吉林大学操作系统课件 作业解析2.ppt

1 某请求分页管理系统中 页表保存在内存器中 若有一个可用的空页或被置换的页未被修改 则它处理一个缺页中断需要8ms 若被置换的页已被修改 则处理一缺页中断因增加写回外存的时间而需要20ms 一次内存的存取时间为1ns 假设70 被置换的页被修改过 为保证有效访问时间不超过12ns 可接受的最大缺页率是多少 解 设缺页率为f 内存访问时间为t缺页中断处理的平均时间t1 8 1 70 20 70 16 4ms有效访问时间 t f t1 t 1 f t 12所以 f 1 1640000 2 已知一个采用LRU置换算法的请求分页存储管理系统中 页面大小为4KB 内存访问速度为100ns 次 快表访问速度为20ns 次 缺页中断处理时间是25ms 次 今有一长度为30KB的进程P进入系统 分配给P的存储块有3块 进程的所有页面都是在该进程运行中动态装入 若访问快表的命中率为20 对应于下述页面访问序列 7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 7 0 1计算20个页面的平均有效访问时间是多少 解 访问这20个页面时缺页次数为12次 缺页率为f 12 20 60 a为快表命中率 t为内存访问时间 t1为中断处理时间 为快表访问时间EAT t a t 0 4 t t1 0 6 t 1 a pipe fd intfd 2 1 分配一个内存inode i count 2 2 分配2个file表项 f flag分别为PipeR和PipeW 读 写指针f offset为0 3 分配2个u ofile表项 分别指向2个file表项 4 返回2个文件描述符fd 0 fd 1 分别为u ofile中的2个入口 UNIX 创建管道文件 内存inode表 内存file表 fd 0 fd 1 u ofile表 进程执行pipe fd 之后 内存inode表 内存file表 fd 0 fd 1 u ofile表 fork创建子进程1之后 fd 0 fd 1 父进程 子进程1 内存inode表 内存file表 fd 0 fd 1 u ofile表 fork创建子进程2之后 父进程 子进程1 子进程2 内存inode表 内存file表 fd 0 fd 1 u ofile表 父进程close fd 0 close fd 1 父进程 子进程1 子进程2 内存inode表 内存file表 fd 0 fd 1 u ofile表 子进程1 读者 close fd 1 父进程 子进程1 子进程2 内存inode表 内存file表 fd 0 fd 1 u ofile表 子进程2 写者 close fd 0 父进程 子进程1 子进程2 内存inode表 内存file表 u ofile表 子进程2 写 write fd 1 buf1 count1 子进程1 读 read fd 0 buf0 count0 父进程 子进程1 子进程2 write fd 1 read fd 0 盘块 有缓冲 内存inode表 内存file表 u ofile表 子进程2 写完 close fd 1 父进程 子进程1 子进程2 close fd 1 read fd 0 盘块 有缓冲 内存inode表 内存file表 u ofile表 子进程1 读完 close fd 0 父进程 子进程1 子进程2 fd 0 fd 1 close fd 1 close fd0 Pipe文件同步与互斥 pipe读写同步写满 写者等待 读出后唤醒读空 读者等待 写入后唤醒读写关闭所有读者关闭 没有读者 向管道写入数据没有意义 写时返回错误信号所有写者关闭 没有写者 读者立即返回读写互斥i flag ILOCK 保证进程互斥使用管道 管道通讯的局限性 只有相关进程 同一家族进程 能通讯先创建管道再创建子进程 子进程继承父进程打开的文件 包括管道文件 管道是没有名字的文件所有进程都关闭后即被撤销 设系统磁盘只有一个移动磁头 磁道由外向内编号为 0 1 2 199 磁头移动一个磁道所需时间为1毫秒 每个磁道有16个扇区 磁盘转速R 6000r min 系统对磁盘设备的I O请求采用冻结扫描 FreezingScan FSCAN 调度算法 每个请求读 写磁道上的1个扇区 假设磁头在由外向内的移动过程中 从20ms时刻开始 正处理服务队列中最后一个102磁道的I O请求 并且在45ms时刻处理完该I O请求 设有磁的I O请求序列如下表所示 磁道 70 130 50 112 125 120 80 30 60 40 90 20 110到达时间 23 29 31 37 41 43 47 51 53 57 59 61 71问题 写出给定I O请求序列的调度序列 并计算磁头的移动量 对给定I O请求序列 计算 总寻道时间 启动时间忽略 总旋转延迟时间 总传输时间和总访问处理时间 解 1 调度序列为 不包括括号内的磁道 102 112 120 125 130 199 70 50 0 20 30 40 60 80 90 110磁头移动量 112 102 120 112 125 120 130 125 199 130 199 70 70 50 50 0 20 0 30 20 40 30 60 40 80 60 90 80 110 90 10 8 5 5 69 129 20 50 20 10 10 20 20 10 20 406 磁道 2 总寻道时间 1 406 406 ms 一次访盘的旋转时间 1 2R 1 2 6000 min 1 2 100 s 0 005 秒 5 ms 请求序列共13次访盘 总旋转延迟时间 5 13 65 ms 1次访盘的传输时间 1 R 16 1 6000 min 16 10 16 0 625 ms 13次访盘总传输时间 0 625 13 8 125 ms 总访盘处理时间 406 65 8 125 479 125 ms 某文件系统空间的最大容量为4TB 1TB B 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 请回答下列问题 1 假设索引表区仅采用直接索引结构 索引表保存文件所占用的磁盘快号 索引表项中块号占多少字节 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字节采用格式表示文件创建时预分配的连续存储空间 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 解 1 文件系统所能容纳的磁盘块总数为4TB 1KB 因此物理块的地址需要32位 所以索引项中块号最少占32 8 4B 当索引表区采用直接索引结构时 FCB中能容纳512 4 128个索引项 所以系统科支持的单个文件最大长度是128 1KB 128KB 2 由题知单个文件最大长度一共包含两个部分 预分配的连续空间和直接索引区 连续区块数占2B 共可以表