操作系统应用题1(解答)

1、假定在单CPU条件下有下列要执行的作业：

作业到来的时间是按作业编号顺序进行的（即后面作业依次比前一个作业迟到一个时间单位）。

（1）用一个执行时间图描述在采用非抢占式优先级算法时执行这些作业的情况。

（2）对于上述算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？

（3）对于上述算法，各个作业的带权周转时间是多少？平均带权周转时间是多少？

解：

(1) 非抢占式优先级算法

(2) 和（3）

平均周转时间 12.3 平均带权周转时间 2.9

2、考虑一个由8个页面，每页有1024个字节组成的逻辑空间，把它装入到有32个物理块的存储器中，问：

（1）逻辑地址需要多少位表示？（二进制）

(2）绝对地址需要多少位表示？（二进制）

解：

因为页面数为8=23，故需要3位二进制数表示页号。每页有1024个字节，1024=210，于是页内地址需要10位二进制数表示。32（32=25）个物理块，需要5位二进制数表示块号。

（1）页的逻辑地址由页号和页内地址组成，所以需要3+10=13位二进制数表示。

（2）页的绝对地址由块号和页内地址的拼接，所以需要5+10=15位二进制数表示。

3．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。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：

则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址是什么？

解：125C（H）（要求写出计算步骤）

[分析]页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。

由已知条件“用户编程空间共32个页面”，可知页号部分占5位；由“每页为1KB”，1K=210，可知内页地址占10位。由“内存为16KB”，可知有16块，块号为4位。

逻辑地址0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100，根据上面的分析，下划线部分为页内地址，编码“000 10”为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表，得到物理块号是4（十进制），即物理块地址为：01 00 ，拼接块内地址10 0101 1100，得01 0010 0101 1100，即125C（H）。

4．对于如下的页面访问序列：

1， 2， 3， 4， 1， 2， 5， 1， 2， 3， 4， 5

当内存块数量分别为3和4时，试问：使用FIFO、LRU置换算法产生的缺页中断是多少？（所有内存开始时都是空的，凡第一次用到的页面都产生一次缺页中断）

解：

FIFO淘汰算法：

内存块为3时，缺页中断（或称缺页次数、页面故障）为9；内存块为4时，缺页中断为10。（这似乎是一个奇怪的现象，同时也告诉我们，操作系统是一个复杂的机构，直观是靠不住的！）

LRU淘汰算法：

内存块为3时，缺页中断为10；内存块为4时，缺页中断为8。

（具体计算过程省略，解答时请同学们写出计算过程。）

5、设公共汽车上有一位司机和一位售票员，它们的活动如下：

请分析司机与售票员之间的同步关系，如何用PV操作实现。

答：为了安全起见，显然要求：关车门后才能启动车辆；到站停车后才能开车门。所以司机和售票员在到站、开门、关门、启动车辆这几个活动之间存在着同步关系。用两个信号量S1、S2分别表示门关和门开，S1的初值为1（S1＝1表示可以开车），S2的初值为0（S2＝1表示可以开门）。用PV操作实现司机进程和售票员进程同步的算法描述如下：

司机：售票员：

P（S1）售票

启动车辆P（S2）

正常行车开车门

到站停车关车门

V（S2）V（S1）

另外，程序中PV操作出现的顺序与信号量的初值设置有关，以本题为例，算法如下描述时，S1、S2的初值均应为0。

司机：售票员：

正常行车售票

到站停车 P（S2）

V（S2）开车门

P（S1）关车门启动车辆V（S1）

6．在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业，它依次要访问的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若该作业的第0页已经装入主存，现分配给该作业的主存共300字，页的大小为100字，请回答下列问题：

（1）按FIFO调度算法将产生次缺页中断，依次淘汰的页号为？，缺页中断率为？

（2）按LRU调度算法将产生次缺页中断，依次淘汰的页号为？，缺页中断率为？

解

（1）按FIFO调度算法将产生5次缺页中断；依次淘汰的页号为：0，1，2；

缺页中断率为：5/10=50%

（2）按LRU调度算法将产生6次缺页中断；依次淘汰的页号为：2，0，1，3；

缺页中断率为：6/10=60%

7. 假定在单

（1）用一个执行时间图描述在下列算法时各自执行这些作业的情况：FCFS、RR（时间片＝1）和非抢占式优先级。

（2）对于上述每种算法，各个作业的周转时间是多少？平均周转时间是多少？

（3）对于上述每种算法，各个作业的带权周转时间是多少？平均带权周转时间是多少？

解：

(1)(1) FCFS：

作业1 作业2 作业3 作业4 作业5

0 10 11 13 14 19 t

RR：

作业 1 2 1 3 4 1 5 3 1 5 1 5 1 5 1 5 1 1 1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 t

非抢占式优先级：

作业1 作业4 作业3 作业5 作业2

0 10 11 13 18 19 t

（2）和(3)

RR: