況下，完成這三道程序各要花多少時(shí)間？解答：假設(shè)采用單道方式運(yùn)行三道程序，如此運(yùn)行次序?yàn)?A , B, C,即程序A先執(zhí)行20MS的計(jì)算，再完成 30MS的I/O操作。最后

9、在進(jìn)展10MS的計(jì)算。接下來程序 B先執(zhí)行40MS 的計(jì)算，再完成20MS的I/O操作。最后在進(jìn)展10MS的計(jì)算。然后程序 C先執(zhí)行10MS的 計(jì)算，再完成30MS的I/O操作。最后在進(jìn)展20MS的計(jì)算。至此，三到程序全部運(yùn)行完畢， 其程序運(yùn)行的時(shí)間關(guān)系如圖1-1 所示總的運(yùn)行時(shí)間為20+30+ 10+ 40+ 20+ 10+ 10+ 30+ 20=190msI/O計(jì)算0 205060100120130 140170190假設(shè)采用都道方式運(yùn)行三道程序，因系統(tǒng)按照A，B，C的優(yōu)先次序執(zhí)行，如此在運(yùn)行過程中，無論使用 CPU還是I/O設(shè)備，A的優(yōu)先級(jí)最高，B的優(yōu)先級(jí)次之，C的優(yōu)先級(jí)最 低,即程序A

10、先執(zhí)行20MS的計(jì)算，再完成30MS的I/O操作與此同時(shí)，程序B進(jìn)展30MS 的計(jì)算，最后在進(jìn)展10MS的計(jì)算此時(shí)程序B等待，因還繼續(xù)10MS計(jì)算：接下來程 序 B先執(zhí)行10MS的計(jì)算，再完成20MS的I/O操作與此同時(shí)，程序 C進(jìn)展10MS的計(jì)算， 然后等待I/O的設(shè)備，最后在進(jìn)展10MS的計(jì)算此時(shí)程序 C執(zhí)行I/O操作10MS。然后 程序C先執(zhí)行20MS的I/O操作，最后在進(jìn)展20MS的計(jì)算。至此，三到程序全部運(yùn)行完畢， 其程序運(yùn)行的時(shí)間關(guān)系如圖1-2 所示 總的運(yùn)行時(shí)間為20+30+ 10+ 10+ 20+ 10+ 10+ 20+ 30=140msABABC-*BCij;1時(shí)間ftI/O

11、計(jì)算CABms0 2050607080 901001201407.在某某大學(xué)和某某大學(xué)的之間有一條彎曲的小路，其中從 S到T 一段路每次只允許一 輛自行車通過，但中間有一個(gè)小的安全島 M同時(shí)允許兩輛自行車停留，可供兩輛自行車 在以從兩端進(jìn)入小路情況下錯(cuò)車使用， 如如下圖所示，試設(shè)計(jì)一個(gè)算法， 使來往的自行車輛 均靠順利通過。解答：對(duì)于這一類問題，關(guān)鍵在于正確分析所需控制的對(duì)象、工作流程以與控制關(guān)系。在這一問題中，根據(jù)從 S到T路段的特點(diǎn)，可以把它分為 3個(gè)小段：從S到K，駛進(jìn)安全島M, 從L到T。路段S到K與L到T,只允許一輛自行車通過即一個(gè)進(jìn)程使用，而安全島M允許兩輛自行車通過即兩個(gè)進(jìn)程使用

12、。對(duì)它們分別用 3個(gè)信號(hào)量來管理。再注意到同時(shí)最多只能由一個(gè)方向的一輛自行車通過，因此每個(gè)方向的自行車還要用一個(gè)信號(hào)量來控制。用bikeT_to_N和bikeN _to_T分別表示從某某大學(xué)到南開大學(xué)和從南開大學(xué)到某某大學(xué) 兩個(gè)方向的自行車。控制流程如下：BeginIn teger: N _to_T, T_to_N,L,M,K;N _to_T:=1; T_to_N:=1;L:=1;M:=2;K:=1;Procedure bikeT_to_N()BeginP(T_to_N);P(L);Go through T to L;P(M)；Go into M ；V(L);P(K);Go through K

13、 to S;V(M);V(K);V(T_to_N);En d;Procedure bikeN_to_T()BeginP(N_to_T);P(K);Go through S to K;P(M)；Go into M ；V(K);P(L);Go through L to T;V(M);V(L);V(N_to_T);En d;End;&例：在銀行家算法中，假設(shè)出現(xiàn)表2-4所示的資源分配情況，試問：1. 該狀態(tài)是否安全？2. 如果進(jìn)程P2提出請(qǐng)求Request2(1,2,2,2)后，系統(tǒng)能否將資源分配給它。表2-4資源分配表進(jìn)資<源 情況程Allocati onNeedAvailableA

14、BCDABCDA B CDP000320012P110001750P2135423561 6 2 2P303320652P400140656解答:1利用銀行家算法對(duì)此時(shí)刻的資源分配情況進(jìn)展分析，可得表2-5所示的安全性分析情況。表2-5安全性檢查表資、源情趕 '、況 程WorkNeedAllocati onWork+AllocationFi nishA B C DA B C DABC DA B C DP016 2 20 0 12003 21654true true true true trueP316540652033 21986P4198 61750001419910P1199100

15、65610 0 029910P22991023 56135 43121414從以上情況分析可以看出，此時(shí)存在一個(gè)安全序列p0,p3,p4,p1,p2,故該狀態(tài)是安全的。2P2提出請(qǐng)求Request2(1,2,2,2)。按銀行家算法進(jìn)展檢查：Request2(1,2,2,2)<=need(2,3,5,6)Request2(1,2,2,2)<=available(1,6,2,2)試分配并修改相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，資源分配情況如表2-6所示。表2-6 P2申請(qǐng)資源后的資源分配表進(jìn)資源 情 、況 程Allocati onNeedAvailableABCDABCDA B CDP000320012P1

16、10001750P2135411340400P303320652P400140656再利用安全性檢查算法檢查系統(tǒng)是否安全，可用資源available(0,4,0,0)已不能滿足任何進(jìn)程的需要，此時(shí)系統(tǒng)不能將資源分配給P2。9有橋如圖2-7所示。北南車流如箭頭所示，橋上不允許兩車交會(huì)，但允許同方向多輛車依次通行即橋上可以有多個(gè)同方向的車。用P、V操作實(shí)現(xiàn)交通管理以防止橋上阻塞。解答：由于橋上不允許兩車相會(huì)，故橋應(yīng)該互斥訪問，而同一方向上允許多輛車一次通過，即臨界區(qū)允許多個(gè)實(shí)例訪問。 用同一信號(hào)量來互斥訪問臨界區(qū)。由于不能允許某一方向的車完全“控制橋，應(yīng)保證最多某一方向上連續(xù)通過一定數(shù)量的車后，必

17、須讓另一方向的車通過，可以通過3個(gè)信號(hào)量來控制。具體程序如下：BeginIn teger:mutex,avail n, abails;Mutes:=O;avial n:=m;avails:=m;Cobegi nSouth: beg inP(avails); P(mutex);過橋；V(mutex);V(avails);End;North: begi nP(avail n);P(mutex);過橋；V(mutex);V(avail n);End;Coe nd;En d;10.設(shè)系統(tǒng)中有三類資源A、B和C,又設(shè)系統(tǒng)中有 5個(gè)進(jìn)程P1, P2, P3, P4和P5在T0時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)如下:8 / 22

18、word最大需求量已分配資源量剩余資源量ABCABCABCP1 8641212 1 1P2 433311P3 1013413P4 333322P5 546113(1)系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)？如是，如此給出進(jìn)程安全序列(2)如果進(jìn)程P5申請(qǐng)1個(gè)資源類A、個(gè)資源類B和1個(gè)資源類C,能否實(shí)施分配？為什么?答案：1最大需求量已分配資源量剩余資源量尚需要量ABCABCAB CAB CP1 864121 21 1743P2 433311122P3 1013413600P4 333322011P5 546113433W厶大H.右|、千安全序列為：P4, P2, P1,P3, P5安全狀態(tài)，2P5申請(qǐng)1,1,

19、1最大需求量已分配資源量剩余資源量尚需要量ABCABCAB CAB CP1 864121 10 0743P2 433311122P3 1013413600P4 333322011P5 546224322不能實(shí)施分配，因?yàn)榉峙浜笳也坏桨踩蛄?，系統(tǒng)將處于不安全狀態(tài)31.有三個(gè)進(jìn)程PA, PB和PC合作解決文件打印問題：PA將文件記錄從磁盤讀入主存的緩沖區(qū)1，每執(zhí)行一次讀一個(gè)記錄；PB將緩沖區(qū)1的內(nèi)容復(fù)制到緩沖區(qū) 2,每執(zhí)行一次復(fù)制一個(gè)記錄；PC將緩沖區(qū)2的內(nèi)容打印出來，每執(zhí)行一次打印一個(gè)記錄。緩沖區(qū)的大小等 于一個(gè)記錄大小。請(qǐng)用 P, V操作來保證文件的正確打印。解答：在此題中，進(jìn)程 PA, P

20、B和PC之間的關(guān)系為：PA與PB共用一個(gè)單緩沖區(qū)，而 PB又 與PC共用一個(gè)單緩沖區(qū)，其合作方式可用圖2-10表示，當(dāng)緩沖區(qū)1為空時(shí)，進(jìn)程PA可將一個(gè)記錄讀入其中；假設(shè)緩沖區(qū)1中有一個(gè)數(shù)據(jù)且緩沖區(qū) 2為空，如此進(jìn)程 PB可將記錄從緩沖區(qū)1復(fù)制到緩沖區(qū)2中；假設(shè)緩沖區(qū)2中有數(shù)據(jù)，如此進(jìn)程PC可以打印記錄， 在其他條件下，相應(yīng)進(jìn)程必須等待。事實(shí)上，這是一個(gè)生產(chǎn)者一消費(fèi)者的問題PA 圖2-10 進(jìn)程間的合作方式 為遵循這一同步規(guī)如此。緩應(yīng)設(shè)置四個(gè)信口 曰.號(hào)量 PC 一empty緩沖區(qū)pt2 , full1 , full2，信號(hào)量empty1從磁盤讀入打印復(fù)制9 / 22word與empty2分別表

21、示緩沖區(qū)1與緩沖區(qū)2是否為空，其初值為1;信號(hào)量fulll , full2分別表示緩沖區(qū)1與緩沖區(qū)2是否有記錄可供處理，其初值為0。其同步描述如下：int empty1=1 ；int empty2=1 ；int full1=0;int full2=0;mai n ()cobegi nPA()；PB();PC();coendPA()while( 1 ) 從磁盤讀一個(gè)記錄；P (empty1;將記錄存入緩沖區(qū)1 ；V(full1);PB()while(1)P(full1；從緩沖區(qū)1中取出記錄；V(empty1);P (empty2);將記錄存入緩沖區(qū)2 ；V(full2);PC()while(1)

22、P(full2);從緩沖區(qū)2中取出記錄；V(empty2);打印記錄；20 / 22此題也是一個(gè) 典型生產(chǎn)者一消費(fèi)者的問題，其中的難點(diǎn)在于 一個(gè)消費(fèi)者。PB既是一個(gè)生產(chǎn)者又是11 有一個(gè)虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)，每個(gè)進(jìn)程在內(nèi)存占有 3頁(yè)數(shù)據(jù)區(qū)、1頁(yè)程序區(qū)剛開始時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)為空有以下訪頁(yè)序列1、5、4、1、2、3、2、1、5、4、2、4、6、5、1試給出如下情形下的缺頁(yè)次數(shù)：(1) 系統(tǒng)采用先進(jìn)先出(FIFO)淘汰算法(2) 系統(tǒng)采用最近最少使用(LRU)淘汰算法12.有個(gè)一虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)，每個(gè)進(jìn)程在內(nèi)存占有 3頁(yè)數(shù)據(jù)區(qū)， 以下訪頁(yè)序列：2、3、4、5、3、4、1、2、3、5、1、4、2、4、5、 試給出如下情形

23、下的缺頁(yè)次數(shù)：(1) 系統(tǒng)采用先進(jìn)先出(FIFO)淘汰算法(2) 系統(tǒng)采用最近最少使用(LRU)淘汰算法剛開始時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)為空有1、 3、 2、 1、 3用PV操作解決讀者寫者問題的正確程序如下：begin S, Sr: Semaphore; rc: integer;S:=1; Sr:=1; rc:=0;cobegin PROCESS Reader i ( i=1,2)begin P(Sr)rc:=rc+1;if rc=1 then P(S);V(Sr);read file;P(Sr);rc:=rc-1if rc=0 the nV(S);V(Sr);end ;PROCESS Writer j (j

24、=1,2)begin P(S);Write file;V(S)en d;coend ;en d;3請(qǐng)回答：1信號(hào)量Sr的作用；2程序中什么語句用于讀寫互斥，寫寫互斥； 假設(shè)規(guī)定僅允許 5個(gè)進(jìn)程同時(shí)讀怎樣修改程序?答：1Sr用于讀者計(jì)數(shù)rc的互斥信號(hào)量;2if rc=1 then P S中的PS用于讀寫互斥，寫者進(jìn)程中的P S用于寫寫互斥,讀寫互斥。3程序中增加一個(gè)信號(hào)量 S5,初值為5, P S5語句加在讀者進(jìn)程 PSr之前，V S5語句加在讀者進(jìn)程第 2個(gè)V Sr之后。2.考慮一個(gè)由8個(gè)頁(yè)面、每頁(yè)有1024個(gè)字節(jié)組成的邏輯空間，把它裝入到有32個(gè)物理塊的存儲(chǔ)器中，問：(1) 邏輯地址需要多少

25、二進(jìn)制位表示？(2) 物理地址需要多少二進(jìn)制位表示？因?yàn)轫?yè)面數(shù)為8 = 23,故需要3位二進(jìn)制數(shù)表示。每頁(yè)有 1024個(gè)字節(jié)，1024= 210, 于是頁(yè)內(nèi)地址需要 10位二進(jìn)制數(shù)表示。32個(gè)物理塊，需要5位二進(jìn)制數(shù)表示(32 = 25)(1) 頁(yè)的邏輯地址由頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址組成，所以需要3+10=13位二進(jìn)制數(shù)表示。(2) 頁(yè)的物理地址由塊號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址的拼接，所以需要5+10=15位二進(jìn)制數(shù)表示。1.某虛擬存儲(chǔ)器的用戶編程空間共32個(gè) 頁(yè)面，每頁(yè)為1KB，內(nèi)存為16KB。假定某 時(shí)刻一用戶頁(yè)表中已調(diào)入內(nèi)存的頁(yè)面的頁(yè) 號(hào)和物理塊號(hào)的對(duì)照表如下：頁(yè)號(hào)物理塊 號(hào)0511024 J37計(jì)算邏輯地址0A

26、5C(H)所對(duì)應(yīng)的物理 地址要求寫出分析過程。1解：頁(yè)式存儲(chǔ)管理的邏輯地址分為兩局部：頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址。 由條件用戶編程空間共32個(gè)頁(yè)面"，可知頁(yè)號(hào)局部占5位；由每 頁(yè)為1KB : 1K=210,可知內(nèi)頁(yè)地址占10位。由 內(nèi)存為16KB : 可知有16塊，塊號(hào)為4位。邏輯地址0A5C H丨所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制表示形式是:000 1010 0101 1100,根據(jù)上面的分析，下劃線局部為頁(yè)內(nèi)地址，編碼“00010為頁(yè)號(hào)，表示該邏輯地 址對(duì)應(yīng)的頁(yè)號(hào)為2。查頁(yè)表，得到物理塊號(hào)是 4十 進(jìn)制，即物理塊地址為：01 00,拼接塊內(nèi)地址100101 1100,得 01 0010 0101 1100,即

27、125C H。2.假設(shè)一個(gè)磁盤有 200個(gè)磁道，編號(hào)從0199。當(dāng)前磁頭正在143道上服務(wù)，并且剛剛完成了 125道的請(qǐng)求。如果尋道請(qǐng)求隊(duì)列的順序是:86, 147, 91, 177, 94, 150, 102, 175, 130問：為完成上述請(qǐng)求，使用最短尋道時(shí)間優(yōu)先磁盤調(diào)度算法SSTF時(shí)，磁頭移動(dòng)的總量是多少？要求寫出分析過程采用最短尋道時(shí)間優(yōu)先磁盤調(diào)度算法SSTF，進(jìn)展調(diào)度的情況為：從143道開始下一磁道移動(dòng)磁道數(shù)147415031302010228948913865175891772磁頭移動(dòng)總量為162。設(shè)某文件的物理存儲(chǔ)方式米用方式，該文件由5個(gè)邏輯記錄組成，每個(gè)邏輯記錄的大小與磁盤

28、塊大小相等，均為 512字節(jié)，并依次存放在50、121、75、80、63號(hào)磁盤塊上。10分文件的第1569邏輯字節(jié)的信息存放在哪一個(gè)磁盤塊上？要訪問第1569邏輯字節(jié)的信息，需要訪問多少個(gè)磁盤塊？假設(shè)該文件的FCB在內(nèi)存因?yàn)椋?569=512X 3+33所以要訪問字節(jié)的邏輯記錄號(hào)為 3,對(duì)應(yīng)的物理磁盤塊號(hào)為80。 故應(yīng)訪問第80號(hào)磁盤塊。由于采用方式，所以要訪問第 3個(gè)邏輯記錄的信息，必須訪問邏 輯記錄第0、1、2后，才能訪問第3個(gè)邏輯記錄，所以要訪問第1569 邏輯字節(jié)的信息，需要訪問4個(gè)磁盤塊。37.當(dāng)磁頭處于100號(hào)磁道時(shí)，有9個(gè)進(jìn)程先后提出讀寫請(qǐng)求涉與 的柱面號(hào)為 63、57、34、8

29、8、91、103、76、18 和 128。要求：（1）寫出按最短尋找時(shí)間優(yōu)先算法 SSTF時(shí)的調(diào)度次序；（2）計(jì)算按SSTF調(diào)度算法時(shí)的平均尋道數(shù)。答：（1）調(diào)度次序：100 103 9188 76 63 57 3418 1282總移過的道數(shù)為：3+12+3+12+13+6+23+16+110=198平均尋道數(shù)為：198/9=22（道）34.哲學(xué)家就餐問題是一個(gè)經(jīng)典的進(jìn)程同步問題，該問題中描述有5個(gè)哲學(xué)家，他們的生活方式是交替地進(jìn)展思考和進(jìn)餐。哲學(xué)家們共用 一X圓桌，分別坐在周圍的椅子上。在圓桌上有5只碗和5支筷子，平時(shí)哲學(xué)家們進(jìn)展思考，饑餓時(shí)便試圖取用其左、右兩邊的筷子，只 有在他拿到兩支筷

30、子時(shí)才能進(jìn)餐。進(jìn)餐完畢，放下筷子繼續(xù)思考。為了解決哲學(xué)家就餐問題，可以用一個(gè)信號(hào)量表示一支筷子，由 這5個(gè)信號(hào)量構(gòu)成信號(hào)量數(shù)組：semaphore stick5;所有信號(hào)量初值為 1,第1個(gè)哲學(xué)家的活動(dòng)算法可以推述如下：semaphore stick5=1,1,1,1,1;mai n() cobeg inPhilosopehr(O);Philosopehr(1);Philosopehr(2);Philosopehr(3);Philosopehr(4);Coend;Philosopehr(i nt I)While(true)思考；P(stickI);P(stick(l+1)%5);進(jìn)餐；v(st

31、ickI;v(stick(I+1)%5);試問上述算法是否會(huì)發(fā)生死鎖？為什么？假設(shè)會(huì)發(fā)生死鎖，請(qǐng)給 出一個(gè)不會(huì)發(fā)生死鎖的哲學(xué)家就餐算法。34.答案上述算法可能發(fā)生死鎖。例如，5個(gè)哲學(xué)家?guī)缀跬瑫r(shí)饑餓而各自 拿起左邊的筷子時(shí)，使得5支筷子信號(hào)量均為0,當(dāng)他們?cè)噲D去拿右 邊筷子時(shí)，都將因無筷子拿而無限期地等待下去。對(duì)于上述算法的死鎖問題有多種解決方法， 這里給出兩種解決方 案。方案一：用額外的信號(hào)量 mutex（初值為1）來控制對(duì)臨界資源的 使用。算法如下：Semaphore mutex=1;Philosopehr(i nt I)While(true)思考；P(mutex);P(stickl);P(

32、stick(l+1)%5);進(jìn)餐；v(stickI;v(stick(I+1)%5);改良的算法實(shí)質(zhì)上是對(duì)資源申請(qǐng)過程進(jìn)展限制， 即要求一次申請(qǐng) 完所有的資源，也就是在申請(qǐng)兩個(gè)資源的過程中不被其他進(jìn)程打斷。 且在系統(tǒng)滿足該進(jìn)程要求之前別的進(jìn)程無法申請(qǐng)資源，因而也就可以防止死鎖。方案二：對(duì)申請(qǐng)資源筷子的進(jìn)程哲學(xué)家進(jìn)展限制，要求 至多允許4個(gè)哲學(xué)家同時(shí)進(jìn)餐，以保證至少有一個(gè)哲學(xué)家能夠拿到兩 支筷子進(jìn)餐，最后總會(huì)進(jìn)餐完畢并釋放他占有的兩支筷子， 以使其他 哲學(xué)家可以進(jìn)餐。算法如下：Semaphore s=4; /用于控制同時(shí)進(jìn)餐的人數(shù)Philosopehr(i nt I)While(true)思考；P

33、(s);P(stickl);P(stick(l+1)%5);進(jìn)餐；v(stickI;v(stick(I+1)%5);v(s);16. 在一個(gè)系統(tǒng)中采用分頁(yè)存儲(chǔ)管理，頁(yè)的大小為 4KB，允許用戶 進(jìn)程的存儲(chǔ)映像最大為16頁(yè)，物理內(nèi)存共有512內(nèi)存塊，試問：虛 擬地址存放器和內(nèi)存地址存放器的長(zhǎng)度各是多少位？答：1頁(yè)的大小為4KB=212B,頁(yè)面數(shù)為16=24，所以虛擬地址 存放器需要12+4=16位。2頁(yè)的大小為4KB=212B,物理塊數(shù)為512=29，所以內(nèi)存地址存放器需要12+9=21位。17. 考慮一個(gè)由8個(gè)頁(yè)面、每頁(yè)1024字節(jié)組成的存儲(chǔ)空間，把它映 射到容量為32個(gè)物理塊的存儲(chǔ)器中，試問

34、邏輯地址和物理地址分別 是多少位？為什么？答：因?yàn)槊宽?yè)大小為1024字節(jié)，故頁(yè)內(nèi)地址需要10個(gè)二進(jìn)制 位描述；作業(yè)的邏輯地址有8頁(yè)，頁(yè)號(hào)需要3個(gè)二進(jìn)制位。由此可知, 物理地址共需要15位。word因?yàn)槊總€(gè)物理塊與頁(yè)大小一樣，即大小為 1024字節(jié)，故塊內(nèi)地 址需要10個(gè)二進(jìn)制位描述；內(nèi)存空間容量為32塊，塊號(hào)需要個(gè)二進(jìn) 制位。由此可知，物理地址共需要 15位。18. 假定某頁(yè)式存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)中，主存為 128KB，分為32塊，塊 號(hào)為0、1、2、3、.、31;某作業(yè)有5塊，其頁(yè)號(hào)為0、1、2、3、 4,被分別裝入主存的3、& 4、6、9塊中。有一邏輯地址為3,70。 試求出相應(yīng)的物理地址其中方括號(hào)中的第一個(gè)元素為頁(yè)號(hào)， 第二個(gè) 元素為頁(yè)內(nèi)地址，按十進(jìn)制計(jì)算，并畫圖說明地址變換過程。答：由可得，塊大小為 128KB/32=4KB,因?yàn)閴K與頁(yè)面大小一樣， 因此每頁(yè)大小為4KB。再由題目可知，第3頁(yè)被裝入到主存第6塊中，故邏輯地址3,70 對(duì)應(yīng)的物理地址為：4KB*6+70=24646。其地址變換過程如如下圖：頁(yè)號(hào)3頁(yè)內(nèi)地址70頁(yè)號(hào)塊號(hào)0119. 在某段式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，有一作業(yè)共 4段，段號(hào)分別