操作系统红颜色部分

操作系统红颜色部分 生产者消费者问题 1.爸爸妈妈放苹果桔子例子(盘子可以放2个水果)，爸专向盘子中放苹果，妈妈专向盘子 中放橘子，儿子专等吃盘子中的橘子，女儿专等吃盘子中的苹果。 semaphore plate=2, apple=0, orange=0,mutex1=1,mutex2=1(互斥信号量); 父亲进程 while (1) { 取苹果; P(plate) ; //互斥向盘中取、放水果 P(mutex1); 向盘中放苹果; V(mutex1); V(apple); //允许取苹果 } 母亲进程 while(1) { 取桔子; P(plate); //互斥向盘中取、放水果 P(mutex1); 向盘中放橘子; V(mutex1); V(orange); //允许取橘子 } 儿子进程 while(1){ P(orange) ; //互斥向盘中取橘子 P(mutex2); 从盘子中拿桔子; V(mutex2); V(plate); //允许向盘中取、放水果 吃桔子; } 女儿进程 while(1) { P(apple); // 互斥向盘中取苹果 P(mutex2); 从盘子中拿苹果; V(mutex2); V(plate); //运行向盘中取、放水果 吃苹果; } 2.图馆看书登记的例子 图书馆有100个座位，每位进入图书馆的读者要在登记表上登记，退出时要在登记表上注销。 要几个程序,有多少个进程,(答:一个程序;为每个读者设一个进程) (1) 当图书馆中没有座位时，后到的读者在图书馆为等待(阻塞) (2) 当图书馆中没有座位时，后到的读者不等待，立即回家。 解(1 ) 设信号量:S=100; MUTEX=1 P(S) P(MUTEX) 登记 V(MUTEX) 阅读 P(MUTEX) 注销 V(MUTEX) V(S) 解(2) 设整型变量 COUNT=100; 信号量:MUTEX=1; P(MUTEX); IF (COUNT==0) { V(MUTEX); RETURN; } COUNT=COUNT-1; 登记 V(MUTEX); 阅读 P(MUTEX); COUNT=COUNT+1; V(MUTEX); RETURN; 1. 在页式管理中，页长为2K，某一作业的4个页面0，1，2，3分别被分配到内存的2，4，6，9块中，试回答 (1)画出作业A的页表; (2)在1200单元有一条指令mov r1, [7500]执行时，如何进行正确的地址变换，使7500单元处的1234装入r1中,请写出计算过程。 (1) 页号 块号 0 2 1 4 2 6 3 9 (2) 因为每页大小为2KB=2048字节，而7500=3*2048+1356，可知逻辑地址7500对应的页号为3，页内地址为1356.根据页号检索页表可知对应的物理块号为9，所以物理地址为:9*2048+1356=19788. 在一个请求分页系统中，假设系统分配给某进程的物理块数为3/4，开始时内存为空，执行如下访问页号序列:, 用FIFO先进先出淘汰算法/OPT理想型淘汰算法/LRU，写出页面淘汰过程，并计算缺页率。 2. 操作系统为某进程在内存中分配有三个页面，该进程访问内存的顺序(访问串)为4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，试用先进先出淘汰算法和理想型淘汰算法运行该进程，写出页面淘汰过程，并计算缺页率(假设初始时内存中没有该进程的页面)。 OPT算法: 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 4 4 4 4 4 2 1 3 3 3 3 3 3 2 1 5 5 5 缺页率=7/12*100%=58% FIFO算法淘汰最先进入内存页面，即选择在内存中驻存时间最长的页面予以淘汰: 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 4 4 4 1 1 1 5 5 5 3 3 3 4 4 4 2 2 2 2 2 3 3 3 1 缺页率=9/12*100%=75% LRU算法淘汰最近最久未使用的页面: 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 4 4 4 1 1 1 5 2 2 2 3 3 3 4 4 4 4 1 1 2 2 2 3 3 3 3 5 缺页率=10/12*100%=83% 某分页系统中主存容量为XXKB，页面大小为2KB，作业A的4个页面0，1，2，3分别被分配到主存的XXXX块中，试回答(1)画出作业A的页表(2)如何将逻辑地址2800(十进制)转换为物理地址,(超出页表长度产生地址越界中断) 3. 某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页2KB，主存32KB。 (1)逻辑地址的有效位是多少, 32*2KB=2^16B 16位 (2)物理地址的有效位为多少, 主存32KB=2^15B 15位 (3)假定某时刻系统用户的第0，1，2，3页分别分配的物理块号为5，10，4，7。将虚地址092BH变换为物理地址。(如果给出的地址分离的页号不在页表中，并且小于页长，则产生缺页中断，否则才是地址越界中断。) 页号 块号 0 5 1 10 2 4 3 7 092BH= 0 1001 0010 1011 “0001”为页号 页号1对应块号10 对应的二进制为“1010”拼接页内地址001 0010 1011得到物理地址 101 0001 0010 1011=512BH 4. 某文件占8 个磁盘块，现要把该文件磁盘块逐个读入主存缓冲区，并送用户区进行分析，假设一个缓冲区与一个磁盘块大小相同，把一个磁盘块读入缓冲区的时间(T)为60us，将缓冲区的数据传送到用户区的时间(M)是30us，CPU对一块数据进行分析的时间(C)为30us。在单缓冲区和双缓冲区结构下，读入并分析完该文件的时间分别是多少, 单缓冲区的总时间=(磁盘写入缓冲区时间+缓冲区读取时间)*8+CPU处理最后一块数据的时间 双缓冲区的总时间=(磁盘写入缓冲区时间)*8+读取最后一块数据时间+CPU分析最后一块数据的时间 单缓冲区总时间=(T+M)*8+C =(60+30)*8+30=750us 双缓冲区总时间=T*8+M+C=60*8+30+30=540us 5.磁盘或内存采用位示图分配。 (1)块号B对应位示图的字号和位号各是多少? (2)位示图字号W，位号M对应块号是多少? 类似P277 T15 (1) 字号i=(B-1)DIV n+1 位号j=(B-1)MOD n+1 (DIV求商，MOD求余) (2) B=n*(W-1)+M ( b=n*(i-1)+j ) 6. 假定当前磁头位于A号磁道，进程对磁道的请求序列依次为。当采用最短寻道时间优先和SCAN/CSCAN算法时，总的移动的磁道数分别是多少, P218 假定当前磁头位于100号磁道，进程对磁道的请求序列依次为55，58，39，18，90，160，150，38，180。当采用先来先服务和最短寻道时间优先算法时，总的移动的磁道数分别是多少,(请给出寻道次序和每步移动磁道数)(8分) FCFS: 服务序列依次为: 55，58，39，18，90，160，150，38，180 移动的磁道数分别是: 45， 3， 19， 21， 72， 70， 10， 112，142 总的移动的磁道数是:494 SSTF: 服务序列依次为: 90，58，55，39，38，18，150，160，180 移动的磁道数分别是: 10， 32， 3， 16， 1， 20， 132， 10， 20 总的移动的磁道数是:244 SCAN:150,160,180,90,58,55,39,18 CSCAN:150,160,90,18,39,55,58,90 7. 假设一个UNIX系统中，每个i结点中有10个直接地址和一、二、三重间接地址各一个，如果每个盘块长2KB，每个盘块地址占用16 bit，则一个1MB的文件分别占用多少数据盘块和间接盘块, 1MB的文件 1) 占用数据盘块数:1MB/2KB = 512 个 2) 每个盘块占用16bit，即用2个字节存放盘块地址 一次间接盘块可存放 2KB/2B = 1K=1024个数据盘块索引>502个 所以:1MB的文件占用1个间接盘块，该间接盘块有502个数据盘块地址。 10MB的文件 1) 占用数据盘块数:10MB/2KB = 5120 个 2) 每个盘块占用16bit，即用2个字节存放盘块地址 一次间接盘块可存放 2KB/2B = 1K=1024个数据盘块索引 一次间接不够，需要二次间接， 5120-1024-10=4086个 占用二次间接盘块4086/1024=[3.99]=4(取上整)，加上主索引1块，一共5块。 所以:10MB的文件占用5块二次间接，1块一次间接，一共6个间接盘块。 简答题 死锁、虚拟存储、文件删除、位示图 磁盘、同步 互斥、spool、虚拟设备、文件 进程状态:三个基本状态及转换(原因) 两种形式的制约关系:同步和互斥 临界资源、临界区、互斥、同步的定义及举例 共享缓冲区的合作、进程同步 进程状态:三个基本状态及转换(原因) 死锁的定义及例子，解决死锁的办法 虚拟存储管理作用，概念，实现方式有, 磁盘进行移臂调度的目的() ，算法，特点 SPOOLing系统是如何实现虚拟设备的 ? 虚拟设备，SPOOLing技术如何实现虚拟打印机, 位示图作用，计算，分配回收 UNIX索引结点，计算数据盘块和间接盘块数 文件误删除如何恢复,原理,