发布时间 : 星期三 文章2014最新计算机等级考试四级操作系统原理习题集+答案更新完毕开始阅读
3．解:
1. 先来先服务调度算法FCFS作业调度次序的计算：
FCFS按照作业到达的先后次序来选择作业，按作业到达时间的先后次序五个作业调度次序为A、B、C、D、E。
2. 短作业优先调度算法SJF作业调度次序的计算：
SJF在到达的作业中挑选所需运行时间最短的作业进入主存先运行，调度次序如下： T=0：只有作业A已到达，调度作业A运行。
T=4：作业A完成，作业B、C、D、E已全部到达，比较作业B、C、D、E的运行时间，按运行时间短的作业先运行，则调度次序为D、B、E、C。 调度图：
T 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 FCFS A A A A B B B C C C C C D D E E E E SJF A A A A D D B B B E E E E C C C C C 进 程 到达时间 Ta 运行时间 TS A 0 4 4 4 4 4 B 1 3 7 6 9 8 C 2 5 12 10 18 16 D 3 2 14 11 6 3 E 4 4 18 14 13 9 平均 9 8 FCFS 完成时间 Tf 周转时间 Tq SJF 完成时间 Tf 周转时间 Tq 3.高响应比优先(HRRN)(作业)调度算法作业调度次序的计算： T=0：只有作业A已到达，调度作业A运行。
T=4：作业A完成，作业B、C、D、E已到达，计算作业B、C、D、E响应比RP分别为： 1+3/3、1+2/5、1+1/2、1+0/4，作业B响应比最大调度运行。
T=7：作业B完成，作业C、D、E已到达，计算作业C、D、E响应比RP分别为： 1+5/5、1+4/2、1+3/4，作业D响应比最大调度运行。
T=9：作业D完成，作业C、E已到达，计算作业C、E响应比RP分别为： 1+7/5、1+5/4，作业C响应比最大调度运行。
T=14：作业C完成，作业E已到达，调度作业E运行。 T=18：作业E完成。 4. 解: 进程 P0 P1 P2 P3 P4 Allocation A B C D 0 0 3 2 1 0 0 0 1 3 5 4 0 3 3 2 0 0 1 4 Need A B C D 0 0 1 2 1 7 5 0 2 3 5 6 0 6 5 2 Availabe A B C D 1 6 2 2 1 9 8 6 2 9 8 6 1 6 5 4 Avelable+ Allocation A B C D 1 6 5 4 2 9 8 6 3 12 13 10 1 9 8 6 3 12 14 14 No 1 3 4 2 5 0 6 5 6 3 12 13 10 可以找到一个安全序列{P0、P3、P1、P2、P4}，系统是安全的。
进程P2此时提出资源申请（1，2，2，2）, 如系统实施此次分配使系统可用资源减到（0，4，0，0），再也无法满足各进程对资源的需求，系统进入一个不安全状态，系统不能将资源分
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配给进程P2。 进程 P0 P1 P2 P3 P4 Allocation A B C D 0 0 3 2 1 0 0 0 2 5 7 6 0 3 3 2 0 0 1 4 Need A B C D 0 0 1 2 1 7 5 0 1 1 3 4 0 6 5 2 Availabe A B C D 0 4 0 0 Avelable+ Allocation A B C D No 0 6 5 6
第三章
1. 某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页lKB，主存为16KB。假定某时刻系统为
用户的第0、l、2、3页分别分配到物理块号为5、10、4、7中，试分别写出虚拟地址1234和2345的页号和页内地址，并将虚拟地址变换为物理地址。
2．考虑一个分页系统，其页表存放在内存，如果内存读写周期为1.0us，快表的访问时间为0.2us。如果设立一个可存放64个页表表项的快表，90%的地址变换可通过快表完成，问内存平均存取周期为多少？
3．在一个请求分页系统中，分别采用FIFO和 LRU页面置换算法时，假如一个作业的页面访问顺序为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2， l，5，当分配给该作业的物理块数M为4时，试试写出页面访问的过程，并计算访问中所发生的缺页次数和缺页率？
答案：
1. 解：
(1)将虚地址分离成页号和页内地址d：
页号P＝（虚地址／页大小）取整＝（1234/1024）取整＝1 页内地址d＝虚地址－页号P×每页大小
＝1234－1×1024＝1234－1024＝210 根据页号查页表，由页表项读出物理页号： 由页号 P＝1查页表得物理页号为10 将物理页号和页内地址构成物理地址： 物理地址＝物理页号×页大小＋页内地址 ＝10×1024＋210＝10450 (2)将虚地址分离成页号和页内地址d：
页号P＝（虚地址／页大小）取整＝（2345/1024）取整＝2 页内地址d＝虚地址－页号P×每页大小
＝2345－2×1024＝2345－2048＝297 根据页号查页表，由页表项读出物理页号： 由页号 P＝2查页表得物理页号为4
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将物理页号和页内地址构成物理地址： 物理地址＝物理页号×页大小＋页内地址 ＝4×1024＋297＝4397
2. 解：
当快表命中时CPU存取内存一个数据的时间为T1＝检索快表时间＋访问内存数据时间=T(快表)+T(内存)＝ 20＋100＝120ns。
当快表不命中时CPU存取内存一个数据的时间为T2＝检索快表时间＋检索内存中的页表时间＋访问内存数据时间=T(快表)+T(内存) +T(内存)＝20＋100＋100＝220ns。
则CPU存取内存一个数据的平均时间为
T = T1*命中率+T2*（1－命中率）= T1*ρ+T2*(1-ρ)= 120*0.9+220*0.1 = 130ns。
3. 解：
(1) FIFO置换算法
页面走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 物 4 3 2 1 1 1 5 4 3 2 1 5 理 4 3 2 2 2 1 5 4 3 2 1 块 4 3 3 3 2 1 5 4 3 2 4 4 4 3 2 1 5 4 3 缺页中断 √ √ √ √ 用FIFO置换算法产生缺页次数10次 (2) LRU置换算法 页面走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 物 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 理 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 块 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 4 3 2 1 1 √ 1 5 4 3 √ √ √ 缺页中断 √ √ √ √ 用LRU置换算法产生缺页次数8次
√ √ √ √ √ √ 第五章
1.一个文件系统中有一个20MB大文件和一个15KB小文件,当分别采用二级索引和UNIX Sytem V 分配方案时(每块大小为2048B,每块地址用4B表示)，问: (1)各文件系统管理的最大的文件是多少?
(2)每种方案对大、小二文件各需要多少专用块来记录文件的物理地址(说明各块的用途) ? (3)如需要读大文件前面第5.5KB和后面（16M＋5.5KB）信息，则每个方案各需要多少次盘I/O操作?
答案：
1．解：
(1)各种分配方案的文件系统可管理的最大文件
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① 二级索引：由于盘块大小为2KB，每个地址用4B表示，一个盘块可存0.5K个索引表目，
二级索引可管理的最大文件容量为2KB×0.5K×0.5K＝0.5GB。（三级索引可管理的最大文件容量为2KB×0.5K×0.5K×0.5K＝0.25TB。） ② UNIX混合分配：可管理的最大文件为2KB×(10+0.5K+0.5K×0.5K+0.5K×0.5K×0.5K)=
20KB＋1MB+0.5GB＋0.25TB。
(2)每种分配方案对20MB大文件和15KB小文件各需要多少专用块来记录文件的物理地址? ① 二级索引：对大小文件都固定要用二级索引，对15KB小文件，用一块作第一级索引，
用另一块作二级索引，共用二块专用物理块作索引块，对于20MB大文件，用一块作第一级索引，用20块作第二级索引，共用21块专用物理块作索引块。 ② UNIX的混合分配：对15KB小文件只需在文件控制块FCB的i_addr[13]中使用前8个表
目存放文件的物理块号，不需专用物理块。对20MB大文件，FCB的i_addr[13]中使用前10个表目存放大文件前10块物理块块号，用一级索引块一块保存大文件接着的0.5K块块号，还要用二级索引存大文件以后的块号，二级索引使用第一级索引1块，第二级索引19块。总共也需要21块专用物理块来存放文件物理地址。
(3)为读大文件前面第5.5KB和后面第（16M＋5.5KB）信息需要多少次盘I/O操作?
①二级索引：为读大文件前面和后面信息的操作相同，首先进行一次盘I／O读第一级索引块，然后根据它的相对逻辑块号计算应该读第二级索引的那块，再化一次盘I／O读出信息所在盘块，这样读取大文件前面或后面信息都只需要3次盘I／O操作。
②UNIX混合分配：为读大文件前面5.5KB信息，先根据它的相对逻辑块号，在内存文件控制块FCB的i_addr[13]第二个表目中读取信息所在块块号，而只化费一次盘I／O操作即可读出该块信息。为读大文件后在（16MB＋5。5KB）信息，先根据它的相对逻辑块号判断它是在UNIX二级索引管理范围，先根据i_addr[11]内容化一次盘I／O操作读出第一级索引块取得二级索引表项所在盘块号，第二次读出第二级索引块，就可以得到信息所在块块号，最后化一次盘I／O读出信息所在盘块，这样总共需要3次盘I／O操作才能读出文件后面的信息。 管理最大文件 二级索引 UNIX 0.5GB 20KB＋1MB+0.5GB＋0.25TB 0 21 1 2+1 管理用的 15KB文件 2 专用块数 20MB文件 21 读20MB文件某处信息 5.5KB 16MB+5.5KB 2+1 2+1
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