..1．2例題精選例1.1如何理解虛擬機的概念？解:一臺僅靠由硬件組成的計算機一般被稱為裸機,不易使用。操作系統為用戶使用計算機提供了許多服務,從而把一臺難于使用的裸機改造成了功能更強大、使用更方便的計算機系統,這種計算機系統稱為虛擬機。所謂虛擬,是指把一個物理上的實體變為若干個邏輯上的對應物。前者是實際存在的,而后者是虛的,只是用戶的一種感覺。在單CPU的計算機系統中能同時運行多道程序,好像每個程序都獨享一個CPU,這就是虛擬。在構造操作系統時,把操作系統分成若干層,每層完成特定的功能,從而形成一個虛擬機。下層的虛擬機為上層的虛擬機提供服務,這樣逐次擴充以完成操作系統的功能。討論"虛擬"的概念體現在操作系統的方方面面。例如,虛擬存儲器,使一臺只有4MB內存的計算機可以運行總容量遠遠超過4MB的程序；虛擬外設,能夠使多個用戶同時訪問該外設等。例1.2什么是多道程序設計,它的主要優點是什么？解:所謂多道程序設計是指把一個以上的程序存放在內存中,并且同時處于運行狀態,這些程序共享CPU和其他計算機資源。其主要優點是：〔1CPU的利用率高：在單道程序環境下,程序獨占計算機資源,當程序等待I／O操作時CPU空閑,造成CPU資源的浪費。在多道程序環境下,多個程序共享計算機資源,當某個程序等待I／O操作時,CPU可以執行其他程序,這大大地提高了CPU的利用率。〔2設備利用率高：在多道程序環境下,內存和外設也由多個程序共享,無疑也會提高內存和外設的利用率。〔3系統吞吐量大：在多道程序環境下,資源的利用率大幅度提高,減少了程序的等待時間,提高了系統的吞吐量。討論多道程序在計算機中并發地運行是現代計算機系統的重要特征。早期的單道批處理系統與人工操作相比自動化程度大大提高,但系統中仍有較多的空閑資源,系統的性能較差。多遭批處理系統雖有很多優點,但這種系統交互能力差,作業的平均周轉時間長。多道程序處理系統要解決的主要問題是,如何使多個程序合理、有序地共事處理機、內存、外設等資源。例1.3A,B兩個程序,程序A按順序使用CPU10S,使用設備甲5S,使用CPU5S,使用設備乙10S,最后使用CPU10S。程序B按順序使用設備甲10S,使用CPU10S,使用設備乙5S,使用CPU5S,使用設備乙10S。〔忽略調度程序執行時間試問：〔1在順序環境下執行程序A和程序B,CPU的利用率是多少？〔2在多道程序環境下,CPU的利用率是多少？解〔1程序A和程序B順序執行時,程序A執行完畢,程序B才開始執行。兩個程序共耗時80S,其中占用CPU時間為40S,順序執行時CPU的利用率為50％。〔2在多道程序環境下,兩個程序并發執行,其執行情況如圖所示。可以看出,兩個程序共耗時45S,其中占用CPU時間為40S,故此時CPU的利用率為40/45=88.89％。討論<1>在單道程序環境下,程序順序執行,CPU被一道程序獨占,即使CPU空閑,其他程序也不能使用,所以CPU的利用率低。〔2在多道程序環境下,若干個程序宏觀上同時執行,微觀上交替執行。當其中一個程序由于某種原因〔例如進行1／O操作而不能占用CPU時,其他程序就可以占用CPU,提高了CPU的利用率。〔3在該例中,當程序A使用完設備甲時,由于CPU正被程序B占用,所以程序A必須等待一段時間〔如虛線所示。同理,當程序B第二次使用完CPU準備使用設備動時,由于此時設備乙正被程序A占用,所以程序B也必須等待一段時間〔如虛線所示,這時CPU將空閑〔如虛線所示。例1.4試述分時系統與實時系統,并比較它們的區別。解:分時系統是指在一個系統中多個用戶分時地使用同一計算機。實時系統是指計算機及時響應外部事件的請求,在規定時限內完成對該事件的處理,并控制所有實時設備和實時任務協調一致地運行。實時系統與分時系統的主要區別有兩點。<1>分時系統的目標是提供一種通用性很強的系統,有較強的交互能力,而實時系統則大都是具有特殊用途的專用系統,交互能力略差；〔2分時系統對響應時間雖有要求,但一般來說,響應時間由人所能承受的等待時間來確定；而實時系統對響應時間要求更高,一般由控制系統或信息處理系統所能接受的延遲時間來決定。1．3習題填空題：當CPU執行操作系統代碼時,稱處理機處于〔A執行態〔B目態〔C管態〔D就緒態在下列性質中,不是分時系統的特征。〔A多路性〔B交互性〔C獨占性〔D成批性下列僅一條指令只能在管態下執行。〔A讀取時鐘指令〔B訪管指令〔C屏蔽中斷指令〔D取數指令何謂管態〔系統態和目態〔用戶態？一般從哪幾方面對操作系統的性能進行評價？試說出幾種你所熟悉的操作系統名稱,并說明其特征。試列舉UNIX操作系統的特點。根據你使用計算機系統的經驗,說明操作系統的作用。試說明批處理系統、分時系統和實時系統的主要特征。如何理解網絡操作系統的主要功能？A,B兩個程序,A按順序使用CPU10s,使用設備甲5s,使用CPU5s,使用設備乙10s,最后使用CPU10s;程序B按順序使用設備甲10s,使用CPU10s,使用設備乙5s,使用CPU5s,最后使用設備乙10s。請問：在順序執行程序A和B時,CPU的利用率是多少？在多道程序環境下執行時,CPU的利用率是多少？例題：考慮5個進程P1,P2,P3,P4,P5,見表2.1。規定進程的優先數越小,優先級越高。試描述在采用下述幾種調度算法時各個進程運行過程,并計算采用每種算法時的進程平均周轉時間。假設忽略進程的調度時間。〔1先來先服務調度算法；〔2時間片輪轉調度算法〔時間片為1ns；進程創建時間運行時間優先數進程創建時間運行時間優先數P1033P2265P3441P4652P5824練習題單選題一個進程是。〔清華大學1996A由協處理機執行的一個程序B一個獨立的程序+數據集CPCB結構與程序和數據的組合D一個獨立的程序并發進程之間。A彼此無關B必須同步C必須互斥D可能需要同步或互斥3、是進程調度算法。A時間片輪轉法B先來先服務C響應比高者優先D均衡調度算法4、當時,進程從執行扎轉變為就緒狀態。〔西北工大1999A進程被調度程序選中B時間片到C等待某一事件D等待的事件發生5、系統中有n〔n>2個進程,并且當前沒有執行進程調度程序,則不可能發生。A有一個運行進程,沒有就緒進程,剩下的n-1個進程處于等待狀態B有一個運行進程和n-1個就緒進程,但沒有進程處于等待狀態C有一個運行進程和1個就緒進程,剩下的n-2個進程處于等待狀態D沒有運行進程但有2個就緒進程,剩下的n-2個進程處于等待狀態6、支持多道程序設計的操作系統在運行過程中,不斷地選擇新進程運行來實現CPU的共享,但其中不是引起操作系統選擇新進程的直接原因。〔復旦大學1999A運行進程的時間片用完B運行進程出錯C運行進程要等待某一事件的發生D有新進程進入就緒狀態判斷題在剝奪式進程管理方式下,現運行進程的優先級不低于系統中所有進程的優先級。進程是一個獨立的運行單位,也是系統進行資源分配和調度的基本單位。程序的并發執行是指同一時刻有兩個以上的程序,它們的指令在同一處理器上執行。進程由進程控制塊和數據集以及對該數據集進行操作的程序段組成。并發是并行的不同表述,其原理相同。問答題操作系統中為什么要引入進程的概念？為了實現進程的并發運行,操作系統在進程管理方面應做那些工作？〔XX大學1997試比較進程與程序的區別。〔XX工業大學2000進程與線程的主要區別是什么？〔西北工大1999例:假設某系統中有4種資源〔R1,R2,R3,R4,在某時刻系統中共有5個進程。進程P1,P2,P3,P4,P5的最大資源需求數向量和此時已分配到的資源數向量分別為進程 當前已分配到資源 最大資源需求P1〔0,0,1,2 〔0,0,1,2p2 〔2,0,0,0 〔2,7,5,0P3 〔0,0,3,4 〔6,6,5,6P4 〔2,3,5,4 〔4,3,5,6P5 〔0,3,3,2 〔0,6,5,2系統中當前可用資源向量為〔2,1,0,0。問：〔1當前系統是否是安全的？〔2如果進程3已發出資源請求向量〔0,1,0,0,系統能否將資源分配給它？..解：〔1進程的最大資源需求數減去當前進程已獲得的資源數就是進程仍需的資源數。此時各個進程的仍需資源數向量為P1：〔0,0,0,0P2：〔0,7,5,0P3：〔6,6,2,2P4：〔2,0,0,2P5：〔0,3,2,0而系統的可用資源向量為〔2,1,0,0,這時存在如下進程執行序列,可以使進程順利執行完畢,所以該狀態是安全的。進程 可用資源數P1完成后：〔2,1,1,2P4完成后：〔4,4,6,6P5完成后：〔4,7,9,8P2完成后：〔6,7,9,8P3完成后：〔6,7,12,12..〔2在P3發出資源請求〔0,1,0,0后,假設系統把資源分配給P3,則各進程已分配資源數為P1：〔0,0,1,2P2：〔2,0,0,0P3：〔0,1,3,4P4：〔2,3,5,4P5：〔0,3,3,2這時系統可用資源數為〔2,0,0,0,各個進程仍需資源向量為P1：〔0,0,0,0P2：〔0,7,5,0P3：〔6,5,2,2P4：〔2,0,0,2P5：〔0,3,2,0..滿足資源需求的進程執行序列為 進程可用資源數P1完成后：〔2,0,1,2P4完成后：〔4,3,6,6P5完成后：〔4,6,9,8此時可用資源已不能滿足P2或P3的需求,即此時系統狀態是不安全的,系統將拒絕資源請求。討論銀行家算法的關鍵是尋找一個進程的運行序列,如果系統按該序列調度進程運行,系統的可用資源就可以滿足它們的需求,這時資源分配是安全的；否則,若該進程序列不存在,則資源分配是不安全的,系統暫不進行資源分配。生產者和消費者問題1、有n個緩沖區,一個生產者和一個消費者情況：main<>{intS=1;//可否進入緩沖區intfull=0;//產品數目intempty=n//可用緩沖區數intbuffer[n];intin=0;//指向下一個可放產品的緩沖區intout=0;//指向下一個可取產品的緩沖區producer<>;consumer<>;}producer<>{While<生產未結束>{produceaproductP<empty>;P<S>;Buffer[in]=product;in=<in+1>modn;V<S>;V<full>;}}consumer<>{While<消費未結束>{P<full>;P<S>;TakeaproductfromBuffer[out]Out=<out+1>modn;V<S>;V<empty>;}Consumetheproduct}2、m個生產者和k個消費者共享n個緩沖區的情況：main<>{intB[n];//緩沖區intp=r=0;//p表示生產者指針,r表示消費者指針intS=1;//可否進入緩沖區intfull=0;//產品數目intempty=n;//可用緩沖區數producer-i<i=1,2,…,m>;consumer-j<j=1,2,…,k>;}Producer-i<i=1,2,…,m>{while<producingdoesnotend>{produceaproductP<empty>;P<S>;B[p]=product;p=<p+1>modn;//每放入一個產品,位置指針后移一位V<S>;V<full>;}}Consumer-j<j=1,2,…,k>{while<continuetoconsume>{P<full>;P<S>;TakeaproductfromB[r]r=<r+1>modn;//從第一個開始,消費一個后,指向下一個V<S>;V<empty>;Consume}}讀者與寫者問題讀者與寫者有相同的優先級的情況：main<>{intS=1;//讀者與寫者,寫者與寫者間的互斥,即可否修改文件intSr=1;//可否修改讀者個數intrc=0;//讀者個數reader<>;writer<>;}reader<>{While<讀過程未結束>{P<Sr>;if<rc==0>{P<S>;rc=rc+1;V<Sr>;readfileF}else{rc=rc+1;V<Sr>;readfileF}P<Sr>;rc=rc-1;if<rc==0>V<S>;V<Sr>;}}writer<>{While<寫過程未結束>{P<S>;WritefileFV<S>;}}2、寫者優先問題：main<>{intS=1;//讀者與寫者,寫者與寫者間的互斥,即可否修改文件intSn=n;//最多有n個進程可以同時進行讀操作reader<>;writer<>}reader<i>{P<S>;P<Sn>;V<S>;ReadfileFV<Sn>;}writer<j>{P<S>WritefileFV<S>;}例題有一個閱覽室,讀者進入時必須先在一張登記表上進行登記。該表為每一座位列出一個表目,包括座號、姓名。讀者離開時要撤消登記信息。閱覽室有100個座位,試問：為描述讀者的動作,應編寫幾個程序？,應該設置幾個進程？進程和程序之間的關系如何？試用P、V操作描述這些進程之間的同步算法。若系統有某類資源m*n+1個,允許作業執行過程中動態申請該類資源,但在該系統上運行的每一個作業對該類資源的占有量在任一時刻都不會超過m+1個。當作業申請資源時,只要資源尚未分配完,則總能滿足它的要求。但用限制系統中可同時執行的作業個數來防止死鎖。你認為作業調度允許同時執行的最大作業數應為多少？證明之。3、若系統有同類資源m個,被n個進程共享,試問：當m>n和m<n,每個進程最多可申請多少個這類資源而使系統一定不會發生死鎖？SFSFPaPbPc5、醫生給病人看病,需要化驗,于是醫生開出化驗單,病人到化驗室化驗,化驗結果送回醫生處供醫生診斷。醫生看病為一個進程,化驗室化驗為一個進程,二者需要交換信息,試用信號燈的P、V操作實現這兩個進程的同步關系。6、設有兩個優先級相同的進程P1、P2如下：令信號量S1,S2的初值為0,試問P1、P2并發運行結束后X=?y=?z=?進程P1進程P2y=1;x=1;y=y+2;x=x+1;V<S1>;P<S1>;Z=y+1;x=x+y;P<S2>;V<S2>;Y=z+y;z=x+z;7、在一個盒子里,混裝了數量相等的圍棋白子和黑子。現在要用自動分揀系統把白子和黑子分開。該系統設有兩個進程P1、P2,其中P1將揀白子,P2將揀黑子。規定每個進程每次只揀一子。當一進程正在揀子時,不允許另一進程去揀,當一進程揀了一子時,必須讓另一進程去揀。試寫出兩個并發進程能正確執行的程序。8、桌上有一只盤子,每次只能放入一個水果。爸爸專向盤中放蘋果,媽媽專向盤中放橘子,一個女兒專等吃盤中的蘋果,一個兒子專等吃盤中的橘子。試用P、V操作寫出他們能同步的程序。例4．1某虛擬存儲器的用戶空間共有32個頁面,每頁1KB,主存16KB。試問：〔1邏輯地址的有效位是多少？

〔2物理地址需要多少位？

〔3假定某時刻系統為用戶的第0,1,2,3頁分別分配的物理塊號為5,10,4,7,試將虛地址0A5C和〔3當頁面為1KB時,虛地址0A5C該頁在內存的第4塊,即塊號為0100,因此0A5C討論分頁存儲管理的地址變換非常簡單,只要記住一點,由頁號查頁表得物理塊號,然后與頁內地址拼接成物理地址。例4．2某段式存儲管理中采用如表4．1所示的段表。〔1給定段號和段內地址,說明段式管理中的地址變換過程。〔2計算［0,430］,［1．10］,［2,500〕,［3,400］,［4,20］,［5,100］的內存地址,其中方括號內的第一元素是段號,第二元素是段內地址。〔3說明存取主存中的一條指令或數據至少要訪問幾次主存。解〔1為了實現從邏輯地址到物理地址的變換,在系統中需要設置段表寄存器,存放段表起站地址和段表長度TL。在進行地址變換時,系統將邏輯地址中的段號S與段表長度TL進行比較。若S＞TL,則表示段號太大,是訪問越界〔段號越界,產生越界中斷。若未越界,則根據段表的起始地址和段號,計算出該段對應段表項的位置,從中讀出該段在內存中的起始位置和段長SL,再檢查段內地址d是否超過該段的段長SL。若超過,即d＞SL,則同樣發出越界中斷信號〔段內地址越界；若未越界,則將該段的起始地址與段內地址d相加,即得要訪問的內存物理地址。〔2［0,430］的物理地址是219＋430=649。［1,10］的物理地址是3330＋10=3340。因500＞100,所以［2,500］越界〔段內地址越界。［3,400］的物理地址是1237＋400=1637。［4,20］的物理地址是1952＋20=1972。因5＞4,所以［5,100］越界〔段號越界。〔3存取主存中的一條指令或數據至少要訪問2次主存。一次是訪問段表,另一次是訪問需要的指令或數據。討論在分段存儲管理的地址變換過程中,要點是由段號查段表得段起始地址,然后與段內地址相加得物理地址。但要注意,段地址是二維地址,段號和段內地址都有可能越界。例4．3分頁和分段有何區別？為什么說分段系統較之分頁系統更易于實現信息共享和保護？如何實現？解分頁和分段都采用離散分配方式,但兩者有顯著的差別。〔1頁是信息的物理單位,分頁是系統的需要,是為了提高內存的利用率；段是信息的邏輯單位,目的在于更好地滿足用戶的需要。〔2頁的大小固定,且由系統確定,一個系統只能有一種大小的頁面；段的長度不固定,決定于用戶的程序。〔3分頁的作業地址空間是一維的,單一的線性地址空間；分段的作業地址空間是二線的,一個地址包括段號和段內地址。在分頁和分段存儲管理系統中,多個作業并發運行,共享同一內存塊里的程序或數據是可行的。為了實現共享,必須在各共享者的段表或頁表中分別有指向共享內存塊的表目。對分段式系統,被共享的程序或數據可作為單獨的一段。在物理上它是一段,在不同的進程中,可以對應不同的邏輯段,相對來說比較易于實現。對分頁管理,則要困難得多。首先,必須保證被共享的程序或數據占有整數塊,以便與非共享部分分開。其次,由于共享程序或數據被多個進程訪問,所以每個進程對共享程序或數據的訪問都應該是有限制條件的。因此,從共享和保護的實現上來看,須共享的程序段或數據段是一個邏輯單位,而分段存儲管理中被共享的程序或數據作為一個整體〔一段,實現共享和保護就要方便得多。分段系統的共事是通過兩個〔或多個進程的段表之相應表目都指向同一個物理段,并設置共享計數來實現的。每段設置訪問方式,就可以實現段的保護。討論分頁與分段的邏輯地址一個是一維,一個是二維,一定要加以區別。從共享與保護來講．分頁管理也可以實現,但非常復雜,一般系統不易實現。例4．4在一個請求分頁系統中,假如一個作業的頁面走向為4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5。當分配給該作業的物理塊數M分別是3和4時,分別采用LRU和FIFO頁面替換算法,432143543215432143543215FIFO444111555LRU444111522233344422333444411222333122233335計算訪問過程中所發生的缺頁次數和缺頁率；比較所得結果。缺頁次數=10次,缺頁率=〔10／12*100％=83％。通過以上缺頁次數和缺頁率的分析計算,可以看出,對于LRU算法,增加物理塊數,可以減少缺頁次數,降低缺頁率。而對FIFO算法,增加物理塊數,不一定能減少缺頁次數。討論計算缺頁次數和缺頁率時,要注意初始時刻所有物理塊為空。調入頁面時,不需要頁面替換,但是需要引起缺頁中斷。例4．5什么是虛擬存儲器？在分頁存儲管理系統中如何實現虛擬存儲？解所謂虛擬存儲器是指僅把作業的一部分裝入內存便可運行作業的存儲管理系統。它具有請求調入功能和置換功能,能從邏輯上對內存容量進行擴充。請求分頁存儲管理系統是在分頁管理的基礎上實現的。頁表中除了有頁號、物理塊號兩項外,還需要狀態位、訪問字段、修改位、外存地址等信息。由于是部分調入內存,每當所要訪問的頁面不在內存時,便要產生缺頁中斷,請求操作系統將所缺頁調入內存。缺頁中斷的處理過程是保留CPU現場；從外存中找到所缺的頁面；若內存已滿,則選擇一頁換出,從外存讀入所缺的頁面,寫入內存,修改頁表。在進行地址變換時,若發現被訪問的頁不在內存,必須先通過缺頁中斷將所缺的頁面調入內存,并修改頁表。其余的過程與分頁管理類似。全過程如圖4．3所示。討論請求分頁存儲管理系統實現的重點,在于對地址變換過程和缺頁中斷處理過程的理解。例4．6類似于請求分頁存儲管理中的請求式調頁那樣,在請求分段存儲管理中也可以采用請求式調段策略。試提出一個合理的段替換算法,并說明在段替換過程中會出現哪些在負面替換過程中不出現的問題。解可以使用FIFO替換算法。它在內存中查找第一個滿足要求的段。為避免內部存儲碎片,可把該段的末被占用的部分并入空閑空間表中。若找不到滿足要求的段,則可以選擇兩個或多個連續的段來滿足要求。在段替換過程中,必須要考慮到段的大小變化,但在頁面替換中頁面的大小是固定的。討論關于請求分段存儲管理的段替換算法,考慮到段大小的不固定,可能需要替換若干個連續的段才能滿足要求,所以替換算法應力求簡單,FIFO算法成為首選。4．3習題4．1填空題：〔1存儲管理方案中,可采用覆蓋技術。〔A單一連續區存儲管理〔B可變分區存儲管理〔C段式存儲管理〔D段頁式存儲管理〔2對如圖4．4所示的內存分配情況〔其中,陰影部分表示已占用塊,空白部分表示空閑塊,若要申請一塊40KB的內存,對于最佳適應分配策略給出分配區域的首地址是。〔A110KB〔B190KB〔C330KB〔D410KB〔3在圖4.4所示中,若要申請一塊40KB的內存,使首地址最大的分配策略是。〔A首次適應分配策略〔B最佳適應分配策略〔C最壞適應分配策略〔D單一連續區分配策略〔4下列算法中會產生Belady異常現象的是。〔A先進先出〔FIFO頁面替換算法〔B最近最久未使用〔LRU替換算法〔C最不經常使用〔LFU頁面替換算法〔D最佳〔Optimal頁面替換算法4．2為什么要引入動態重定位？如何實現？4．3在動態分區管理中,有哪些分區分配算法？各有何優缺點?4．4在采用首次適應算法的分區管理中,回收內存時可能出現哪幾種情況？應怎樣處理這些情況？4．5什么叫覆蓋？使用覆蓋技術有什么要求？4．6在系統中引入交換技術后帶來哪些好處？為實現交換,系統應具備哪些方面的功能？4．7對于一個利用快表且頁表存于內存的分頁系統,假定CPU一次訪存時間為1.5us。訪問快表的時間可以忽略不計。試問：〔1如果85％的地址映射可以直接通過快表完成〔即快表命中率為85％那么進程完成一次內存讀寫的平均有效訪問時間是多少？〔2若快表的命中率只有50％,那么進程完成一次內存讀寫的平均有效訪問時間又是多少？〔3快表命中率對平均有效訪問時間有何影響？4．8什么叫動態裝入？動態裝入的優點是什么？4．9為什么引入虛擬存儲概念？虛擬存儲器的容量由什么決定？受什么影響？4.10請指出下面哪些程序設計技術和數據結構適合于請求分頁存儲管理環境,哪些不適合請求式分頁存儲管理環境。〔1棧〔2雜湊符號表〔3順序查找〔4折半查找〔5純代碼〔6向量操作。4．11假定有一個請求分頁存儲管理系統,測得各相關成分的利用率為：CPU利用率為20％；磁盤交換區為96.7％；其他I／0設備為50％。試問下面哪些措施將〔可能改進CPU的利用率？〔1增加一個更快速的CPU。〔2增大磁盤交換區的容量。〔3增加多道程序的度數。〔4減少多道程序的度數。〔5增加其他更快速的I／0設備。4．12設有二維數組intA［1..100］［1..100］；其中數組元素A［1,1］存放在頁面大小為200的分頁存儲管理系統中的地址200處,數組按行存儲。使用該數組的一個較小的程序存放在第0頁中〔地址0～199,這樣將只會從第0頁取指令。假定現有三個頁面,第一個頁面存放程序,其余兩個頁面用于存放數據,初始為空。試問：若使用LRU替換算法,下面的數組初始化循環將會產生多少次缺頁中斷？若每頁的頁面大小為100,數組初始化循環將會產生多少次缺頁中斷？并說明頁面大小對缺頁中斷次數的影響.for<j=1;j<=100;j++>for<k=1;k<=100;k++>A[j][k]=0;for<j=1;j<=100;j++>for<k=1;k<=100;k++>A[k][j]=0;4．13考慮下面的頁訪問串：1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6假定有1,2,3,4,5,6,7個頁塊。試問：若應用下面的頁面替換算法,各會出現多少次缺頁中斷？注意,所給定的頁塊初始均為空,因此,首次訪問一頁時就會發生缺頁中斷。〔1LRU替換算法。〔2FIFO替換算法。〔3Optima替換算法。4．14什么是局部性原理？什么是抖動？有什么辦法可以減少系統的抖動現象？4．15什么叫工作集？工作集模型的優點是什么？例1：假定盤塊的大小為1KB,硬盤的大小為500MB,采用顯式鏈接分配方式時,其FAT需占用多少存儲空間？如果文件A占用硬盤的第11,12,16,14四個盤塊,試畫出文件A中各個盤塊間的鏈接情況及FAT的情況。例2：存放在某個磁盤上的文件系統,采用混合索引分配方式,其FCB中共有13個地址項,第0~9個地址項為直接地址,第10個地址項為一次間接地址,第11個地址項為二次間接地址,第12個地址項為三次間接地址。如果每個盤塊的大小為512字節,若盤塊號需要用3個字節來描述,而每個盤塊最多存放170個盤塊地址：〔1該文件系統允許文件的最大長度是多少？〔2將文件的字節偏移量5000,15000,150000轉換為物理塊號和塊內偏移量。〔3假設某個文件的FCB已在內存,但其他信息均在外存,為了訪問該文件中某個位置的內容,最少需要幾次訪問磁盤,最多需要幾次訪問磁盤？答：〔1該文件系統允許文件的最大長度是多少？10+170+170x170+170x170x170=4,942,080盤塊4,942,080*512Byte=2,471,040KB〔2將文件的字節偏移量5000、15000、150000轉換為物理塊號和塊內偏移量。5000 =9x512+39215000=29x512+152150000=292x512+496〔3假設某個文件的設備目錄表項<FCB>已在內存中,其它信息在外存,為了訪問該文件的某個字節,最少需要幾次訪問硬盤,最多需要幾次。最少一次〔直接地址,最多四次〔1：讀三重索引,2：讀二重索引,3：讀一重索引,4：讀內容例3：請分別解釋在連續分配方式,隱式鏈接分配方式,顯式鏈接分配方式和索引分配方式中如何將文件的字節偏移量3500轉換為物理塊號和塊內偏移量〔設盤塊大小為1KB,盤塊號需占4個字節。例1：假設兩個用戶共享一個文件系統,用戶甲要用到文件A,B,C,D,E,用戶乙要用到文件A,D,E,F,已知用戶甲的文件A與用戶乙的文件A實際上不是同一個文件；用戶甲的文件C與用戶乙的文件F實際上是同一個文件；甲乙兩個用戶的文件E是同一個文件。試擬定一個文件組織方案,使得甲乙兩個用戶能共享該文件系統而不致造成混亂。例題：在某系統中,從磁盤將一塊數據輸入到緩沖區需要花費的時間為T,CPU對一塊數據進行處理的時間為C,將緩沖區的數據傳送到用戶區所花費的時間為M,那么在單緩沖和雙緩沖情況下,系統處理大量數據時,一塊數據的處理時間為多少？解：〔1在無緩沖的情況下,,其后CPU對這一塊