操作系统实例分析

（一）在某个采用页式存储管理的系统中，作业J 有4个页面，分别被装入到主存的3、4、6、8块中，假定页面和存储块的大小均为1024字节，主存容量为64 KB 字节 （1） 写出J 的页表

（2） J 在CPU 上运行时，执行一条传送指令 “ mov 2108，3102 ” 变换出两个操作数的物理地址 （3） 页式存储管理的系统中的逻辑地址结构为多少二进制位，页号和页内位移各用那些位描述? 解：(1)

(2) mov 6204，8222

(3) 逻辑地址为16 个二进位，第0～9位表示页内位移，第10～15位表示页号

（二）在一个使用交换技术的系统中，按地址从低到高排列的内存空间长度是10KB 、20 KB 、18 KB 、7 KB 、12 KB 、15 KB 。对于下列顺序的段请求：

（1）12 KB （2）10 KB （3）15 KB （4）18 KB (5) 12 KB

分别使用首次适应算法、最佳适应算法、

最坏适应算法说明空间的使用情况（指出那个请求占用那个空间）。哪种算法不能接纳该请求序列？

解：

↓ ↓

↓ 10KB

12 KB ↓ ↓ ↓

12KB 10 KB 10 KB ↓ ↓ ↓

15KB 12 KB 15 KB ↓ ↓ ↓

15 KB 12 KB ↓ ↓ ↓

12KB 18 KB ↓ ↓ ↓

12 KB

首次分配 最佳分配

最坏分配

（三）回答以下问题

1.若进程PA 和PB 要对某公共变量进行操作，PA 的临界段为CA ，PB 的临界段为CB ， 用P 、V 操作实现PA 和PB 之间的互斥。

2.已分配给用户，由于空闲区容量大于作业长度而剩余下来的空闲区，称为“内部碎片”。因容量太小，不能满足用户需求而无法分配出去的空闲区，称为“外部碎片”。填写下表（打√），说明在各种内存分配方式中，有可能存在哪种类型的“碎片”

答： 1.S=1 进程PA 进程PB P(S) P(S) CA CB V(S) V(S) 2.

（四）某作业采用离散分配方式。它的五个页面（页面大小为1KB ）0、1、2、3、4被分配到主存的2、4、7、6、1块中

1. 画出作业的页表结构。将逻辑地址3450转换成物理地址。

2. 假定引入了虚拟存储器技术后，系统只分配给作业3个物理块，当作业的页面走向为2，3，2，1，5，2，4，5，3，2

，5，2。试用LRU 算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数。

3. 若系统向用户提供的逻辑地址空间最大为16页，每页4KB ，问逻辑地址至少应为多少位？ 解：1. 逻辑地址3450 物理地址 6522 页表

2. LRU 7次 (分析过程略)

3. 逻辑地址至少应为16位

（五）某磁盘有200个柱面，编号为0～199，磁头当前正处在143道且正向199道方向移动，有如下的磁盘访问序列（磁道号）：

86、147、91、177、94、150、102、175、130

求在FCFS 、SSTF 、SCAN 调度算法下的磁头移动顺序及移动总量（以磁道数计） 解：FCFS 143－86－147－91－177－94－150－102－175－130 移动总量565 SSTF

143－147－150－130－102－94－91－86－175－177 移动总量162 SCAN 143－147－150－175－177－130－102－94－91－86 移动总量125 （六）某系统的进程状态图如图所示。

（1） 说明一个进程发生变迁3、4、6的原因

（2） 下述因果变迁是否会发生？若会，在什么情况下发生？

① 3 → 5 ② 6 → 4 ③ 6 → 7

（3） 根据此进程状态图，说明该系统的CPU 调度策略和调度效果

PA PB

(1)解：变迁3的原因是运行进程提出了I/O请求；变迁4的原因是时间片到；变迁6的原因是阻塞

进程因I/O完成被唤醒改变为就绪状态

(2)①3——5会发生，原因是运行进程提出了I/O请求，而此刻高优先就绪队列为空

②6——4不会发生，不存在因果关系

③6——7不会发生，不存在因果关系

(3)该系统的CPU调度策略是多队列轮转法，设置了两个队列，高优先级队列的优先权高时间片短，

低优先级队列的优先权低时间片长。新创建的进程进入高优先级队列，调度一次（100 ms）后仍

未结束，转入低优先级队列轮转调度直到进程结束。

（七）内存容量为64KB,被分成16块，（块号为0、1、2、…15）设某作业有4页（页号为0、1、

2、3）分别被装入2、4、1、5块中，试问：

（1）该作业总长度是多少字节

（2）请写出该作业每一页在主存中的起始地址

解：（1）块长度为（64/6）4KB，所以作业的总长度为4KB×4＝16KB

（2）

（八）某计算机系统内存容量为128KB，对存储器采用可变分区的存储管理办法，现有三个作业（J1、J2、J3）在内存，其存储器的分配如图所示

（1）现有一个需要25KB 存储空间的作业J4请求装入内存，若采用最先适应分配算法来给J4分配空间，请给出装入J4后的内存空闲区表。

（2）若采用最优适应算法来给J4分配空间，请给出装入J4后的内存空闲表。

（3）在只有J1、J2、J3三个作业的情况下，J2运行结束撤离后，请给出J2撤离后的内存空闲区表。

解：(1) 空闲区表

接纳J4前 接纳J4后

(2) 空闲区表

接纳J4前 接纳J4后

(3)首次算法 最佳算法

（九）回答下列问题

1、用P 、V 操作实现图中4个进程的合作关系

2、设某移动头磁盘有200道，编号为0～199，磁头当前正处在130道且正向0道方向移动，有如下的磁盘访问序列（磁道号）：

70、120、80、160、60、150

求在FCFS 、SSTF 、SCAN 调度算法下的磁头移动顺序及移动总量（以磁道数计） 解：1．

SB=0 SC=0 SD=0 PA PB PC PD ┆ P(SB) P(SC) P(SD) ┆ ┆ ┆ P(SD) V(SB) V(SD) V(SD) ┆ V(SC)

PD

PB PC