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补充习题
第三章
1、若程序Pa、Pb、pc单独执行时分别用Ta、Tb、Tc，Ta=1小时，Tb=1.5小时，Tc=2小时，其中处理器工作时间分别为ta=18分钟，tb=27分钟，tc=35分钟，如果采用多道程序设计方法，让pa、pb、pc并发执行，假定处理器利用率到达60%，另加20分钟系统开销，请问系统效率能提高百分之几？
2、某系统中进程有如下的状态变化图：
把图中发生①-④的状态变化原因填入下表中。
变化
变化原因
①
②
③
④
3、从读卡机上读进N张卡片，然后复制一份，要求复制出来的卡片与读进来的卡片完全一致。
这一工作由三个进程get，copy和put以及两个缓冲区buffer1和buffer2完成。
进程get的功能是把一张卡片上的信息从读卡机上读进buffer1；进程copy的功能是把buffer1中的信息复制到buffer2；进程put的功能是取出buffer2中的信息并从行式打印机上打印输出。
试用P、V操作完成这三个进程间的尽可能并发正确运行的关系，并指明信号量的作用及初值。
（2009考研）
4、三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N（N>0）个单元的缓冲区。
P1每次用produce（）生成一个正整数并用put（）送入缓冲区某一空单元中；P2每次用getodd（）从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd（）统计奇数个数；P3每次用geteven（）从该缓冲区中取出一个偶数并用counteven（）统计偶数个数。
请用P、V操作实现这三个进程的同步与互斥活动。
5、桌子上有一个盘子，每次只能放一个水果。
爸爸专门向盘子中放苹果，妈妈专门向盘子中放橘子，一个儿子专门等吃盘子中的橘子，一个女儿专门等吃盘子中的苹果。
用实现他们之间的同步机制。
（2013考研）
45.（7分）某博物馆最多可容纳500人同时参观，有一个出入口，该出入口一次仅允许个通过。
参观者的活动描述如下：
cobegin
参观者进程i：
{
…
进门；
…
参观；
…
出门；
…
}
coend
请添加必要的信号量和P、V操作，以实现上述操作过程中的互斥与同步。
要求写出完整的过程，说明信号量含义并赋初值。
（2014考研）
47.系统中有多个生产者进程和消费者进程，共享用一个可以存1000个产品的缓冲区（初始为空），当缓冲区为未满时，生产者进程可以放入一件其生产的产品，否则等待；当缓冲区为未空时，消费者进程可以取走一件产品，否则等待。
要求一个消费者进程从缓冲区连续取出10件产品后，其他消费者进程才可以取产品，请用信号量P，V操作实现进程间的互斥和同步，要求写出完整的过程；并指出所用信号量的含义和初值
6．一台计算机有8台磁带机，它们由N个进程竞争使用，每个进程可能需要3台磁带机。
请问N为多少时，系统没有死锁危险？
并说明原因。
7、一个操作系统由20个进程，竞争使用65个同类资源，申请方式是逐个进行的，一旦某个进程获得它所需的全部数量，立即归还所有资源。
每个进程最多使用3个资源，若仅考虑这类资源，该系统有无可能死锁？
为什么？
第四章
1.1．设有三个批处理作业JOB1，JOB2，JOB3，其到达时间、处理时间及完成时间如下：
试计算：
（1）各个作业的周转时间。
（2）所有作业的平均周转时间。
第五章
1.用可变分区方式管理主存时，假定主存中按地址顺序依次有五个空闲区，空间区的大小依次为32K，10K，5K，228K，1OOK，现有五个作业J1，J2，J3，J4，J5它们各需主存1K，1OK，108K，28K，和115K。
若采用最先适应分配算法能把这五个作业按J1-J5次序全部装入主存吗？
你认为按怎样的次序装入这五个作业可使主存空间利用率最高？
2.某存储器的用户编程空间采用页式存储管理，每页为1KB，内存为16KB。
假定某时刻用户页表中调入内存的页号和物理块号（页面号）的对照表如下：
页号
物理块号
2
9
7
5
11
3
8
7
则逻辑地址0A5C（H）所对应的物理地址是什么？
要求写出主要计算过程。
3.某采用段式存储管理的系统为装入主存的一个作业建立如表所示的段表。
段号
段长
主存起始地址
0
660
219
1
140
3300
2
100
90
3
580
1237
4
960
1959
回答下列问题：
（1）计算该作业访问[0，432]，[1，10]，[2，500]时（方括号中第一元素为段号，第二元素为段内地址）的绝对地址。
（2）总结段式存储管理的地址转换过程。
4．系统采用虚拟页式存储管理，对于如下的页访问序列；
1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5
当内存页面数量分别为3和4时，试问：
使用FIFO，LRU置换算法产生的缺页中断分别是多少？
（2009考研）
46.（8分）请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示。
页号
页框号
有效位
（存在位）
0
101H
1
1
--
0
2
254H
1
页面大小为4KB，一次内存的访问时间是100ns，一次快表（TLB）的访问时间是10ns，处理一次缺页的平均时间为108ns（已含更新TLB和页表的时间），进程的驻留集大小固定为2，采用最近最少使用置换算法（LRU）和局部淘汰策略。
假设
①TLB初始为空；
②地址转换时先访问TLB，若TLB未命中，再访问页表
（忽略访问页表之后的TLB更新时间）；
③有效位为0表示页面不在内存，产生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。
设有虚地址访问序列
2362H、1565H、25A5H，请问：
（1） 依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？
给出计算过程。
（2） 基于上述访问序列，虚地址1565H的
物理地址是多少？
请说明理由。
（2010考研）
5．设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB，按字节编址。
若某进程最多需要6页数据存储空间，页的大小为1KB，操作系统采用固定分配局部置换策略为此进程分配4个页框（页面）。
在时刻260前的该进程访问情况如下表所示。
页号
页面号
装入时刻
访问位
0
7
130
1
1
4
230
1
2
2
200
1
3
9
160
1
当该进程项执行到时刻260时，要访问逻辑地址为17CAH的数据。
请回答下列问题：
（1）该逻辑地址对应的页号是多少?
（2）若采用先进先出（FIFO）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少?
要求给出计算过程。
（3）、若采用时钟（CLOCK）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？
要求给出计算过程。
（设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动，且当前指向2号页框，示意图如下。
）
（2012考研）
45.某请求分页系统的局部页面置换策略如下：
系统从0时刻开始扫描，每隔5个时间单位扫描一轮驻留集（扫描时间忽略不计），本轮没有被访问过的页框将被系统回收，并放入到空闲页框链尾，其中内容在下一次被分配之前不被清空。
当发生缺页时，如果该页曾被使用过且还在空闲页框链表中，则重新放回进程的驻留集中；否则，从空闲页框链表头部取出一个页框。
假设不考虑其他进程的影响和系统开销，初始时进程驻留集为空。
目前系统空闲页框链表中页框号依次为32、15、21、41。
进程P依次访问的<虚拟页号，访问时刻>是：
<1,1>、<3,2>、<0,4>、<0,6>、<1,11>、<0,13>、<2,14>。
请回答下列问题。
（1）访问<0,4>时，对应的页框号是什么？
（2）访问<1,11>时，对应的页框号是什么？
说明理由。
（3）访问<2,14>时，对应的页框号是什么？
说明理由。
（4）该策略是否适合于时间局部性好的程序？
说明理由。
第八章
1.一个文件系统目录结构如图所示，文件F1由500个逻辑记录组成，每个磁盘块可存放20个逻辑记录。
现在欲读取F1中的第406个记录，文件系统的根目录现存放在内存，则最少需要读几个磁盘块，才能取出F1的第406个记录。
（分别对文件采用连续结构、链式结构和索引结构的情况进行描述）
2.设某单面磁盘的旋转速度为每分钟6000转，每个磁道有100个扇区，相邻磁道间的平均移动时间为1ms。
若在某时刻，磁头位于100号磁道处，磁道号请求队列为50，90，30，120，对请求队列中的每个磁道需读取1个随机分布的扇区，则读完这4个扇区点共需要多少时间?
假设计算机系统分别使用以下调度算法安排磁头服务序列：
●先来先服务
●最短寻道时间优先
●电梯算法（首先向内道移动）
（2010考研）
45、（7分）假设计算机系统采用CSCAN（循环扫描）磁盘调度策略，使用2KB的内存空间记录16384个磁盘块的空间状态
（1）、请说明在上述条件下如何进行磁盘块空闲状态管理。
（2）、设某单面磁盘旋转速度为每分钟6000转。
每个磁道有100个扇区，相临磁道间的平均移动时间为1ms.
若在某时刻，磁头位于100号磁道处，并沿着磁道号大的方向移动（如下图所示），磁道号请求队列为50.90.30.120.对请求队列中的每个磁道需读取1个随机分布的扇区，则读完这个扇区点共需要多少时间？
要求给出计算过程。
（2012考研）
46.某文件系统空间的最大容量为4TB（1T=240），以磁盘块为基本分配单位，磁盘块大小为1KB。
文件控制块（FCB）包含一个512B的索引表区。
请问答下列问题。
（1）假设索引表区仅采用直接索引结构，索引表区存放文件占用的磁盘块号。
索引表项中块号最少占多少字节？
可支持的单个文件最大长度是多少字节？
（2）假设索引表区采用如下结构：
第0-7字节采用<起始块号，块数>格式表示文件创建时预分配的连续存储空间，其中起始块号占6B，块数占2B；剩余504字节采用直接索引结构，一个索引项占6B，则可支持的单个文件最大长度是多少字节？
为了使单个文件的长度达到最大，请指出起始块号和块数分别所占字节数的合理值并说明理由。
（2014考研）
文件F由200条记录组成，记录从1开始编号，用户打开文件后，欲将内存中的一条记录插入文件F中，作为其第30条记录，请回答下列问题，并说明理由。
1）若文件系统为顺序分配方式，每个存储块存放一条记录，文件F的存储区域前后均有足够空闲的存储空间，则要完成上述操作最少要访问多少存储块？
F的文件控制区内容会有哪些改变？
2）若文件系统为链接分配方式，每个存储块存放的一条记录和一个链接指针，则要完成上述操作最少要访问多少存储块？
若每个存储块大小为1KB，其中4个字节存放指针，则该系统支撑文件的最大长度是多少？
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