操作系統(tǒng)習(xí)題及答案

1、CH4應(yīng)用題參考答案i在一個請求分頁虛擬存儲管理系統(tǒng)中，一個程序運行的頁面走向是：1、2、3、4、2、1、5、6、2、1、2、3、7、6、3、2、1、2、3、6 o分別用FIFO、OPTF口 LRUB法，對分配給程序3個頁框、4個頁框、5個頁框和6個頁 框的情況下，分別求出缺頁中斷次數(shù)和缺頁中斷率。答：頁框數(shù)FIFOLRUOPT3161511414108512876977只要把表中缺頁中斷次數(shù)除以20,便得到缺頁中斷率2在一個請求分頁虛擬存儲管理系統(tǒng)中，一個作業(yè)共有5頁，執(zhí)行時其訪問頁面次序為：(1 )1、4、3、1、2、5、1、4、2、1、4、5(2 ) 3、2、1、4、4、5、5、3、4、

2、3、2、1、5若分配給該作業(yè)三個頁框，分別采用 FIFO和LRU面替換算法，求出各自的缺頁 中斷 次數(shù)和缺頁中斷率。答：(1 )采用 FIFO 為 9 次，9 / 12 = 75 % 。采用 LRU 為 8 次，8 / 12 = 67 %(2 ) 采用FIFO 和LRU均為9 次，9 / 13 = 69%3 一個頁式存儲管理系統(tǒng)使用FIFO、OPTF口 LRU頁面替換算法，如果一個作業(yè)的頁面 走向為： TOC o 1-5 h z (l ) 2、3、2、l、5、2、4、5、3、2、5、2 o(2 ) 4、3、2、l、4、3、5、4、3、2、l、5 o(3 ) 1、2、3、4、1、2、5、l 、2

3、、3、4、5 O當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)分別為 3和4時，試計算訪問過程中發(fā)生的缺頁中斷次數(shù)和缺頁中斷率。答：（I ）作業(yè)的物理塊數(shù)為3塊，使用FIFO為9次，9 / 12 =:75%使用 LRU 為 7 次，7 / 12 = 58 作 使用 OPT為 6 次，6 / 12 =50%業(yè)的物理塊數(shù)為4塊，使用FIFO為6次，6 / 12 =:50%使用 LRU 為 6 次，6 / 12 = 50% 使用 OPT為 5 次，5 /12 = 42%（2 ）作業(yè)的物理塊數(shù)為3塊，使用FIFO為9次，9 / 12 = 75%使用 LRU 為 10 次，10 / 12 = 83% 使用 OPT為 7 次，

4、7/12 = 58%作業(yè)的物理塊數(shù)為 4塊，使用FIFO為10次，10 / 12 = 83 % 使用LRU為8 次，8/12 = 66%。使用 OPT為 6 次，6/12 = 50%.其中，出現(xiàn)了 Belady現(xiàn)象，增加分給作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)，反使缺頁中斷率上升4、在可變分區(qū)存儲管理下，按地址排列的內(nèi)存空閑區(qū)為：10K 4K、20K、18K7K、9K、12K和15K。對于下列的連續(xù)存儲區(qū)的請求：（l ） 12K、10K、9K ,（ 2 ） 12K、10K、15K 18K試問：使用首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算法、最差適應(yīng)算法和下次適應(yīng)算法，哪個空閑區(qū)被使用？答：（1 ）空閑分區(qū)如圖所示。答分區(qū)號分區(qū)長1

5、234567810K4K20K18K7K9K12K15K1）首次適應(yīng)算法12KB選中分區(qū)3,這時分區(qū)3還剩8KR 10KB選中分區(qū)1,恰好分配故應(yīng)刪 去分區(qū)1 9KB選中分區(qū)4,這時分區(qū)4還剩9KR）最佳適應(yīng)算法12KB選中分區(qū)7,恰好分配故應(yīng)刪去分區(qū)7。10KB選中分區(qū)1，恰好分配故 應(yīng)刪去分 區(qū)1。9KB選中分區(qū)6,恰好分配故應(yīng)刪去分區(qū)6。）最差適應(yīng)算法12KB選中分區(qū)3,這時分區(qū)3還剩8K& 10KB選中分區(qū)4,這時分區(qū)4還剩8K& 9KB 選中分區(qū)8,這時分區(qū)8還剩6KB）下次適應(yīng)算法12KB選中分區(qū)3,這時分區(qū)3還剩8KBo 10KB選中分區(qū)4,這時分區(qū)4還剩8KBo 9KB 選中分

6、區(qū)6,恰好分配故應(yīng)刪去分區(qū)6。（2 ）原始分區(qū)情況同上圖。）首次適應(yīng)算法12KB選中分區(qū)3,這時分區(qū)3還剩8KR 10KB選中分區(qū)1,恰好分配故應(yīng)刪 去分區(qū)1。15KB選中分區(qū)4,這時分區(qū)4還剩3KR最后無法滿足18KB的 申請，應(yīng)該等待。）最佳適應(yīng)算法12KB選中分區(qū)7,恰好分配故應(yīng)刪去分區(qū)7。10KB選中分區(qū)1，恰好分配故 應(yīng)刪去分 區(qū)1。15KB選中分區(qū)8,恰好分配故應(yīng)刪去分區(qū)8。18KB選中分區(qū)4,恰好分配故應(yīng) 刪去分區(qū)4。）最差適應(yīng)算法12KB選中分區(qū)3,這時分區(qū)3還剩8KB。10KB選中分區(qū)4 ,這時分區(qū)4還剩8KB。 15KB選中分區(qū)8,恰好分配故應(yīng)刪去分區(qū)8。最后無法滿足18K

7、B的申請，應(yīng)該等待。）下次適應(yīng)算法12KB選中分區(qū)3,這時分區(qū)3還剩8KBo 10KB選中分區(qū)4,這時分區(qū)4還剩8KB015KB 選中分區(qū)8,恰好分配故應(yīng)刪去分區(qū)8。最后無法滿足15KB的申請，應(yīng)該等待。5給定內(nèi)存空閑分區(qū)，按地址從小到大為：100K 500K 200K 300K和600Ko現(xiàn)有用戶進程依次分別為 212K 417K 112K和 426K , （ l ）分別用 first-fit 、best-fit 和worst-fit算法將它們裝入到內(nèi)存的哪個分區(qū)？（ 2 ）哪個算法能最有效利用內(nèi)存？答：按題意地址從小到大進行分區(qū)如圖所示分區(qū)號分區(qū)長12100KB500KB345200KB3

8、00KB600KB（1 ） 1 ） first-fit 212KB選中分區(qū) 2 ,這時分區(qū) 2 還剩 288KB。417KB選中分區(qū)5,這時分區(qū)5還剩183KB 112KB選中分區(qū)2,這時分區(qū)2還剩176KB 426KB無分區(qū)能滿足，應(yīng)該等待2 ） best-fit 212KB選中分區(qū)4，這時分區(qū)4還剩88KB 417KB選中分區(qū)2, 這時分區(qū)2還乘I 83K 112KB選中分區(qū)3,這時分區(qū)3還乘I 88KB。426KB選中分區(qū)5, 這時分區(qū)5還剩174KB3 ） worst-fit 212KB 選中分區(qū)5,這時分區(qū)5還剩388KB 417KB選中分區(qū) 2 ,這時分區(qū)2還乘I 83KB112K

9、B選中分區(qū)5,這時分區(qū)5還乘I 176KB。426KB無分區(qū) 能滿足，應(yīng)該等待。（2 ）對于該作業(yè)序列，best-fit算法能最有效利用內(nèi)存&一個32位地址的計算機系統(tǒng)使用二級頁表，虛地址被分為9位頂級頁表，11位二級頁表和偏移。試問：頁面長度是多少？虛地址空間共有多少個頁面？答：由于32-9 -11 = 12 ,所以，頁面大小為4KB,頁面的個數(shù)為220個。7、一進程以下列次序訪問5個頁：AB、C、DXAB、E、AB、CD E :假定使用FIFO替換算法，在內(nèi)存有3個和4個空閑頁框的情況下，分別給出頁面替換次數(shù)。答：內(nèi)存有3個和4個空閑頁框的情況下，頁面替換次數(shù)為9次和10次。出現(xiàn)了 Bel

10、ady 即現(xiàn)象，增加分給作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)，反使缺頁中斷率上升。8、某計算機有緩存、內(nèi)存、輔存來實現(xiàn)虛擬存儲器。如果數(shù)據(jù)在緩存中，訪問 它需要Ans;如果在內(nèi)存但不在緩存，需要 Bns將其裝入緩存，然后才能訪問；如果不在內(nèi)存而在輔存，需要Cns將其讀入內(nèi)存，然后，用 Bns再讀入緩存,然后才能訪問。假設(shè)緩存命中率為（n-1） / n則 數(shù) 據(jù) 平答：數(shù)據(jù)在緩存中的比率為: 數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的比率為: /nm(n - 1 )/ n(1 -( n - 1)/ n )數(shù)據(jù)在輔存中的比率為：(1 -5 1故數(shù)據(jù)平均訪問時間是二(n- 1 ) / n )(m-1 ) / m ) x ( A + B ) + (

11、( 1X ( A + B + C ) = A + B n + C / nm,內(nèi)存命中率為（m 時 間 是 多x ( m-1 ) / m =(m - 1/ n ) x ( 1 -( m - -1 ) / mXA+ ( ( 1 - ( n- 1)/ (n -1 )/ n ) X n( m-1)1/nm) x/ m )9、某計算機有cache、內(nèi)存、輔存來實現(xiàn)虛擬存儲器。如果數(shù)據(jù)在cache中,訪問它需要20ns ;如果在內(nèi)存但不在cache,需要60ns將其裝入緩存，然后才能訪問;如果不在內(nèi)存而在輔存，需要12us將其讀入內(nèi)存，然后，用60ns再 讀入cache,然 后才能訪問。假設(shè)cache命中

12、率為0 .9,內(nèi)存命中率為0.6 ,則數(shù)據(jù)平均訪問時間是多少（ns ）答：506ns。10有一個分頁系統(tǒng)，其頁表存放在主存里，（1 ）如果對內(nèi)存的一次存取要1.2微秒,試問實現(xiàn)一次頁面訪問的存取需花多少時間？（ 2 ）若系統(tǒng)配置了聯(lián)想存儲器，命中率為80 %，假定頁表表目在聯(lián)想存儲器的查找時間忽略不計，試問 實現(xiàn)一 次頁面訪問的存取時間是多少？答:2.4 微秒（2 ） 0.8 X 1.2 + 0.2 X 2.4 = 0.76 + 0.45 = 1.24微秒11給定段表如下:段號段首址段長02196001230014290100313275804195296給定地址為段號和位移：1 ） 0,43

13、0、2 ） 3,400 、3 ） 1 , 1 4 ） 2,500、5 ） 4,42）,試求出對應(yīng)的內(nèi)存物理地址。答：1） 649 2） 1 727 3） 2301 4）越界 5） 199412、某計算機系統(tǒng)提供24位虛存空間，主存為2 18B,采用分頁式虛擬存儲 管理，頁 面尺寸為1KR假定用戶程序產(chǎn)生了虛擬地址 11123456 （八進制），而該頁面分得塊 號為100 （八進制），說明該系統(tǒng)如何產(chǎn)生相應(yīng)的物理地址及 寫出物理地址。答：虛擬地址11123456 （八進制）轉(zhuǎn)化為二進制為：001 001 001 010 011 100 101 110其中前面為頁號，而后 10位為位移：001 0

14、01 001 010 01 - 1100 101 110。由于主存大小為218B,頁面尺寸為1KB,所以，主存共有256塊。所以，塊號為100 （八 進制）是合法地址，于是，物理地址為 100 （八進制）與位移1 100101 110并接，得至卜 八進制物理地址 001000000 1 100 101 110 = = 201456 （八 進現(xiàn)有作業(yè)序列依次為：Job1要求30K ; Job2要求70K ; Job3要求50K ;使 制）。用首次適應(yīng)、最壞適應(yīng)和最佳適應(yīng)算法處理這個作業(yè)序列，試問哪種算法可以滿 足131由仔必晌唧土空間區(qū)如囹所示,答：首次適應(yīng)、最壞適應(yīng)算法處理這個作業(yè)序列可以滿足

15、分配，最佳適應(yīng)算法不行。因為后者會分割出無法使用的碎片，浪費內(nèi)存，從而，不能滿足所有作業(yè)的內(nèi)存需求。14設(shè)有一頁式存儲管理系統(tǒng)，向用戶提供的邏輯地址空間最大為16頁，每頁2048字節(jié)，內(nèi)存總共有8個存儲塊。試問邏輯地址至少應(yīng)為多少位？內(nèi)存空間 有多大？ 答：邏輯地址211X 24,故為15位。內(nèi)存大小為23X 211 = 2 14B = 16KB 15、在一分頁 存儲管理系統(tǒng)中，邏輯地址長度為 16位，頁面大小為4096字節(jié)，現(xiàn)有一邏輯地址為 ZF6AH且第0、1、2頁依次存在物理塊10、12、14號中，問相應(yīng)的物理地址為多少？答：因為邏輯地址長度為16位，而頁面大小為4096字節(jié)，所以，前面的4位表示頁 號。把ZF6AHW換成二進制為：00 10 1 1 11 0110 1010 ,可知頁