操作系统第五章作业答案

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操作系统第五章简答题答案

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5、什么是紧凑?什么时候紧凑?(P148)答:将内存中的的所有进程进行移动,使它们相邻接。

这样,原来分散的的多个小分区便拼接成一个大分区,这种通过移动,把多个分散的小分区拼接成大分区的方法被称为紧凑。

答:通常仅在系统接收到程序所发出的内存申请命令,且每个空闲区域单独均不能满足,大所有空闲区域之和能够满足请求时才进行一次紧凑6、简述虚拟存储器的定义和实现原理。

(P159)答:所谓虚拟存储器,是指仅把程序的一部分装入内存便可运行程序的存储系统。

具体地说,虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存取器系统。

7、当系统中的地址空间非常大时(例如32位),会给页表的设计带来什么问题?请给出一个方案并分析其优缺点。

答:会导致页表过长从而很难找到一块连续的存储空间存放页表,此外如果页表中的行不连续也会加大访问页表的查找时间。

可以用多级页表解决这个问题,将页表分页,离散地存储在不同区域,同时建立另一张页表映射原来页表的每一页。

优点是不需要大块的连续空间,但并没有减少页表的空间,同时也增加了访存次数。

8、缺页中断和一般中断有什么区别?(P160)答:1、在指令执行期间产生和处理中断信号。

2、条指令在执行期间,可能产生多次缺页中断。

9、如何实现分段共享?不同作业的段表段表中登记同一段(画示意图)答:利用段的动态链接很容易实现段的共享,一个共享段在不同作业中可具有不同的段号10、简述分页存储管理的基本思想(P150)和页表的作用(P151)。

答:将作业地址空间和存储空间按相同长度为单位进行等划分。

把每个作业的地址空间(逻辑空间)分成一些大小相同的片段,叫做页面或页(Page)。

把内存的存储空间也分成大小与页面相同的片段,叫做物理块或页框(Frame)。

在分配存储空间时,总是以块为单位,按照作业的页数分配物理块。

分配的物理块可以连续也可以不连续答:页表的作用是实现从页号到物理块号的映射11、页和段有哪些区别?(P156)答:1、页是信息的物理单位,分页是为了系统管理内存的方便而进行的,故对用户而言是不可见的,是透明的;段是信息的逻辑单位,分段是程序逻辑上的要求,对用户而言,分段是可见的。

操作系统第二版第五章课后习题答案

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第五章存储管理作业答案2、6、10、13、15、162、解释下列概念:物理地址、逻辑地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、紧缩、可重定位地址。

物理地址——内存中各存储单元的地址由统一的基地址顺序编址,这种地址称为物理地址。

逻辑地址——用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址,这种地址称为逻辑地址。

逻辑地址空间——由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间。

内存空间——由内存中的一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间。

重定位——把逻辑地址转变为内存物理地址的过程叫做重定位。

静态重定位——在目标程序装入内存时所进行的重定位。

动态重定位——在程序执行期间,每次访问内存之前进行的重定位。

碎片——在分区法中,内存出现许多容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”。

紧缩——移动某些已分配区的内容,使所有作业的分区紧挨在一起,而把空闲区留在另一端,这种技术称为紧缩。

可重定位地址——当含有它的程序被重定位时,将随之被调整的一种地址。

6、什么是虚拟存储器?它有哪些基本特征?参考答案:虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间,在这种计算机系统中实现了用户逻辑存储器与物理存储器分离,它是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。

虚拟存储器的基本特征是:虚拟扩充——不是物理上,而是逻辑上扩充了内存容量;部分装入——每个作业不是全部一次性地装入内存,而是只装入一部分;离散分配——不必占用连续的内存空间,而是“见缝插针”;多次对换——所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。

10、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面,每页为1KB,内存为16KB。

假定某时刻一个用户页表已调入内存的页面页号和物理块号如表5-1所示。

则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址为。

表5-1 页表中页号和物理块号对照表参考答案:0A5C(H)换成二进制:页号为2,查表,对应物理块号为4,与页内地址拼接成物理地址:再转换为十六进制,即125C(H)13、已知段表如表5-2所示。

操作系统第五章答案

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第五章设备管理1、试说明设备控制器的组成。

P163答:设备控制器的组成由设置控制器与处理机的接口;设备控制器与设备的接口;I/O 逻辑。

2、为了实现CPU与设备控制器间的通信,设备控制器应具备哪些功能?P162-P163 答:基本功能:接收和识别命令;数据交换;标识和报告设备的状态;地址识别;数据缓冲;差错控制。

3、什么是字节多路通道?什么是数组选择通道和数组多路通道?P164-P165 答:1、字节多路通道:这是一种按字节交叉方式工作的通道。

它通常都含有许多非分配型子通道,其数量可从几十到数百个,每个子通道连接一台I/O 设备,并控制该设备的I/O 操作。

这些子通道按时间片轮转方式共享主通道。

只要字节多路通道扫描每个子通道的速率足够快,而连接到子通道上的设备的速率不是太高时,便不致丢失信息。

2、数组选择通道:字节多路通道不适于连接高速设备,这推动了按数组方式进行数据传送的数组选择通道的形成。

3、数组多路通道:数组选择通道虽有很高的传输速率,但它却每次只允许一个设备数据。

数组多路通道是将数组选择通道传输速率高和字节多路通道能使各子通道(设备)分时并行操作的优点相结合而形成的一种新通道。

它含有多个非分配型子通道,因而这种通道既具有很多高的数据传输速率,又能获得令人满意的通道利用率。

4、如何解决因通道不足而产生的瓶颈问题?P166答:解决“瓶颈”问题的最有效的方法,便是增加设备到主机间的通路而不增加通道,就是把一个设备连接到多个控制器上,而一个控制器又连接到多个通道上。

多通路方式不仅解决了“瓶颈”问题。

而且提高了系统的可靠性,因为个别通道或控制器的故障不会使设备和存储器之间没有通路。

5、试对VESA及PCI两种总线进行比较。

P167答:1、VESA 该总线的设计思想是以低价位迅速点领市场。

VESA 总线的带宽为32 位,最高传输速率为132Mb/s。

VESA 总线仍存在较严重的缺点,它所能连接的设备数仅为2—4 台,在控制器中无缓冲,故难于适应处理器速度的不断提高,也不能支持后来出现的Pentium 微机。

操作系统第五章参考答案

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第五章参考答案1、设备控制器位于设备与CPU之间,它要与CPU、设备进行通信。

设备控制器一般都由3部分构成:设备控制器与CPU的接口、设备控制器与设备的接口、I/O逻辑。

2、设备控制器应具备下列功能1)接收与识别命令:接收与识别CPU发送的命令,这些命令放在寄存器中。

由设备驱动程序进行解释与执行。

2)交换数据:3)标识与报告设备状态4)地址识别:如内存的每一个单元都有地址,每个设备已都有一个地址。

CPU就是通过这些地址来控制与识别设备。

5)数据缓冲:由于CPU和内存的速度较高,而I/O设备的速度较低,因此在他们中间必要通过缓冲区进行速度匹配。

6)差错控制9、引入缓冲主要原因有(1)缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。

凡是数据到达和离去速度不匹配的地方均可采用缓冲技术。

在操作系统中采用缓冲是为了实现数据的I/O操作,以缓解CPU与外部设备之间速度不匹配的矛盾,提高资源利用率(2)减少对CPU的中断次数(频率)。

14、1)安全分配方式:当进程发出I/O请求后,便进入阻塞状态,直到I/O完成才被唤醒。

不可能造成死锁2)不安全分配方式:在这种方式中,当进程提出I/O请求后,仍然进行运行,需要时又提出第二个I/O请求。

可能造成死锁。

设备独立性是指应用程序独立于具体使用的物理设备。

引入设备独立性有二:1)设备分配具有灵活性:当进程以物理设备名来请求某设备时,如果该设备已经分配,而尽管这是还有其它的相同设备正在空闲(但名字不同),该进程仍然要被阻塞。

但如果用逻辑设备名来请求,系统就会从这类设备中进行分配。

2)易于实现I/O重定向:/O重定向—用于I/O操作的设备可以更换(即重定向)而不必改变应用程序。

为了实现设备独立性必须引入逻辑设备与物理设备(设备的独立性是通过逻辑设备来实现的)。

在应用程序中使用的是逻辑设备(通过逻辑设备名来请求设备);而系统执行时,是使用的物理设备。

因此必须有将逻辑设备转化为物理设备的功能(OS要做的事情)将一台物理I/O设备虚拟为多个逻辑I/O设备,让多个用户共享一台物理I/O设备,实现设备虚拟的关键技术是SPOOLing技术。

操作系统第五章虚拟存储器-答案

操作系统第五章虚拟存储器-答案

操作系统第五章复习题一、选择题1、虚拟存储器功能的管理方法包括()。

A 可变分区存储管理B 基本分页存储管理C 请求分段存储管理D 段页式存储管理2、虚拟存储器的最大容量()。

A 由作业的地址空间决定B 是任意的C 由计算机的地址结构决定的D 为内、外容量之和3、下面的页面置换算法中会产生所谓Belady 异常现象的是()。

A 最佳页面置换算法(OPT)B 先进先出页面置换算法(FIFO)C 最近最久未使用页面置换算法(LRU)D 最少使用页面置换算法(LFU)4、实现虚拟存储器的目的是()。

A 实现存储保护B 实现程序浮动C 扩充辅存容量D 扩充内存容量5、把作业地址空间使用的逻辑地址变成内存物理地址为()。

A 加载B 重定位C 物理化D 逻辑化6、虚拟存储管理系统的基础是程序的()理论。

A 局部性B 全局性C 动态性D 虚拟性7、从下列关于非虚拟存储器的论叙中,选出一条正确的论叙。

()A 要求作业在运行前,必须全部装入内存,且在运行过程中也必须一直驻留内存。

B 要求作业在运行前,不必全部装入内存,且在运行过程中不必一直驻留内存。

C 要求作业在运行前,不必全部装入内存,但在运行过程中必须一直驻留内存。

D 要求作业在运行前,必须全部装入内存,且在运行过程中不必一直驻留内存。

二、判断题1、虚拟存储器时物理上扩充内存容量。

(F )2、为提高请求分页系统中内存的利用率,允许用户使用不同大小的页面。

(F )3、在请求分页式系统中,以页为单位管理用户的虚空间,以段为单位管理内存空间。

(F )三、填空题1、在页式存储器管理系统中,常用的页面淘汰算法有:(最佳),选择淘汰不再使用或最远的将来才使用的页;( FIFO),选择淘汰在内存驻留时间最长的页;2、在请求分页系统中,若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度,则会引起(越界中断);否则,若所需的页不在内存中,则会引起(缺页中断)。

四、简答题1、虚拟存储器有哪些特征?其中最本质的特征是什么?2、实现虚拟存储器需要哪些硬件支持?3、说明请求分段系统中的缺页中断处理过程。

(第5章操作系统的资源管理)习题五答案

(第5章操作系统的资源管理)习题五答案

(第5章操作系统的资源管理)习题五答案习题五参考答案(P132)5-1什么是虚拟资源?对主存储器⽽⾔,⽤户使⽤的虚拟资源是什么?答:虚拟资源是⽤户使⽤的逻辑资源,是操作系统将物理资源改造后,呈现给⽤户的可供使⽤的资源。

对主存储器⽽⾔,⽤户使⽤的虚拟资源是虚拟存储器。

提供给⽤户使⽤虚拟存储器的⼿段是逻辑地址空间,⽤户在编程时使⽤的是逻辑地址,空间⼤⼩不受限制(也就是说逻辑地址空间可以⽐物理地址空间⼩也可以⽐物理地址空间⼤)。

5-2常⽤的资源分配策略有哪两种?在每⼀种策略中,资源请求队列的排序原则是什么?答:常⽤的资源分配策略有先来先服务策略和优先调度策略。

在先来先服务策略中资源请求队列的排序原则是按照提出请求的先后次序排序;在优先调度策略中资源请求队列的排序原则是按照提出请求的紧迫程度(即优先级)从⾼到底排序。

5-3什么是移臂调度?什么是旋转调度?答:移臂调度是指在满⾜⼀个磁盘请求时,总是选取与当前移臂前进⽅向上最近的那个请求,使移臂距离最短。

旋转调度是指在满⾜⼀个磁盘请求时,总是选取与当前读写磁头旋转⽅向上最近的那个请求,使旋转圈数最少。

5-4什么是死锁?试举例说明。

答:⼀组进程中,每个进程都⽆限等待被该组进程中另⼀进程所占有的资源,因⽽永远⽆法得到资源,这种现象称为进程死锁,这⼀组进程就称为死锁进程。

设某系统拥有⼀台输⼊机和⼀台打印机,并为进程P1和P2所共享。

在t1时刻,进程P1和P2分别占⽤了输⼊机和打印机。

在t2(t2 > t1)时刻,进程P1请求打印机,P1将被阻塞,进⼊等待打印机的等待队列中,等待P2释放打印机。

在t3(t3 > t2)时刻,进程P2请求输⼊机,P2将被阻塞,进⼊等待输⼊机的等待队列中,等待P1释放输⼊机。

此时,P1和P2进⼊了永久的互等状态,即P1和P2成为死锁进程,出现了死锁现象。

5-5产⽣死锁的原因是什么?产⽣死锁的必要条件是什么?答:产⽣死锁的原因主要有:(1)竞争有限的系统资源。

操作系统学习资料-第五章 存储管理习题

操作系统学习资料-第五章  存储管理习题

第五章存储管理一. 选择最合适的答案1.分页存储管理的存储保护是通过( )完成的.A.页表(页表寄存器)B.快表C.存储键D.索引动态重定2.把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址称为()。

A、加载B、重定位C、物理化D、逻辑化3.在可变分区存储管理中的紧凑技术可以()。

A.集中空闲区B.增加主存容量C.缩短访问时间D.加速地址转换4.在存储管理中,采用覆盖与交换技术的目的是( )。

A.减少程序占用的主存空间B.物理上扩充主存容量C.提高CPU效率D.代码在主存中共享5.存储管理方法中,( )中用户可采用覆盖技术。

A.单一连续区 B. 可变分区存储管理C.段式存储管理 D. 段页式存储管理6.把逻辑地址转换成物理地址称为()。

A.地址分配B.地址映射C.地址保护D.地址越界7.在内存分配的“最佳适应法”中,空闲块是按()。

A.始地址从小到大排序B.始地址从大到小排序C.块的大小从小到大排序D.块的大小从大到小排序8.下面最有可能使得高地址空间成为大的空闲区的分配算法是()。

A.首次适应法B.最佳适应法C.最坏适应法D.循环首次适应法9.硬盘容量1G,内存容量为1024k,那么虚拟存储器最大实际容量可能是( ) 。

A.1024KB.1024MC.10GD.10G+1M10.用空白链记录内存空白块的主要缺点是()。

A.链指针占用了大量的空间B.分配空间时可能需要一定的拉链时间C.不好实现“首次适应法”D.不好实现“最佳适应法”11.一般而言计算机中()容量(个数)最多.A.ROMB.RAMC.CPUD.虚拟存储器12.分区管理和分页管理的主要区别是()。

A.分区管理中的块比分页管理中的页要小B.分页管理有地址映射而分区管理没有C.分页管理有存储保护而分区管理没有D.分区管理要求一道程序存放在连续的空间内而分页管理没有这种要求。

13.静态重定位的时机是()。

A.程序编译时B.程序链接时C.程序装入时D.程序运行时14.通常所说的“存储保护”的基本含义是()A.防止存储器硬件受损B.防止程序在内存丢失C.防止程序间相互越界访问D.防止程序被人偷看15.能够装入内存任何位置的代码程序必须是( )。

(最新整理)操作系统第五章作业参考答案

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第五章作业参考答案1. 旋转型设备上信息的优化分布能减少为若干个I/O服务的总时间.设磁鼓上分为20个区,每区存放一个记录,磁鼓旋转一周需20毫秒,读出每个记录平均需用1毫秒,读出后经2毫秒处理,再继续处理下一个记录。

在不知当前磁鼓位置的情况下:(1)顺序存放记录1、……,记录20时,试计算读出并处理20个记录的总时间;(2)给出优先分布20个记录的一种方案,使得所花的总处理时间减少,且计算出这个方案所花的总时间。

答:定位第1个记录需10ms。

读出第1个记录,处理花2ms,这时已到了第4个记录,再转过18个记录(花18ms)才能找到记录2,所以,读出并处理20个记录的总时间:10+3+(1+2+18)×19=13+21×19=412ms如果给出优先分布20个记录的方案为:1,8,15,2,9,16,3,10,17,4,11,18,5,12,19,6,13,20,7,14.当读出第1个记录,花2ms处理后,恰好就可以处理记录2,省去了寻找下一个记录的时间,读出并处理20个记录的总时间:10+3+3×19=13+247=260ms2。

现有如下请求队列:8,18,27,129,110,186,78,147,41,10,64,12;试用查找时间最短优先算法计算处理所有请求移动的总柱面数。

假设磁头当前位置下在磁道100.答:处理次序为:100—110-129-147—186-78-64-41—27-18-12—10—8.移动的总柱面数:264.4。

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第5章习题答案3、可变分区管理方式下,采用移动技术有什么优点?移动一道作业时操作系统要做哪些工作?答:消除外部碎片.经过一段时间的分配回收后,会产生很多碎片,这些碎片都很小,不足以满足程序分配重内存的要求,但总和可以满足程序的分配要求.通过移动技术,在适当的时候,在内存中移动程序,把所有空闲碎片合并成一个连续的大空闲空间放在内存一端,就可以满足分配的要求移动一道作业时,操作系统需要修改被移动进程的地址信息,还要复制进程空间;而且在移动时必须停止所有其他程序的运行。

4、用可变分区方式管理主存时,假定主存中按地址顺序依次有五个空闲区,空闲区的大小依次为32K ,10K ,5K ,228K ,100K 。

现有五个作业J1,J2,J3,J4和J5。

它们各需主存1K ,10K ,108K ,28K 和115K 。

若采用最先适应分配算法能把这五个作业按J1~J5的次序全部装入主存吗?你认为按怎样的次序装入这五个作业可使主存空间利用率最高。

答:(1)不行。

(2)以J1,J2,J3,J5,J4的次序装入这五个作业可使主存空间利用率最高。

以上述顺序模拟装入过程列表如下:6、段式存储管理系统中是如何实现存储保护的? 答:因为段是按逻辑意义来划分的,可以按段名访问所以段式存储管理可以方便地实现内存信息的共享并进行有效的内存保护。

段式管理的保护主要有两种。

一种是地址越界保护法,另一种是存取方式控制保护法。

具体措施有:(1)利用段表及段长来实现段的保护,防止程序执行时地址越界。

(2)存取权限保护法:在段表中设有“存取权”一项,可对程序的保护权限进行各种必要的限制。

(3)存储保护键保护:由于I/O通道对存储器访问是不经过段表的,因此有的机器还采用存储保护键保护。

地址越界保护是利用表中的段长项与虚拟地址中的段内相对地址比较进行的。

若段内相对地址大于段长,系统就会产生保护中断。

不过,在允许段动态增长的系统中,段内相对地址大于段长是允许的。

为此,段表中设置相应的增补位以指示是否允许该段动态增长。

建立存取控制指在段表的每个表目中,除指明段长以外,还增加“存取方式”一项。

这种段的保护,对非共享段来说,主要是用来指示程序设计的错误。

而对于共享段来说,则显得特别重要。

采取存取保护键。

由于I/O通道对存储器的访问是不经过段表的,因此有的机器除了段保护之外,还采用存储保护键。

因为这种保护对I/O通道十分有效。

总之,在一个段式存储管理系统中,通过建立段表,施加存取控制,以及设置存储保护键等,可以提供一个多级的存储保护体系。

10、有一个操作系统采用段式存储管理方案,用户区内存为512K,分配时截取空闲块的前半部分(小地址部分)。

初始时内存全部空闲。

系统执行如下申请、释放操作序列。

申请300K,申请100K,释放300K,申请150K,申请50K,申请90K(1)若采用首先适应算法,空闲块表中有哪些空块(指出大小,地址);(2)若采用最佳适应算法,空闲块表中有哪些空块(指出大小,地址);(3)若随后又申请80K,针对上述两种情况说明结果?其结果说明了什么问题?答:操作系统采用段式存储。

执行申请释放序列后,结果如下:a、如果采用首先适应算法,空闲块表中的空块有地址大小290k 10k400k 112kb、如果采用最佳适应算法,空闲块表中的空块有地址大小240k 60k450k 62kc、若继续申请80k如果之前采用首先适应算法,则直接分配起始地址为400k的连续80k空间如果之前采用最佳适应算法,则需要首先采用拼接技术对空闲空间进行合并,然后在合并后的空闲空间中分配连续80k空间。

在上述情况中采用最佳适应算法却导致后来的内存直接分配失败而不得不进行内存空间整理。

这说明最佳适应算法并不是所有时候都能够保持大块连续的空闲空间。

11、假如一个程序的段表如下:段号状态位段起始地址段长存取控制0 0 100 40 W1 1 2010 20 W2 0 1590 100 E3 0 75 50 R其中,状态位为“1”表示该段不在内存。

存取控制:W表示可写,R表示可读,E表示可执行。

对于以下的逻辑地址可能会发生什么情况:(1)STORE 1,[0,50](2)STORE 1,[1,10](3)LOAD 1,[2,77](4)LOAD 1,[3,20]答:(1)地址越界保护;(2)发生链接中断,由操作系统的链接中断处理程序处理,根据间接字中的地址找到链接地址的符号名,并将目标段调入内存分配段号,再根据标号找到段内地址,修改间接字,置状态位为0,完成链接后,重新执行该指令,将R1中的寄存器写入目标地址;(3)内存保护错误。

可执行数据不能被load(4)可以将第3段,偏移为20处所存的地址指向的内存单元的数据读入R1中12、设在内存中按地址递增次序有三个不连续的空闲区F1、F2、F3,它们的容量分别是60K、130K、20K。

请给出一个后备作业序列,使得实施存储分配时(1)采用最佳适应算法将取得好的效果,而采用最差适应算法和首先适应算法效果都不好;(2)采用最佳适应算法效果不好,而采用最差适应算法和首先适应算法都可取得好的效果;(3)采用最差适应算法将取得好的效果,而采用首先适应算法和最佳适应算法效果都不好;(4)采用这三种算法都可取得好效果;(5)采用这三种算法效果都不好。

答:(1)符合要求的后备作业序列为J1:1K, J2:60K, J3:130K①模拟采用最佳适应算法的装入过程如下:只有采用最佳适应算法才能将3个作业全部装入,因为其他两种算法都为了装入较小的作业而划分了较大的空闲区,使得剩余的空闲区相对于未装入的较大的作业小了(2)满足条件的后备队列为:J1:1K, J2:129K, J3:59K, J4:20K。

③模拟采用首先适应算法的装入过程如下:采用首先适应算法和最坏适应算法都可以将4个作业全部装入内存,而最佳适应算法只能将3个作业装入内存。

因为最佳适应算法在装入过程中形成了小的不能有效利用的碎片。

(3)满足条件的后备队列为:J1:30K, J2:80K, J3:60K。

②模拟采用最佳适应算法的装入过程如下:③模拟采用首先适应算法的装入过程如下:只有最差适应算法能把全部的作业装入内存。

因为其余两种算法划分了相对较小的空闲区形成了碎片。

(4)将(2)中的后备队列改为:J1:1K, J2:129K, J3:59K, J4:18K。

则最佳适应算法也可以在最后一步装入J4。

则三种算法都可以装入全部的作业。

具体的过程不再画出,请参照(2)题的表格。

这是因为作业的大小刚好比较合意。

(5)将(3)中的后备队列改为J1:30K, J2:80K, J3:61K。

则最坏适应算法也无法在最后将J3装入内存。

则三种算法都不能装入全部的作业。

具体的过程不再画出,请参照(3)题的表格。

这是因为作业的大小刚好比较不合意。

21、假定磁盘空闲空间表表明有下列存储块空闲:13、11、18、9和20块。

有一个要求为某文件分配10个连续的磁盘块。

(1)如果采用首次适应分配策略,那么将分配哪个块?(2)如果采用最佳适应分配策略,那么将分配哪个块?(3)如果采用最差适应分配策略,那么将分配哪个块?答:(1)13(2)11(3)2023、为什么要引入虚拟存储器?虚拟存储器是什么?它需要什么硬件支持?根据什么说一个计算机系统有虚拟存储器?怎样确定虚拟存储器的容量?答:由于软件容量的迅速扩张,有可能一个进程的程序比内存可用空间还要大,这时候该程序就无法运行;另一方面,由于程序的局部性,在进程运行的任一阶段只须使用程序的一部分,如果预先分配所有的内存空间,内存就会被浪费。

为了能更有效的支持多道程序设计技术的实现和大型程序运行的需要,所以使用了虚拟存储器的概念,利用大容量的外存来扩充内存,产生一个比有限的实际内存空间大得多的、逻辑的虚拟内存空间,从而增强系统的处理能力。

虚拟存储器简称虚存,是把内存与外存有机的结合起来使用,从而得到一个容量很大的、速度足够快的“内存”。

虚拟存储器需要的硬件支持是:系统有一个容量足够大的外存;系统有一个具有相当容量的内存;硬件提供实现虚、实地址映射的机制。

如果一个计算机系统硬件上拥有上述的支持条件、操作系统又支持虚拟存储管理,那么这个计算机系统是有虚拟存储器的。

一个虚拟存储器的最大容量(寻址空间)可以用寄存器的位数来确定,因此比如X86体系的计算机寄存器为32位,因此虚拟存储器的最大容量应该为2的32次方字节,即4GB。

26、有一个虚拟存储系统。

分配给某进程3页内存,开始时内存为空,页面访问序列如下:6,5,4,3,2,1,5,4,3,6,5,4,3,2,1,6,5(1)若采用先进先出页面置换算法(FIFO),缺页次数为多少?(2)若采用最近最少使用页面置换算法(LRU),缺页次数为多少?(3)若采用最佳页面置换算法算法呢?答:(1):17次(2):17次(3)11次27、有一台计算机含有4个页面,每一页的装入时间,最后一次修改时间以及R与M位的值如下(时间为时钟周期):页装入时间最后访问时间R M0 126 279 0 01 230 260 1 02 120 272 1 13 160 280 1 1(1)NRU应淘汰哪一页(2)FIFO应淘汰哪一页(3)LRU应淘汰哪一页(4)第二次机会应淘汰哪一页答:NRU应淘汰第0页FIFO应淘汰第2页LRU应淘汰第1页第二次机会应淘汰第0页29、何谓系统的“抖动”现象?当系统发生“抖动”时,你认为应该采取什么措施来加以克服?答:在虚存中,页面在内存与外存之间频繁调度,以至于调度页面所需时间比进程实际运行的时间还多,此时系统效率急剧下降,甚至导致系统崩溃。

这种现象为颠簸(或抖动)。

颠簸或抖动产生的最主要的原因是页面置换算法不合理,分配给进程的物理页面数太少。

可以考虑改进页面的置换算法。

另一方面,程序员编写程序的同时,如果能根据机器寻址的特点,来调整访存指令的执行顺序(例如对大矩阵的操作是先行后列还是先列后行,等)也可以避免抖动的发生。

30、在虚拟页式存储管理中,进程在内外存中的存放有以下两种方法:(1)一部分页面放在内存,其余页面放在外存;(2)一部分页面放在内存,全部页面放在外存;试从系统开销的角度分析两种方法各自的优缺点,并说明页表的差别。

答:第一种方法,一部分页面放内存,其余页面放外存,这样在内存中的页面在外存中不存在副本,第二种方法当前需要的页面放在内存中,全部的页面在外存中都有副本,因此第一种方法比第二种方法占据的存储空间小。

但是在将页面移出内存的过程中,对于第一种方法,不管要移出的页面是否被修改过,都必须将其写回磁盘;对第二种方法,如果要移出的页面没有被修改过,那么它在磁盘上的副本已经是最新的了,则不需要写回,调入的页直接覆盖被淘汰的页就行了。

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