操作系统例题

关于磁盘调度策略的答疑
需要掌握下列的知识点
●各种调度策略的思路
●磁道号和磁盘位置的关系
●会画出磁盘调度的序列图
●会计算相关的磁头移动的总距离
例题抄录如下：
已知读写磁头位于53号磁道，现有磁盘请求序列为98，183，37，122，14，124，65，67。

要求图示采用FCFS、SSTF、扫描策略和循环扫描策略等磁盘调度算法实现上述请求的过程。

分析：
首先搞清各种调度算法的思路
1.FCFS：先到先服务的策略：从字面上就能理解它的思路，就是先提出要求的数据位置先
访问，此题可以直接得到调度序列应为：53→98→183→37→122→14→124→65→67。

2.SSTF：最短查找时间优先算法：从当前磁头位置出发，将磁头移动到距离最近的一个数
据块处。

本题依然是从53出发，在53 磁道的两侧分别是37（外侧，为什么？）和65，由于65距53为12（相减即可），而37距53为16，故65为53磁道的下一个位置；然后以65为当前位置，重新判断下一个位置53→65→…；通常是和画图结合比较容易判断。

3.扫描策略：磁头从一个方向扫描到最外端（或最内端）的数据块，然后向反方向扫描，
这样一去一回就把所有的数据全部读取了。

在这儿要设定开始时磁头扫描的方向，（一般题面上会有说明，没有的话自己假设；本题我们假设是从内到外）。

如果是从内到外，我们知道当前的磁头是从大号码向小号码移动（0磁道是最外圈），故我们可以知道磁头的移动序列是53→37→14→（回扫）65→67→98→122→124→183
4.循环扫描策略：磁头只从一个方向扫描到最外端（或最内端）的数据块，然后向反方向
移动到最内端，（反向移动是不读取数据的），重新从最内端移动到最外端并全部读取数据。

我们还是假设是从内到外是读取数据。

则此时的磁头移动序列是53→37→14→（回扫不取数据）183→124→122→98→67→65
然后画出要求算法的调度图，我们以循环扫描策略为例，其他参照教材P224～225
图的横坐标是磁道位置，综坐标是时间轴，所以我们可以看出究竟是哪个位置先访问的；
下图的圆圈表示读取数据，虚线表示磁头回移不取数据。

14 37 53 65 67 98 122 124 183
循环扫描策略的示意图
在上图中我们计算一下磁头移动的总距离，可以分段计算
53→→14：移动距离39（53－14＝39）
14→→183：移动距离169（183－14＝169）
183→→65：移动距离118（183－65＝118）
总距离三段相加=39+169+118=326
例题：采用简单分页系统的内存管理，页面的大小是8K字节。

现有一个逻辑地址A＝3580h，该进程的页表为[0,5/1,6/2,1/3,0...]，则该逻辑地址对应的物理地址A'是多少？请写出计算的过程。

解：
A=3580h=0011 0101 1000 0000B
结果：D580h
关于信号量问题的例题：
1：考虑有几类资源需要控制
2：考虑资源的初始情况是怎样的；
3：给出每个进程使用资源部分的相关过程
4：将相关过程转换为信号量的语句
例题：
1．一个生产者与一个消费者，它们共用一个缓冲器。

生产者不断地生产物品，每生产一件物品就要存入缓冲器，但缓冲器中每次只能存入一件物品，只有当消费者把物品取走后，生产者才能把下一件物品存入缓冲器。

同样，消费者要不断地取出物品去消费，当缓冲器中有物品时他就可以去取，每取走一件物品后，必须等生产者再放入一件物品才能再取。

试采用进程的同步机制，写出对他们的管理方式。

●考虑有几类资源需要控制？
●考虑资源的初始情况是怎样的；
●给出每个进程使用资源部分的相关过程
生产者：
消费者
●将相关过程转换为信号量的语句
begin
Buffer：integer；
SP，SG：semaphore；
SP：=1；SG：=0；
cobegin
PROCESS Producer
begin
L1：produce a product；
Wait（SP）；
Buffer：=product；
Signal（SG）；
goto L1
end；
PROCESS Consumer
begin
L2：Wait（SG）；
Take a product from Buffer；
Signal（SP）；
consumer；
goto L2
end；
coend；
end；
现在有一个作业，分配到3个页架，运行时依此访问的页号为7，0，1，2，0，3，0，4，2，3。

要求采用FIFO的页面调度方法，图示调度过程，并说明产生了几次缺页中断(页架空闲初次装入时，不计入缺页次数)
有六次缺页中断。

某系统中有3类资源M1, M2, M3，有四个进程P1,P2,P3，P4。

其中M1,M2,M3的总数分别是10，8，3。

四个进程对资源的需求和资源的已分配情况分别如下图。

试问， 按银行家算
解：
步骤一：给出当前情况下资源需求即分配的情况分析：
总的资源数 R ＝（10，8，3） 当前可用资源 V ＝ (3，1，1);
当前已分配资源：
A ＝⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡002
110032133
当前需要的资源情况C ＝⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡11
115334
125
步骤二：对资源进行虚拟分配情况：
1. 用V 和C 的每一行进行比对，发现V ﹥C4；资源满足P4需要，分配给P4后回收
资源A4：V ＝V+A4=（5，1，1）；P4对应的数据则不再使用。

2. 用V 和C 的每一行再次比较，发现V ﹥C3；资源满足P3需要，分配给P3后收回
资源A3：V ＝V+A3＝（5，2，2）；P3对应的数据不再使用。

3. 用V 和C 的每一行再次比较，发现V ﹥C1；资源满足P1需要，分配给P1后收回
资源A1：V ＝V+A1＝（8，5，3）；P1对应的数据不再使用。

4. 用V 和C 的每一行再次比较，发现V ﹥C2；资源满足P2需要，分配给P2后收回
资源A2：V ＝V+A2＝（10，8，3）；P2对应的数据不再使用。

步骤三：结论
资源已全部收回。

结论：系统无死锁发生。