1.在一个有两道作业的批处理系统中,作业调度采用短作业优先的调度算法,进程调度采用抢占式优先级调度算法。设有以下作业序列:(10分)
    作业名      到达时间        预估运行时间(分钟)        优先数
      1            8:00            30                        8
      2            8:20            40                        5
      3            8:20            20                        7
      4            8:30            10                        6
其中给出的作业优先数即为进程的优先数,其数值越小,优先级越高。
要求:
(1) 列出所有作业进入内存的时间及结束时间。
(2) 计算周转时间和平均周转时间。
如果采用非抢占式优先级,结果又如何?
解:1)进程调度采用抢占式优先级:
作业名          进入内存时间(2分)  结束时间(2分)
        1                    8:00              9:40
        2                    8:50              9:30
        3                    8:20              8:40
        4                    8:40              8:50
  各作业的周转时间 1: 100分钟;2:70分钟 ;3:20分钟;4:20分钟
    平均周转时间:52.5 分钟(1分)
2)进程调度采用非抢占式优先级:
      作业名              进入内存时间(2分)  结束时间(2分)
        1                    8:00              8:30
        2                    8:40              9:20
        3                    8:20              9:40
        4                    8:30              8:40
  各作业的周转时间 1: 30分钟;2:60分钟 ;3:100分钟;4:10分钟
平均周转时间:(30+60+100+10)/4=50(1分)
  2.考虑下面页面走向:(8分)
2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2,设内存块是3页,如果我们采用LRU替换算法,缺页多少次?如果采用最优淘汰算法,其缺页多少次?(请画图表示)
解:            2    3    2    1    5    2  4    5    3    2    5    2
1)LRU算法:  2    2          2    2        4        4    2 
3 3    5        5          5    5
1    1        1        3    3
        缺页7次(4分)
2)OPT算法: 2      2          2    2        4              2
                    3          3    3        3              3
                                1    5        5              5
        缺页6次(4分)
3. 采用页式存储管理的系统中,某作业的逻辑地址空间为4页(每页2048字节),已知该作业的页表如下:(8分)
页号      0  1    2    3 
块号      2  4    1    7
试借助地址变换图(要求画出地址变换图)求出有效逻辑地址4400 所对应的物理地址。
解: 1)4400/2048=2 余 304 即虚页号为2,页内偏移为304
        虚页号2对应页架号 1(1分),物理地址:1*2048+304=2352
2)地址转换图:
                                            虚拟地址
   
                    页表
                                              物理地址
                   
4.某虚拟存储器的用户编程空间32个页面,每页为1KB,内存为16KB。假定某时刻一用户页表如下:页号0  1  2  3分别对应物理块号5  10  4  7
则(1) 指令地址空间至少需要多少位?(2)逻辑地址0A5CH对应的物理地址为?
解: 用户编程空间大小为32*1KB=32KB=215B,所以地址空间至少需要15位。按分页存储管理思想,内存块的大小也是1KB(400H)。由于0A5CH=400H*2+25CH,所以逻辑块地址0A5CH对应的页号为2,页内位移25CH,根据页表可知页号对应的物理块号为4,物理块号为4的块首地址为400H*4=1000H,物理地址为1000H+25CH=125CH。
5.在银行家算法中,若出现下述资源分配情况:
    进程            Allocation          Need            Available
      p0            0  0  3  2      0  0  1  2        1  6  2  2
      p1            1  0  0  0      1  7  5  0
      p2            1  3  5  4      2  3  5  6
      p3            0  3  3  2      0  6  5  2
      p4            0  0  1  4      0  6  5  6
试问:1)该状态是否安全?
  2)如果进程p2提出请求Request2(1,2,2,2)后,系统能否将资源分配给它?
解:1)根据银行家算法分析,此时存在一个安全序列{p0,p3,p4,1p1,p2}所以该状态是安全的。(3分)
  2)p2提出请求Request2(1,2,2,2)分析:(1,2,2,2,)〈(2,3,5,6)且(1,2,2,2)〈(1,6,2,2)所以可试分配并修改相应数据结构,资源分配情况如下:
进程            Allocation          Need            Available
一块操
      p0            0  0  3  2      0  0  1  2          0  4  0  0
      p1            1  0  0  0      1  7  5  0
      p2            1  5  7  6      1  1  3  4
      p3            0  3  3  2      0  6  5  2
      p4            0  0  1  4      0  6  5  6
    再利用安全性算法检查系统是否安全,可用资源( 0  4  0  0)已经不能满足任何进程的需要,即无安全序列,系统进入不安全状态,所以此时系统不能将资源分配给p2。(2分)
6 假定磁盘块的大小为1K,对于540M的硬盘,其文件分配表FAT需要占用多少内存空间?(4分)
        解:硬盘共有盘块 540M/1K=540K(个)(2分)
512K〈 540K〈1024K
所以540K个盘块号要用20位二进制表示,即文件分配表的每个表目为2.5个字节,FAT要占用的存储空间为:2.5*540K=1350K(2分)
7 设一个分页系统的页表存放在内存中:(4分)
a) 如果一次访问内存需要花费1µs,那么存取一次数据至少需要多少时间?
b) 如果我们增加8个高速存储器,其命中率可达 80%,那么存取一次数据至少需要多少时间?(若在高速存储器中到该页,则认为这段在存储器中查时间为0)
  解:1)1µs *2=2µs(2分)
      2)1*80%+2*20%=1.2µs(2分)
8 下表给出作业1、2、3的到达时间和运行时间。采用短作业优先调度算法和先来先服务调度算法,试问平均周转时间各为多少?时间单位是小时(6分)
作业号            到达时间                    运行时间
1                  0.0                            8.0
2                  0.4                            4.0
3                  1.0                            1.0
  解:1)先来先服务:作业1:开始时间0.0 ; 完成时间 8.0 ;周转时间 8.0
作业2:开始时间 8.0;完成时间  12.0;周转时间 11.6
作业3:开始时间 12.0;完成时间 13.0;周转时间 12
平均周转时间:(8+11.6+12)/3=10.53(3分)
      2)短作业优先  作业1:开始时间0.0 ; 完成时间 8.0 ;周转时间 8.0