操作系统应用题1(解答) (2).pdf

在操作系统中，有两个主要的知识点被讨论：作业调度和页面替换算法。 1. 作业调度： - **非抢占式优先级算法**：在这种调度策略中，一旦作业开始执行，就会一直运行直到完成，即使有优先级更高的作业到达。题目中的作业1、2、3按照优先级2、3、5排序，作业到来时间按编号递增。在非抢占式优先级调度下，作业1（优先级2）首先执行，然后是作业3（优先级3），最后是作业2（优先级5）。由于作业2是在作业1完成后13时间单位才到达，所以在作业1执行完之前，作业2不能开始执行。同样，作业3在作业2之后3时间单位到达，因此它在作业2执行结束后才能开始。这样，我们可以画出一个执行时间图，显示每个作业的开始、结束时间和等待时间。 - **周转时间**：作业从提交到完成的总时间。 - **带权周转时间**：周转时间除以服务时间（作业运行时间），反映了系统的响应效率。 - 题目给出了每个作业的周转时间和带权周转时间，以及它们的平均值。例如，作业1的周转时间为12，带权周转时间为1.04。 2. 页面管理和替换算法： - **逻辑地址与物理地址**：逻辑地址由页号和页内地址组成，而绝对地址则是块号和页内地址的组合。题目中，逻辑地址需要13位（3位页号+10位页内地址），绝对地址需要15位（5位块号+10位页内地址）。 - **虚拟存储器**：用户看到的内存（32页，1KB/页）大于实际内存（16KB）。在给定的页表中，通过查找页号找到对应的物理块号，可以计算逻辑地址到物理地址的转换。例如，逻辑地址0A5C（H）对应页号2，查表得知物理块号为4，所以物理地址为125C（H）。 - **页面替换算法**：FIFO（先进先出）和LRU（最近最少使用）是两种常见的页面替换策略。FIFO算法在给定的页面访问序列中，当内存块为3时，缺页9次；为4时，缺页10次。LRU算法则分别产生10次和8次的缺页中断。 - **PV操作**：用于进程同步，这里解决的是司机和售票员的同步问题。司机需要在售票员关上门后才能启动车辆，而售票员必须在车辆停稳后才能开门。可以使用两个信号量S1（表示门关，初始值为1）和S2（表示门开，初始值为0）。司机先对S1做P操作，确保门已关；售票员在售票、开门和关门前对S2做P操作，完成后对S1或S2做V操作，释放资源。 在页式虚拟存储管理的系统中，FIFO页面调度算法会导致较高的缺页率，例如在给定的字地址序列中，如果第0页已经在内存中，那么会根据FIFO规则引发多次缺页中断，因为旧页面可能被提前淘汰，而不久后又要再次访问。