第六章作业(OS)答案

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第六章作业(OS)答案

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 第六章作业

1．存放在某个磁盘上的文件系统，采用混合索引分配方式，其FCB中共有13个地址项，第0~9个地址项为直接地址，第10个地址项为一次间接地址，第11个地址项为二次间接地址，第12个地址项为三次间接地址。如果每个盘块的大小为512字节，若盘块号需要用3个字节来描述，而每个盘块最多存放170个盘块地址：

(1)该文件系统允许文件的最大长度是多少？

(2)将文件的字节偏移量5000、15000、150000转换为物理块号和块内偏移量。

答：（1）该文件系统中一个文件的最大长度可达：10+170+170*170+170*170*170=4942080块=4942080*512字节=2471040KB

（2）5000/512得到商为9，余数为392，即字节偏移量5000对应的逻辑块号为9，块内偏移量为392。由于9<10，故可直接从该文件的FCB的第9个地址项处得到物理盘块号，块内偏移量为392。

15000/512得到商为29，余数为152，即字节偏移量15000对应的逻辑块号为29，块内偏移量为152。由于10≤29<10+170，而29-10=19，故可从FCB的第10个地址项，即一次间址项中得到一次间址的地址；并从一次间址块的第19项（即该块的第57~59这3个字节）中获得对应的物理盘块号，块内偏移量为152。

150000/512得到商为292，余数为496，即字节偏移量150000对应的逻辑块号为292，块内偏移量为496。由于10+170≤292<10+170+170*170,而292-(10+170)=112，112/170得到商为0，余数为112，故可从FCB的第11个地址项，即二次间址项中得到二次间址块的地址，并从二次间址块的第0项中获得一个一次间址块的地址，再从该一次间址块的第112项中获得对应的物理盘块号，块内偏移量为496。

（3）由于文件的FCB已在内存，为了访问文件中某个位置的内容，最少需要1次访问磁盘（即可通过直接地址直接读文件盘块），最多需要4次访问磁盘（第一次是读三次间址块，第二次是读二次间址块，第三次是读一次间址块，第四次是读文件盘块）。

2.在某个文件系统中，每个盘块为512个字节，文件控制块占64个字节，其中文件名占8个字节。如果索引结点编号占2个字节，对于一个存放在磁盘上的256个目录项的目录，试比较引入索引结点前喉，为找到其中一个文件的FCB，平均启动磁盘的次数？

答：在引入索引结点前，每个目录项中存放的是对应文件的FCB，故256个目录项的目录总共需要占用256*64/512=32个盘块。因此，在该项目录中检索到一个文件，平均启动磁盘的次数为（1+32）/2=16.5。

在引入索引结点之后，每个目录项中只需存放文件名和索引结点的编号，因此256个目录项的目录总共需要占用256*(8+2)/512=5个盘块。因此，找到匹配的目录项平均需要启动(1+5)/2，即3次磁盘；而得到索引结点编号后，还需启动磁盘将对应文件的索引结点读入内存，故平均需要启动磁盘4次。可见，引入索引结点后，可大大减少启动磁盘的次数，从而有效地提高检索文件的速度。

第五章作业

1．有一移动臂磁盘，共100个磁道，每个磁道分8个扇区，磁盘转速为500r/s（转/秒），磁头每移动一个磁道需要10ms,有一用户请求访问第25磁道第3扇区，并立即被系统响应，假设磁头当时处于15道上，磁头到达第25道时正处于1扇区的开始位置，试计算该用户至少需要等待多长时间？

2. 若有磁盘共有200个柱面，其编号为０～199，假定磁头刚完成56号磁道的访问，磁头正在98号磁道上，并向磁道号增加的方向移动，现有一个请求队列在等待访问磁盘，访问的磁道号分别为190，97，90，45，150，32，162，108，112，80。请写出分别采用FCFS、SSTF、SCAN和CSCAN算法进行调度磁盘时的请求次序，并计算出它们的平均寻道长度。

3．假定磁盘转速为20ms/圈，磁盘格式化时每个磁道被划分成10个扇区，今有10个逻辑记录（每个记录的大小刚好与扇区大小相等）存放在同一磁道上，处理程序每次从磁盘读出一个记录后要花费4ms进行处理，现要求顺序处理这10个记录，若磁头现在正处于首个逻辑记录的始点位置。请问：

（1）按逆时针方向安排10个逻辑记录（磁盘顺时针方向转），处理程序处理完这10个记录所花费的时间是多少？

（2）按最优化分布重新安排这10个逻辑记录，写出记录的安排，并计算出所需要处理的时间。

1.某系统采用页式存储管理策略，拥有逻辑空间32页，每页2K，拥有物理空间1M。（1）请写出逻辑地址的格式。

（2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项每项至少有多少位

（3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变？

答：（1）该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位来描述；而每页为2K，因此，页内地址必须用11位来描述，这样可得到它的逻辑地址格式如下：

15 11 10 0

（2）每个进程最多有32个页面，因此，进程的页表项最多为32项；若不考虑访问权限等，则页表项中只需给出页所对应的物理块号，1M的物理空间可分成29个内存块，故每个页表项至少有9位。

（3）如果物理空间减少一半，则页表中页表项数仍不变，但每项的长度可减少1位。

2.对一个将页表存放在内存中的分页系统：

（1）如果访问内存需要0.2微秒，有效访问时间为多少？

（2）如果加一快表，且假定在快表中找到页表项的几率高达90％，则有效访问时间是多少（

假定查找快表需花的时间是0）

答：（1）有效访问时间为；2*0.2=0.4微秒

(2)有效访问时间为：0.9*0.2+(1-0.9)*2*0.2=0.22微秒

3．某分页系统，主存容量为64K，页面大小为1K，对一个4页大的作业，其0、1、2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。页号页内地址 (1)将十进制的逻辑地址1023、2500、3500、4500转换为物理地址。

(2)以十进制的逻辑地址1023为例画出地址变换过程图。

答：（1）对上述逻辑地址，可先计算出它们的页号和页内地址（逻辑地址除以页面大小，得到的商为页号，余数为页内地址），然后通过页表转换成对应的物理地址。

①逻辑地址1023:1023/1K，得到页号为0，页内地址为1023，查页表找到对应的物理块号为2，故物理地址为2*1K+1023=3071

②逻辑地址2500:2500/1K，得到页号为2，页内地址为452，查页表找到对应的物理块号为6，故物理地址为6*1K+452=6596

③逻辑地址3500:3500/1K，得到页号为3，页内地址为428，查页表找到对应的物理块号为7，故物理地址为7*1K+428=7596

④逻辑地址为4500:4500/1K，得到页号为4，页内地址为404，因页号不小于页表长度故产生越界中断。

4．某操作系统采用可变分区分配存储管理方法，用户区为512K且始址为0，用空闲分区表管理空闲分区。若分配时采用分配空闲区低地址部分的方案，且初始时用户区的512K空间空闲，对下述申请序列：

申请300K，申请100K，释放300K，申请150K，申请30K，申请40K，申请60K，释放30K

回答下列问题：

(1)采用首次适应算法，空闲分区中有哪些空块？

(2)采用最佳适应算法，空闲分区中有哪些空块？

(3)如再申请100K，针对(1)和 (2)各有什么结果 5．在一分页存储管理系统中，逻辑地址长度为16位，页面大小为4096字节，现有一逻辑地址为2F6AH，且第0、1、2页依次存放在物理块5、10、11中，问相应的物理地址为多少？

答：由题目所给条件可知，该系统的逻辑地址为16位，其中高4位为页号。页面大小4096字节，共要占有二进制12位，低12位为页内地址；另外，由于题目中给出的逻辑地址是十六进制数，故可先将其转换成二进制数以直接获得页号和页内地址，再完成地址的转换

2F6AH为0010111101101010，由此看出，逻辑地址（2F6A）16的页号为（0010）2，即2，故页号合法；从页表中找到对应的内存块号为11，即（1011）2；与页内地址（111101101010）2拼接形成物理地址（1011111101101010）2，即（BF6A）16。

6.在一个段式存储管理系统中，其段表如图1

段号内存起始地址段长

0 210 500

1 2350 20

2 100 90

3 1350 590

4 1938 95

图1

试求图2逻辑地址对应的物理地址。

段号段内位移

0 430

1 10

2 500

3 400

4 112

5 32 图2

答：（1）段号0小于段表长5，故段号合法；由段表的第0项可获得段的内存始址为210，段长为500;由于段内地址430，小于段长500，故段内地址也是合法的，因此可得出对应的物理地址为210+430=640。

（2）段号1小于段表长5，故段号合法；由段表的第1项可获得段的内存始址为2350，段长为20;由于段内地址10，小于段长20，故段内地址也是合法的，因此可得出对应的物理地址为2350+10=2360。

（3）段号2小于段表长5，故段号合法；由段表的第2项可获得段的内存始址为100，段长为90;由于段内地址500，超过段长90，故产生越界中断。

（5）段号5等于段表长，故段号不合法，产生越界中断。

7．在一采取局部置换策略的请求分页系统中，分配给某个作业的内存块数是4，其中存放的四个页面的情况如表所示。

物理块虚页号装入时间最后一次访问时间访问位修改位

0 2 60 157 0 1

1 1 160 161 1 0

2 0 26 158 0 0

3 3 20 163 1 1

上面的所有数字均为十进制，所有时间都是从进程开始运行时从0开始计数的时钟数。请问，如果系统采用下列置换算法，将选择哪一页进行换出？

（1）FIFO算法；（2）LRU算法；（3）改进的Clock算法。

答：（1）FIFO算法选择的换出页是物理块3中的第3页。

操作系统-第1章复习题答案

操作系统第一章复习题

一、选择题

1、下列选项中，（ D ）不是操作系统关心的主要问题。

A 管理计算机裸机

B 设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面。

C 管理计算机系统资源

D 高级程序设计语言的编译器

2、多道批处理系统的主要缺点是（ C ）。

A CPU利用率低 B 不能并发执行 C 缺少交互性 D 以上都不是。

3、在操作系统中，（ D ）部分属于微内核。

A 输入/输出井的管理程序，及作业调度软件。

B 用户命令解释程序

C 磁盘文件目录管理软件

D 进程通信服务例程

4、通常在分时系统中运行的作业称为（ C ）。

A 前台作业 B 后台作业 C 终端型作业 D 批量型作业

5、在下面的选项中，（ A ）不属于操作系统提供给用户的可用资源。

A 中断机制 B 处理机 C 存储器 D I/O 设备

6、操作系统在计算机系统中处于（ B ）的位置。

A 计算机硬件和软件之间

B 计算机硬件和用户之间

C 处理机和用户程序之间

D 外部设备和处理机之间

7、操作系统是对（ C ）进行管理的软件。

A 软件 B硬件 C计算机资源 D 应用程序

8、操作系统中采用多道程序设计技术提高了CPU和外部设备的（ A ）。

A 利用率 B 可靠性 C 稳定性 D 兼容性

9、操作系统提供给程序员的接口是（ B ）。

A 进程 B 系统调用 C 库函数 D B和C

10、所谓（ B ）是指将一个以上的作业放入内存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。

A 多重处理 B 多道程序设计 C 实时处理 D 共行执行

11、实时系统必须在（ C ）内处理完来自外部的事件。

A 响应时间 B 周转时间 C 规定时间 D 调度时间

12、在操作系统中，并发性是指若干事件（ C ）发生。

OS复习题

操作系统

（考点1）OS具有以下功能：

1）程序创建：

OS提供多种工具和服务用来帮助程序编程，这些程序服务都是以实用程序的形式存在的，它们并不是OS，而只是通过OS实现。

2）程序执行：

将指令和数据装入主存、I\O设备和文件初始化，以及其他资源的准备等，这些工作都操作系统来完成的。

3） I\O设备的访问：

每一个I\O设备都有用来操作自身的指令序列和控制信号，OS可以使程序员用简单的读或写操作使用和控制I\O。

4）控制对文件的访问：

就文件而言，控制不仅识别I\O设备的属性，而且能识别存储介质上文件结构，当涉及多个用户系统时，OS提供控制访问文件的保护机制。

5）系统访问：

当涉及共享文件或公用系统时，OS承担整个控制系统访问和具体系统资源访问的控制，OS必须使资源和数据不受无权用户的干扰，而且必须解决资源使用冲突问题。

6）查错和纠错：

大量的错误不能在系统运行时出现，包括内部和外部的硬件错误。每一种错误，操作系统都要作出响应，并尽量以最小限度影响执行程序的条件下清除错误，或向应用程序报错，或者重试一次，或终止出错程序。

7）簿记：

好的OS能收集各种资源使用统计数据和监听执行情况，这些信息对将来完善操作系统，以及提高系统执行性能是十分重要的。

（考点2）计时器

计时器用来防止一个作业长期占有整个系统，计时器一般设置在每项作业的开始，如计时器超时，就发生中断，并将控制权返还给监控器。

（考点3）特权指令：

有些指令被指定为特权指令，只能被监控器执行

如果处理机在执行用户程序时遇到了这样的一个指令，就发出一个出错中断

在特权指令中有I\O指令，所以监控器获得了所有I\O设备的控制权，这样就防止了用户程序意外地从下一个作业中读取控制指令。

如果一个用户程序想执行I\O操作，则必须请求监控器为它执行

操作系统第三章作业

Windows操作系统核心编程实验教程作业（第三章）

学号:

姓名：

班级：

指导老师：宋

2014年1月6日 1 / 6

2通过WinDbg来查看一个进程的工作进程页面

（1）运行计算器程序（calc.exe），随便输入任意数字，如下图所示：

（2）运行WinDbg, File-->Attach to a process，选择calc.exe

(3)输入命令"x calc!g*", 列出calc中所有以g开头的符号，如图

其中的gpszNum存放的就是用户输入的数值

（4）输入命令 "db poi(calc!gpszNum)", 因为gpszNum是一个指针变量，因此用取值操作poi，结果如下： 2 / 6

我们看到了我们在界面上输入的数字。

3编写程序，分别采用文件缓冲方式和内存映射文件方式将一个较大的文件进行倒序处理，统计两种方式采用的时间及内存占用情况。

部分代码：

public class FiteTest {

/**

* @paramargs

* @throws Exception

public static void main(String[] args) throws Exception {

// TODO Auto-generated method stub

String filename = "C:\\Program Files\\Java\\jdk1.6.0_10\\jre\\lib\\rt.jar";

longcrc = 0;

long s1 = System.currentTimeMillis();

crc = mapfile(filename);

long e1 = System.currentTimeMillis();

System.out.println("crc: "+crc+" time 1: "+(e1-s1));

机构力学分析-作业题

l1 l2

2 ¦ È S 1

G 2

F1 F

2 r1 1 2 r £1Ï

0 £Ï2

第六章机构力学分析

本章学习任务：构件上作用力分析，构件的惯性力和惯性力偶分析，运动副中摩擦力分析，

忽略摩擦时的机构受力分析，考虑摩擦时的机构受力分析。

驱动项目的任务安排：完成项目中机构受力分析，采用 Matlab 编程计算。

思考题

6-1 何谓机构的动态静力分析？用解析法对机构进行动态静力分析的步骤如何？

6-2 何谓平衡力和平衡力矩？当已知切削阻力时，牛头刨床的平衡力矩是指什么？当已知驱动力（矩）

时，内燃机的平衡力是指什么？

6-3 直接确定机构的平衡力（矩）的意义？如何用解析法直接定机构的平衡力（矩）？

6-4 惯性力的方向和质心加速度的方向有何关系？惯性力偶矩的方向和构件的角加速度的方向有何关

系？

习题

6-1 如题图 6-1 所示为一机床的矩形-Ｖ形导轨副，拖板 1 与导轨 2 组成复合移动副。已知拖板 1 的移

动方向垂直纸面，重心在 S 处，几何尺寸如图所示，各接触面间的摩擦系数为 f。试求导轨副的当量摩擦系

数 fV 。

题图 6-1 题图 6-2

6-2 如题图 6-2 所示的摩擦停止机构中，已知 r1  290mm ， r0  150mm ， Q=500N ， f  0.16 ，设不

计

轴承中的摩擦力，求楔紧角及构件 1 和 2 之间的正压力 N 。

6-3 如题图 6-3 所示为机床导轨。床身运动方向垂直于纸面，其重量为 Q，平面滑动摩擦因数为

f  0.1 ， a  1.4b ，求整个机床平轨的当量摩擦因

数。

60¡ã G F

O B

1 M ¦ Ø

A F

a b

题图 6-3 题图 6-4

6-4 当题图 6-4 所示的轧钢机的轧辊回转时，不需外力的帮助即能将轧件带入轧辊之间。（1

）试证明这

时轧辊与轧件间的摩擦角

不应少于；（ 2 ）若 d  1200mm ， a  25 ，轧辊与轧件间的摩擦系数f

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