操作系统应用题2解答.doc

1. 设有一台计算机，有两条I/O通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1中，加工处理后在搬到缓冲区B2中，并在打印机上印出，问：系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？这些进程间有什么样的相互制约关系？用P、V操作写出这些进程的同步算法。 解： 系统可设三个进程来完成这个任务：R进程负责从卡片输入机上读入卡片信息，输入到缓冲区B1中；C进程负责从缓冲区B1中取出信息，进行加工处理，之后将结果送到缓冲区B2中；P进程负责从缓冲区B2中取出信息，并在打印机上印出。R进程受C进程影响，B1放满信息后R进程要等待等C进程将其中信息全部取走，才能继续读入信息；C进程受R进程和P进程的约束：B1中信息放满后C进程才可从中取出它们，且B2被取空后C进程才可将加工结果送入其中；P进程受C进程的约束：B2中信息放满后P进程才可从中取出它们,进行打印。信号量含义及初值：B1full 缓冲区B1满，初值为0；（B1full1表示B1满）B1empty缓冲区B1空，初值为1；（B1empty1表示B1空）B2full 缓冲区B2满，初值为0；（B2full1表示B21满）B2empty缓冲区B2空，初值为1；（B2empty1表示B2空） R进程 C进程 P进程P(B2full)从B2中取出信息进行打印V(B2empty)P(B1full)P(B2empty)取B1送入B2V(B1empty)V(B2full)P(B1empty)输入信息写入B1V(B1full)2、现有一个作业，在段式存储管理的系统中已为其主存分配，建立的段表内容如下：段号主存起始地址（段基址）段长度012040176030248020337020计算逻辑地址（2，15），（0，60），（3，18）的绝对地址是多少？注：括号中第一个元素为段号，第二个元素为段内地址。解：段式存储管理的地址转换过程为：（1）根据逻辑地址中的段号查段表的相应栏目；（2）根据段内地址段长度，检查地址是否越界；（3）若不越界，则绝对地址=该段的主存起始地址+段内地址。逻辑地址（2，15）查段表得段长度为20，段内地址1540，地址越界，系统发出“地址越界”中断。逻辑地址（3，18）查段表得段长度为20，段内地址180S的值表示可继续进入售票厅的人数S=0表示售票厅中已有20名顾客(购票者)S0|S|的值为等待进入售票厅的人数(2)上框为P(S) 下框为V(S)(3)S的最大值为20 S的最小值为20n注：信号量的符号可不同(如写成t)，但使用时应一致(即上述的s全应改成t)。11 有两个进程P1和P2，它们执行的过程如下：P1: 10秒CPU操作、20秒I/O操作（设备1）、5秒CPU操作、10秒I/O操作（设备2）、5秒CPU操作、结束P1: 15秒I/O操作（设备1）、10秒CPU操作、15秒I/O操作（设备2）、10秒CPU操作、结束（1） 如果进程P1和P2顺序执行，请画出进程P1和P2执行情况图；（2） 如果进程P1和P2并发执行，请画出进程P1和P2执行情况图；（3） 分别计算在（1）和（2）情况下，CPU的利用率、设备1和设备2的利用率。解：(1) P1和P2顺序执行P1:CPUI/O(DEV2)CPUI/O(DEV1)CPU0 10 30 35 45 50P2:CPUI/O(DEV2)CPUI/O(DEV1)50 65 75 90 100(2) P1和P2并发执行 CPU(P1)CPU(P1)1)CPU(P2)CPU(P2)CPU(P1)I/O(DEV1)(P1)I/O(DEV1)(P2)I/O(DEV2)I/O(DEV2)(P2)0 10 15 25 35 40 50 55(3) 在情况（1）下，CPU的利用率=40/100=40%设备1的利用率=35/100=35%设备2的利用率=25/100=25%在情况（2）下，CPU的利用率=40/55=73%设备1的利用率=35/55=64%设备2的利用率=25/55=45%12一个程序P的用户空间为16K,存储管理采用请求式分页系统，每个页面大小为2K，存在以下的页表：页框号有效位121310100211510081其中，有效位1表示页面在内存；0表示页面不在内存。请将虚地址0x060C，0x1502，0x1d71，0x2c27，0x4000转换为物理地址。答：用户地址空间共用14bit表示.范围为:0x00000x3FFF.超过这个范围即为”越界”0x060C：1548+12*2048=0x660C0x1502：0x65020x1d71：缺页0x2c27：0x14270x4000：越界13有一个文件系统，根目录常驻内存，目录文件采用链接式，每个磁盘块存放10个下级文件的描述，最多存放40个下级文件(最多涉及到4个盘块)，若下级文件为目录文件，则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。普通文件采用二级索引形式，文件控制块中给出12个磁盘块地址，前10个磁盘块地址指出前10页的物理地址，第11个磁盘块地址指向一级索引表，一级索引表给出256个磁盘块地址，即指出该文件第10页至第256页的地址，第12个磁盘块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。(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?答：（1）一个文件的所有块可以通过下面三种途径找到：直接通过FCB找到前10块，通过一级索引找到256块，通过二级索引找到256*256块，所以一个文件最大可以有10+256+2562块最坏情况是：每次读取目录描述信息的时候都在最后一个块找到下级的目录或文件，所以要找到Q文件的FCB至少要读取A的第一块，D、G、二个目录项的所有四个块，再读取Q的FCB，总共要1+4*2+110次启动硬盘。找到FCB后再读取该文件页所在的块，如果这一块在前10块之列，那么在启动一次硬盘就可以找到这一块，如果这一块在最后一块，则可能需要通过二级索引找到这一块，这总共需要读取二级索引和最后一块共2+1次读取硬盘。14.一个系统中存在某类资源m个，被n个进程共享。资源的分配和释放必须一个一个进行，请证明在以下两个条件下不会发生死锁：l 每个进程需要资源的最大数在1m之间；l 所有进程需要的资源总数小于m+n；证明：假设进程Pi(0in+1)需要的资源数为Ri，则 R1+R2+.+Rnm+n (1) 1 = Ri = m (2) 假设进程已经分配到的资源为Ai(0in+1)，则Ai=Ri假设当前发生了死锁，则 A1+A2+.+An=m AiRi (0in+1)也就是 Ai+1=Ri 则 A1+A2+.+An+n=R1+R2+.+Rn 即 m+n=R1+R2+.+Rn和（1）矛盾，死锁不成立。15一个请求式分页存储系统，页表存放在内存：l 访问一次内存需要100nsl 如果仅调入一个页面，需要花费8ms（内存有空页面，或需要进行页面置换，单被置换的页面没有修改过）；l 如果调入一个页面同时需要进行被置换页面的写出，则需要20ms;l 假设页面被修改的比例是60%;请问，缺页率必须控制在多少以下，才能使得EAT200ns?解： 假设缺页率为f_rate,则，EAT=(1-f_rate)*100+f_rate*(40%*8000+60%*20000)如EAT200,则，(1- f_rate)*100+f_rate*(40%*8000+60%*20000)200100-100*f_rate+15200*f_rate200151*f_rate1f_rate1/151即缺页率小于0.66%。16一个文件有100个磁盘块，假设文件控制块在内存（如果文件采用索引分配(indexed allocation)，索引表也在内存）。在下列情况下，请计算在contiguous, linked, indexed(single-level)三种分配方式下，分别需要多少次磁盘I/O操作？（每读出或写入一个磁盘块都需要一次磁盘I/O操作）(10%)假设在contiguous分配方式下，文件头部无空闲的磁盘块，但文件尾部有空闲的磁盘块。假设要增加的块信息存放在内存中。l 在文件开始处添加一个磁盘块；l 在文件结尾处添加一个磁盘块；l 在文件中间删除第50块磁盘块；（假设磁盘块编号从099）l 在文件第50块前添加一个磁盘块；（假设磁盘块编号从099）解：l 在文件开始处添加一个磁盘块：连续：201/链接：1/索引：1l 在文件结尾处添加一个磁盘块：连续：1/链接：101/索引：1l 在文件中间删除一个磁盘块：连续：48*211=98/链接：52/索引：0l 在文件中间添加一个磁盘块：连续：101/链接：52/索引：117.一个操作系统有20个进程，竞争使用30个同类资源，申请方式是逐个进行，一旦某个进程获得了它的全部资源，就马上归还所有的资源，每个进程最多使用30，最少使用一个资源。20个进程需要的资源总数小于50。如果仅考虑这类资源，系统会产生死锁吗？请说明理由。 答：设max(i)表示第i个进程的最大资源需求量，need(i)表示第i个进程还需要的资源量，alloc(i)表示第i个进程已分配的资源量。由题中所给条件可知：max(1)+max(20)=(need(1)+need(20)+(alloc(1)+alloc(20)50如果在这个系统中发生了死锁，那么一方面30个资源R应该全部分配出去，即（反证法）alloc(1)+alloc(20)=30另一方面所有进程将陷入无限等待状态。由上述两式可得：need(1)+need(20)20（关键）上式表示死锁发生后，20个进程还需要的资源量之和小于20，这意味着此刻至少存在一个进程i，need(i)=0，即它已获得了所需要的全部资源。既然该进程已获得了它所需要的全部资源，那么它就能执行完成并释放它占有的资源，这与前面的假设矛盾，从而证明在这个系统中不可能发生死锁。18. 一个分页存储系统，页表存放在内存：l 如果访问一次内存需要200ns，则访问一个内存单元需要多少时间？l 如果系统采用三级页表，则访问一个内存单元需要多少时间？l 如果系统引入联想寄存器，90的页表项可以在快表中命中，则访问一个内存单元需要多少时间？（假设访问一次快表需要10ns）解：1、 400 ns(200ns+200ns)(访问页表访问具体内存单元)2、 800 ns（3200ns+200ns）(访问3级页表访问具体内存单元)3、 229 ns（90%10+10%200）+200ns (访问页表的平均时间访问具体内存单元) 18. 设某文件的物理存储方式采用链接方式，该文件由5个逻辑记录组成，每个逻辑记录的大小与磁盘块大小相等，均为512字节，并依次存放在50、121、75、80、63号磁盘块上。（10分）l 文件的第1569逻辑字节的信息存放在哪一个磁盘块上？l 要访问第1569逻辑字节的信息，需要访问多少个磁盘块？（假如该文件的FCB在内存）答：因为：1569=5123+33所以要访问字节的逻辑记录号为3，对应的物理磁盘块号为80。故应访问第80号磁盘块。 由于采用链接方式，所以要访问第3个逻辑记录的信息，必须访问逻辑记录第0、1、2后，才能访问第3个逻辑记录，所以要访问第1569逻辑字节的信息，需要访问4个磁盘块。当我被上帝造出来时，上帝问我想在人间当一个怎样的人，我不假思索的说，我要做一个伟大的世人皆知的人。于是，我降临在了人间。我出生在一个官僚知识分子之家，父亲在朝中做官，精读诗书，母亲知书答礼，温柔体贴，父母给我去了一个好听的名字：李清照。小时侯，受父母影响的我饱读诗书，聪明伶俐，在朝中享有“神童”的称号。小时候的我天真活泼，才思敏捷，小河畔，花丛边撒满了我的诗我的笑，无可置疑，小时侯的我快乐无虑。“兴尽晚回舟，误入藕花深处。争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭。”青春的我如同一只小鸟，自由自在，没有约束，少女纯净的心灵常在朝阳小，流水也被自然洗礼，纤细的手指拈一束花，轻抛入水，随波荡漾，发髻上沾着晶莹的露水，双脚任水流轻抚。身影轻飘而过，留下一阵清风。可是晚年的我却生活在一片黑暗之中，家庭的衰败，社会的改变，消磨着我那柔弱的心。我几乎对生活绝望，每天在痛苦中消磨时光，一切都好象是灰暗的。“寻寻觅觅冷冷清清凄凄惨惨戚戚”这千古叠词句就是我当时心情的写照。最后，香消玉殒，我在痛苦和哀怨中凄凉的死去。在天堂里，我又见到了上帝。上帝问我过的怎么样，我摇摇头又点点头，我的一生有欢乐也有坎坷，有笑声也有泪水，有鼎盛也有衰落。我始终无法客观的评价我的一生。我原以为做一个着名的人，一生应该是被欢乐荣誉所包围，可我发现我错了。于是在下一轮回中，我选择做一个平凡的人。我来到人间，我是一个平凡的人，我既不着名也不出众，但我拥有一切的幸福：我有温馨的家，我有可亲可爱的同学和老师，我每天平凡而快乐的活着，这就够了。天儿蓝蓝风儿轻轻，暖和的春风带着春的气息吹进明亮的教室，我坐在教室的窗前，望着我拥有的一切，我甜甜的笑了。我拿起手中的笔，不禁想起曾经作诗的李清照，我虽然没有横溢的才华，但我还是拿起手中的笔，用最朴实的语言，写下了一时的感受：人生并不总是完美的，每个人都会有不如意的地方。这就需要我们静下心来阅读自己的人生，体会其中无尽的快乐和与众不同。“富不读书富不久，穷不读书终究穷。”为什么从古到今都那么看重有学识之人？那是因为有学识之人可以为社会做出更大的贡献。那时因为读书能给人带来快乐。自从看了丑小鸭这篇童话之后，我变了，变得开朗起来，变得乐意同别人交往，变得自信了因为我知道：即使现在我是只“丑小鸭”，但只要有自信，总有一天我会变成“白天鹅”的，而且会是一只世界上最美丽的“白天鹅”我读完了这篇美丽的童话故事，深深被丑小鸭的自信和乐观所折服，并把故事讲给了外婆听，外婆也对童话带给我们的深刻道理而惊讶不已。还吵着闹着多看几本名着。于是我给外婆又买了几本名着故事，她起先自己读，读到不认识的字我就告诉她，如果这一面生字较多，我就读给她听整个一面。渐渐的，自己的语文阅读能力也提高了不少，与此同时我也发现一个人读书的乐趣远不及两个人读的乐趣大，而两个人读书的乐趣远不及全家一起读的乐趣大。于是，我便发展“业务”带动全家一起读书现在，每每遇到好书大家也不分男女老少都一拥而上，争先恐后“抢书”，当我说起我最小应该让我的时候，却没有人搭理我。最后还把书给撕坏了，我生气地哭了，妈妈一边安慰我一边对外婆说：“孩子小，应该让着点。”外婆却不服气的说：“我这一把年纪的了，怎么没人让我呀？”大家人你一言我一语，谁也不肯相让读书让我明白了善恶美丑、悲欢离合，读一本好书，犹如同智者谈心、谈理想，教你辨别善恶，教你弘扬正义。读一本好书，如品一杯香茶，余香缭绕。读一本好书，能使人心灵得到净化。书是我的老师，把知识传递给了我；书是我的伙伴，跟我诉说心里话；书是一把钥匙，给我敞开了知识的大门；书更是一艘不会沉的船，引领我航行在人生的长河中。其实读书的真真乐趣也就在于此处，不是一个人闷头苦读书；也不是读到好处不与他人分享，独自品位；更不是一个人如痴如醉地沉浸在书的海洋中不能自拔。而是懂得与朋友，家人一起分享其中的乐趣。这才是读书真正之乐趣呢！这所有的一切，不正是我从书中受到的教益吗？我阅读，故我美丽；我思考，故我存在。我从内心深处真切地感到：我从读书中受到了教益。当看见有些同学宁可买玩具亦不肯买书时，我便想到培根所说的话：“世界上最庸俗的人是不读书的人，最吝啬的人是不买书的人，最可怜的人是与书无缘的人。”许许多多的作家、伟人都十分喜欢看书，例如毛泽东主席，他半边床上都是书，一读起书来便进入忘我的境界。书是我生活中的好朋友，是我人生道路上的航标，读书，读好书，是我无怨无悔的追求。下午13：0017：00度。全体员工都必须自觉遵守工作时间，实行不定时工作制的员工不必打卡。3.1.2.2打卡次数：一日两次，即早上上班打卡一次，下午下班打卡一次。3.1.2.3打卡时间：打卡时间为上班到岗时间和下班离岗时间； 3.1.2.4因公外出不能打卡：因公外出不能打卡应填写外勤登记表,注明外出日期、事由、外勤起止时间。因公外出需事先申请，如因特殊情况不能事先申请，应在事毕到岗当日完成申请、审批手续，否则按旷工处理。因停电、卡钟（工卡）故障未打卡的员工，上班前、下班后要及时到部门考勤员处填写未打卡补签申请表，由直接主管签字证明当日的出勤状况，报部门经理、人力资源部批准后，月底由部门考勤员据此上报考勤。上述情况考勤由各部门或分公司和项目文员协助人力资源部进行管理。3.1.2.5手工考勤制度3.1.2.6手工考勤制申请：由于工作性质，员工无法正常打卡（如外围人员、出差），可由各部门提出人员名单，经主管副总批准后，报人力资源部审批备案。3.1.2.7参与手工考勤的员工，需由其主管部门的部门考勤员(文员)或部门指定人员进行考勤管理，并于每月26日前向人力资源部递交考勤报表。3.1.2.8参与手工考勤的员工如有请假情况发生，应遵守相关请、休假制度，如实填报相关表单。3.1.2.9 外派员工在外派工作期间的考勤,需在外派公司打卡记录;如遇中途出差,持出差证明,出差期间的考勤在出差地所在公司打卡记录;3.2加班管理3.2.1定义加班是指员工在节假日或公司规定的休息日仍照常工作的情况。A现场管理人员和劳务人员的加班应严格控制，各部门应按月工时标准，合理安排工作班次。部门经理要严格审批员工排班表，保证员工有效工时达到要求。凡是达到月工时标准的，应扣减员工本人的存休或工资；对超出月工时标准的，应说明理由，报主管副总和人力资源部审批。 B因员工月薪工资中的补贴已包括延时工作补贴，所以延时工作在4小时（不含）以下的，不再另计加班工资。因工作需要，一般员工延时工作4小时至8小时可申报加班半天，超过8小时可申报加班1天。对主管(含)以上管理人员，一般情况下延时工作