操作系统期末复习.docx
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操作系统期末复习
分页存储管理的设计与实现。
某系统采用了两级页表机制,可使页表所占用内存尽量少,分页地址变换机构如下图所示:
分页地址变换机构
页目录表共1024项,每个页表1024项,每页的大小是4K个字节。
地址转换时,先由分段部件生成线性地址,再由上面所述的分页部件,根据线性地址中的页目录索引在页目录表中找相应的项,该项值为所需页表在内存的块号,找到该页表后,然后按第21-12位的页表索引找到所需页的物理内存起始地址,把它与12位偏移直接相加得到32位的物理地址。
设系统有如表4.1中所示的10个段,已知:
1-8段从内存的200000H处开始由低地址到高地址连续存放,映射到3G+4M开始的线性地址空间;9段(缓冲区)放在400000H开始的内存,映射的线性地址同物理地址;显存从B8000H开始,映射到3G开始的线性地址空间。
表4.1
段名
长度
1、中断表IDTSEG
4K
2、TOS任务状态段TOS_TSSEG
4K
3、全局描述符表GDTSEG
4K
4、页目录PDT
4K
5、页表PTO
64K
6、TOS代码TOS_CODESEG
4K
7、TOS栈段TOS_STACKSEG
4K
8、数据段DATA_TOS
4K
9、缓冲区
4K
10、显存
8K
(1)、请设计并填写页目录表和页表(需说明每张表的内存地址)
(2)、线性地址为:
C0401010H、C0404010H、C0414010H,则物理地址是多少,所在段的段名是什么?
(需写出计算的详细步骤)
有一个文件系统,根目录长驻内存,如图所示:
目录文件采用拉链式,每个目录最多存放40个下级文件,每个磁盘块存放10个下级文件的描述。
若下级文件为目录文件,上级目录指向该目录文件的第一块,否则指向普通文件的文件控制块。
普通文件采用三级索引形式,文件控制块中给出13个磁盘地址,前10个磁盘地址指出前10页的物理地址,第11个磁盘地址指向一级索引表,一级索引表给出256个磁盘地址,即指出该文件第11页至第266页的地址;第12个磁盘地址指向二级索引表,二级索引表中指出256个一级索引表的地址;第13个磁盘地址指向三级索引表,三级索引表中指出256个二级索引表的地址。
(1)该文件系统中的普通文件最大可有多少页?
(2)若要读文件/A/D/K/Q中的某一页,最少要启动磁盘几次?
最多要启动磁盘几次?
(3)若想减少启动磁盘的次数,可采用什么办法?
解:
(1)普通文件最大可有10+256+2562+2563个页
(2)读\A\D\K\Q的某一页
因为目录文件采用链接形式,每个磁盘块存放10个下级文件的描述,一个目录下最多存放40个下级文件描述,故一个目录文件最多占4个物理块。
根目录文件已在内存,故不必启动硬盘读入它。
最少最多
根目录文件(已在内存)
读出A目录中包含D的那块1次4次
读出D目录中包含K的那块1次4次
读出K目录中包含K的那块1次4次
读出Q文件控制块1次1次
读出Q文件某一页1次(直接)4次(3级索引)
共5次17次
(3)可采用引入当前目录方法。
有四个进程A、B、C、D
(1)进程A通过一个缓冲区不断地向进程B、C、D发送信息,A每向缓冲区送入一个信息后,必须等进程B、C、D都取走后才可以发送下一个信息,B、C、D对A送入的每一信息各取一次,试用P、V操作实现它们之间的正确通讯。
(2)试用最少个数的信号量实现进程A、B、C、D间的正确通讯。
解:
(1)
varSab,Sac,Sad,Sb,Sc,Sd:
semaphore:
=1,1,1,0,0,0
A:
Repeat
生产消息;
P(Sab);
P(Sac);
P(Sad);
向缓冲区送消息;
V(Sb);
V(Sc);
V(Sd)
UntilFalse
B:
Repeat
P(Sb);
从缓冲区取消息;
V(Sab)
UntilFalse
C:
Repeat
P(Sc);
从缓冲区取消息;
V(Sac)
UntilFalse
D:
Repeat
P(Sd);
从缓冲区取消息;
V(Sad)
UntilFalse
(2):
图中A要通过3道“关卡”这件事,和通过1道“关卡”3次,具有相同的效果。
故可以将Sab、Sac、Sad合并成一个初值是3的信号量。
varS,Sb,Sc,Sd:
semaphore:
=3,0,0,0
A:
Repeat
生产消息;
P(S);
P(S);
P(S);
向缓冲区送消息;
V(Sb);
V(Sc);
V(Sd)
UntilFalse
B:
Repeat
P(Sb);
从缓冲区取消息;
V(S)
UntilFalse
C:
Repeat
P(Sc);
从缓冲区取消息;
V(S)
UntilFalse
D:
Repeat
P(Sd);
从缓冲区取消息;
V(S)
UntilFalse