操作系统习题及参考答案

CH4 应用题参考答案

1 在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个程序运行的页面走向是： 1 、2 、3 、4 、2 、1 、5 、6 、2 、1 、2 、3 、7 、6 、3 、2 、1 、2 、3 、6 。

分别用FIFO 、OPT 和LRU 算法，对分配给程序3 个页框、4 个页框、5 个页框和6 个页框的情况下，分别求出缺页中断次数和缺页中断率。 答： 页框数 3 4 5 6 FIFO 16 14 12 9 LRU 15 10 8 7 OPT 11 8 7 7 只要把表中缺页中断次数除以20，便得到缺页中断率。

2 在一个请求分页虚拟存储管理系统中，一个作业共有5 页，执行时其访问页面次序

为：( 1 ) 1 、4 、3 、1 、2 、5 、1 、4 、2 、1 、4 、5

( 2 ) 3 、2 、1 、4 、4 、5 、5 、3 、4、3、2、1、5

若分配给该作业三个页框，分别采用FIFO和LRU 面替换算法，求出各自的缺页中断次数和缺页中断率。

答：( 1 ）采用FIFO 为9 次，9 / 12 = 75 ％。采用LRU 为8 次，8 / 12 = 67 ％。( 2 ）采用FIFO 和LRU 均为9 次，9 / 13 = 69 ％。

3 一个页式存储管理系统使用FIFO 、OPT 和LRU 页面替换算法，如果一个作业的页面走向为：

( l ) 2 、3 、2 、l 、5 、2 、4 、5 、3 、2 、5 、2 。 ( 2 ) 4 、3 、2 、l 、4 、3 、5 、4 、3 、2 、l 、5 。 ( 3 ) 1 、2 、3 、4 、1 、2 、5 、l 、2 、3 、4 、5 。

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当分配给该作业的物理块数分别为3 和4 时，试计算访问过程中发生的缺页中断次数和缺页中断率。

答：( l ）作业的物理块数为3 块，使用FIFO 为9 次，9 / 12 = 75 ％。使用LRU 为7 次，7 / 12 = 58 ％。使用OPT 为6 次，6 / 12 = = 50 ％。 作业的物理块数为4 块，使用FIFO 为6 次，6 / 12 = 50 ％。使用LRU 为6 次，6 / 12 = 50 ％。使用OPT 为5 次，5 /12 = 42 ％。 ( 2 ）作业的物理块数为3 块，使用FIFO 为9 次，9 / 12 = 75 ％。使用LRU 为10 次，10 / 12 = 83 ％。使用OPT 为7 次，7/12 = 58 ％。

作业的物理块数为4 块，使用FIFO 为10 次，10 / 12 = 83 ％。 使用LRU 为8 次，8/12＝66％。使用OPT为6次，6/12＝50%.

其中，出现了Belady 现象，增加分给作业的内存块数，反使缺页中断率上升。 4、在可变分区存储管理下，按地址排列的内存空闲区为：10K 、4K 、20K 、18K 、7K 、9K 、12K 和15K 。对于下列的连续存储区的请求：( l ) 12K 、10K 、9K , ( 2 ) 12K 、10K 、15K 、18K 试问：使用首次适应算法、最佳适应算法、最差适应算法和下次适应算法，哪个空闲区被使用？ 答：( 1 ）空闲分区如图所示。 答 分区号 1 2 3 4 5 6 7 8 1）首次适应算法

12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。10KB 选中分区1 ，恰好分配故应删去分区1 。9KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩9KB 。

分区长 10K 4K 20K 18K 7K 9K 12K 15K 2 / 12

2 ）最佳适应算法

12KB 选中分区7 ，恰好分配故应删去分区7 。1OKB 选中分区1 ，恰好分配故应删去分区1 。9KB 选中分区6 ，恰好分配故应删去分区6 。

3 ）最差适应算法

12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。1OKB 选中分区4 ，这时分区4 还剩8KB 。9KB 选中分区8 ，这时分区8 还剩6KB 。

4 ）下次适应算法

12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。10KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩8KB 。9KB 选中分区6 ，恰好分配故应删去分区6 。 ( 2 ）原始分区情况同上图。

1 ）首次适应算法

12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。10KB 选中分区1 ，恰好分配故应删去分区1 。15KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩3KB 。最后无法满足18KB 的申请，应该等待。

2 ）最佳适应算法

12KB 选中分区7 ，恰好分配故应删去分区7 。1OKB 选中分区1 ，恰好分配故应删去分区1 。15KB 选中分区8 ，恰好分配故应删去分区8 。18KB 选中分区4 ，恰好分配故应删去分区4 。

3 ）最差适应算法 12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。10KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩8KB 。15KB 选中分区8 ，恰好分配故应删去分区8 。最后无法满足18KB 的申请，应该等待。

4 ）下次适应算法

12KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩8KB 。1OKB 选中分区4 ，这时分区4 还剩8KB 。15KB 选中分区8 ，恰好分配故应删去分区8 。最后无法满足15KB 的申请，应该等待。

5 给定内存空闲分区，按地址从小到大为：100K 、500K 、200K 、300K 和600K 。现有用户进程依次分别为212K 、417K 、112K 和426K , ( l ）分别用first-fit 、best-fit 和worst-fit 算法将它们装入到内存的哪个分区？( 2 ）哪个算法能最有效利用内存？

答：按题意地址从小到大进行分区如图所示。 分区号 1 2 分区长 100KB 500KB 3 / 12

3 4 5 200KB 300KB 600KB ( 1 ) 1）first-fit 212KB 选中分区2 ，这时分区2 还剩288KB 。417KB 选中分区5 ，这时分区5 还剩183KB 。112KB 选中分区2 ，这时分区2 还剩176KB 。426KB 无分区能满足，应该等待。

2 ) best-fit 212KB 选中分区4 ，这时分区4 还剩88KB 。417KB

选中分区2 ，这时分区2 还剩83KB 。112KB 选中分区3 ，这时分区3 还剩88KB 。426KB 选中分区5 ，这时分区5 还剩174KB 。

3 ) worst-fit 212KB 选中分区5 ，这时分区5 还剩388KB 。417KB

选中分区2 , 这时分区2 还剩83KB 。112KB 选中分区5 ，这时分区5 还剩176KB 。426KB 无分区能满足，应该等待。

( 2 ）对于该作业序列，best-fit 算法能最有效利用内存

6、 一个32 位地址的计算机系统使用二级页表，虚地址被分为9 位顶级页表，11位二级页表和偏移。试问：页面长度是多少？虚地址空间共有多少个页面？ 答：由于32-9 -11 ＝ 12 ，所以，页面大小为4KB ，页面的个数为220个。 7、 一进程以下列次序访问5 个页：A 、B 、C 、D 、A 、B 、E 、A 、B 、C 、D 、E ：假定使用FIFO 替换算法，在内存有3 个和4 个空闲页框的情况下，分别给出页面替换次数。

答：内存有3 个和4 个空闲页框的情况下，页面替换次数为9 次和10 次。出现了Belady 即现象，增加分给作业的内存块数，反使缺页中断率上升。 8、 某计算机有缓存、内存、辅存来实现虚拟存储器。如果数据在缓存中，访问它需要Ans；如果在内存但不在缓存，需要Bns 将其装入缓存，然后才能访问；如果不在内存而在辅存，需要Cns 将其读入内存，然后，用Bns 再读入缓存，然后才能访问。假设缓存命中率为（n-1) / n ，内存命中率为（m -1) / m ，则数据平均访问时间是多少？

答：

数据在缓存中的比率为：( n - 1 ) / n

数据在内存中的比率为：( 1 -（n - 1 ) / n )×( m - 1 ) / m = ( m - 1 ）/nm

数据在辅存中的比率为：( 1 -（n －1 ) / n )×( 1－（m －1 ) / m ）1/nm 故数据平均访问时间是＝( ( n- 1 ) / n ) × A + ( ( 1 -（n - 1 ) / n ) × ( m-1 ) / m ) × ( A + B ) + ( ( 1-（n -1 ) / n ) ×( 1-（m-1）/ m ) ) × ( A + B + C ) = A + B / n + C / nm

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9、某计算机有cache 、内存、辅存来实现虚拟存储器。如果数据在cache 中，访问它需要20ns ；如果在内存但不在cache ，需要60ns 将其装入缓存，然后才能访问；如果不在内存而在辅存，需要12us将其读入内存，然后，用60ns 再读入cache ，然后才能访问。假设cache 命中率为0 .9 ，内存命中率为0.6 ，则数据平均访问时间是多少（ns ) ? 答：506ns 。

10 有一个分页系统，其页表存放在主存里，( 1 ）如果对内存的一次存取要1.2 微秒，试问实现一次页面访问的存取需花多少时间？( 2 ）若系统配置了联想存储器，命中率为80 % ，假定页表表目在联想存储器的查找时间忽略不计，试问实现一次页面访问的存取时间是多少？

答：(1) 2.4 微秒 （2 )0.8 × 1.2 + 0.2 × 2.4 = 0.76 + 0.45 = 1.24 微秒

11 给定段表如下： 段号 0 1 2 3 4 段首址 219 2300 90 1327 1952 段长 600 14 100 580 96 给定地址为段号和位移： 1 ) [ 0 , 430] 、2 ) [ 3 , 400 ］、3 ) [ 1 , 1 ］、4 ) [ 2 , 500 ］、5 ) [ 4 , 42 ) ，试求出对应的内存物理地址。 答：1) 649 2) 1 727 3) 2301 4）越界 5) 1994

12、 某计算机系统提供24 位虚存空间，主存为2 18 B ，采用分页式虚拟存储管理，页面尺寸为1KB 。假定用户程序产生了虚拟地址11123456 （八进制），而该页面分得块号为100 ( 八进制），说明该系统如何产生相应的物理地址及写出物理地址。

答：虚拟地址11123456 （八进制）转化为二进制为： 001 001 001 010 011 100 101 110

其中前面为页号，而后10 位为位移：001 001 001 010 01-------1 100 101 110 。由于主存大小为218 B，页面尺寸为1KB ，所以，主存共有256 块。所以，块号为100 （八进制）是合法地址，于是，物理地址为100 （八进制）与位移1 100

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101 110 并接，得到：八进制物理地址001000000 1 100 101 110 = = 201456 （八进制）。

13 主存中有两个空间区如图所示， 100K 50K 125K 0K 15K

现有作业序列依次为：Job1 要求30K ; Job2 要求70K ; Job3 要求50K ；使用首次适应、最坏适应和最佳适应算法处理这个作业序列，试问哪种算法可以满足分配？为什么？

答：首次适应、最坏适应算法处理这个作业序列可以满足分配，最佳适应算法不行。因为后者会分割出无法使用的碎片，浪费内存，从而，不能满足所有作业的内存需求。

14 设有一页式存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为16 页，每页2048 字节，内存总共有8 个存储块。试问逻辑地址至少应为多少位？内存空间有多大？ 答：

逻辑地址211×24 ，故为15 位。内存大小为23×211 = 214B = 16KB 。

15、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ZF6AH ，且第0 、1 、2 页依次存在物理块10 、12 、14 号中，问相应的物理地址为多少？

答：因为逻辑地址长度为16 位，而页面大小为4096字节，所以，前面的4 位表示页号。把ZF6AH 转换成二进制为：00 10 1 1 11 0110 1010 ，可知页号为2 。故放在14 号物理块中，写成十六进制为：EF6AH 。

16 有矩阵：VAR A : ARRAY [ 1 …100 , 1 …100 ] OF integer；元素按行存储。在一虚存系统中，采用LRU 淘汰算法，一个进程有3 页内存空间，每页可以存放200 个整数。其中第1 页存放程序，且假定程序已在内存。 程序A :

FOR i : = 1 TO 100 DO FOR j : = 1 TO 100 DO A [i，j ] : = 0 ; 程序B :

FOR j : = 1 TO 100 DO

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FOR i : = 1 TO 100 DO A [ i,j ] : = 0 ;

分别就程序A 和B 的执行进程计算缺页次数。

答：100 * 100 = 10000 个数据，每页可以存放200 个整数，故一共存放在50 个第99 行、第100 行缺页中断为5000 次。由于元素按行存储，第1 行、第2 行放在第1 页，… 第99行、第100行放在第50 页。故对于程序A ，缺页中断为50 次。对于程序B，缺页中断为5000次。

17、一台机器有48 位虚地址和32 位物理地址，若页长为8KB ，问页表共有多少个页表项？如果设计一个反置页表，则有多少个页表项？

答：因为页长8KB 占用13 位，所以，页表项有235个。反置页表项有219 个。 18 在虚拟页式存储管理中，为解决抖动问题，可采用工作集模型以决定分给进程的物理块数，有如下页面访问序列：

…… 2 5 1 6 3 3 7 8 9 1 6 2 3 4 3 4 3 4 4 4 3 4 4 3 …… |

△ t1

| |

△ t2

|

窗口尺寸△ ＝9 ，试求t1 、t2 时刻的工作集。

答：t1 时刻的工作集为：{ l , 2 , 3 , 6 , 7 , 8 , 9 ｝。t 时刻的工作集为：{ 3 , 4 ｝。

19 有一个分页虚存系统，测得CPU 和磁盘的利用率如下，试指出每种情况下的存在问题和可采取的措施：( 1 ) CPU 利用率为13 % ，磁盘利用率为97 % ( 2 ) CPU 利用率为87 % ，磁盘利用率为3 % ( 3 ) CPU 利用率为13 % ，磁盘利用率为3 ％。

答：( 1 ）系统可能出现抖动，可把暂停部分进程运行。（2 ）系统运行正常，可增加运行进程数以进一步提高资源利用率。（3 ）处理器和设备和利用率均很低，可增加并发运行的进程数。

20、在一个分页虚存系统中，用户编程空间32 个页，页长IKB ，主存为16KBo 如果用户程序有10 页长，若己知虚页0 、1 、2 、3 ，己分到页框8 、7 、4 、10 , 试把虚地址OACSH 和IACSH 转换成对应的物理地址。

答：虚地址OACSH 对应的物理地址为：12CSH 。而执行虚地址IACSH 会发现页表中尚未有分配的页框而发生缺页中断，由系统另行分配页框。

21 某计算机有4 个页框，每页的装入时间、最后访问时间、访问位R 、修改位D 如下所示（时间用时钟点数表示）:

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page loaded last ref R D 0 126 279 0 0 1 230 260 1 0 2 120 272 1 1 3 160 280 1 1 分别用FIFO 、LRU 、二次机会算法分别淘汰哪一页？ 答：( 1 ) FIFO 淘汰page2 。 ( 2 ) LRU 淘汰page1 。 ( 3 ）二次机会淘汰page1

22 考虑下面的程序：for ( i = 0;i < 20 ; i++） For(j=0;j<10;j++)

a [ i ] : = a [i] ×j

试举例说明该程序的空间局部性和时间局部性。

答：当数组元素a [0] , a[1] ，… ，a [ 19 ] 存放在一个页面中时，其空间局部性和时间局部性较好，也就是说，在很短时间内执行都挂行循环乘法程序，而且数组元素分布在紧邻连续的存储单元中。当数组元素存放在不同页面中时，其时间局部性虽相同，但空间局部性较差，因为处理的数组元素分布在不连续的存储单元中。

23 一个有快表的请页式虚存系统，设内存访问周期为1 微秒，内外存传送一个页面的平均时间为5 毫秒。如果快表命中率为75 % ，缺页中断率为10 ％。忽略快表访问时间，试求内存的有效存取时间。

答：快表命中率为75 % ，缺页中断率为10 % ，所以，内存命中率为15％。故内存的有效存取时间＝1×75 % + 2*15%+( 5000+2) *10%=501.25 微秒。

24 假设某虚存的用户空间为IO24KB ，页面大小为4KB ，内存空间为512KB 。已知用户的虚页10 、11 、12 、13 页分得内存页框号为62 、78 、25 、36 ，求出虚地址OBEBC ( 16 进制）的实地址（16 进制）是多少？

答：虚地址0BEBC ( 16 进制）的二进制形式为：0000 1 011 1110 1011 1100 。由于页面大小为4KB ，故其中后12 位是位移，所以，虚地址的页号为：11 。查页表分得内存对应页框号为：78 。己知内存空间为512KB ，故内存共有128 个页框，78 是合法物理块。把78 化为16 进制是4E ，虚地址OBEBC ( 16 进制）的实地址（16 进制）是：4EEBC 。

25 ／某请求分页存储系统使用一级页表，假设页表全部放在主存内，: 1 ）若一次访问主存花120ns ，那么，访问一个数据的时间是多少？ 2 ）若增加一个快表，在命中或失误时需有20ns 开销，如果快表命中率为80 % ，则

访问一个数据的时间为 答：1 ) 120ns*2 = 240ns

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2 ) ( 120 + 20 ) *80 % +(120+120+20)*20%=174ns

26 设某系统中作业J . , JZ , J3 占用主存的情况如图。今有一个长度为20k 的作业J4 要装入主存，当采用可变分区分配方式时，请回答： ( l ) J4 装入前的主存己分配表和未分配表的内容。

( 2 ）写出装入J4 时的工作流程，并说明你采用什么分配算法。 10k 18k 30k 40k 54k70k

答：( 1 ）主存已分配表共有三项，由作业j1 、j2 、j3 占用，长度依次为：10k 、30k 和54k 未分配表共有三项：空闲区1 、空闲区2 和空闲区3 ，长度依次为18k 、40k 和70k 。( 2 ）作业J4 装入时，采用直接分配，搜索未分配表，空闲区1 不能满足。所以，要继续搜索未分配表，空闲区2 可以满足J4 的装入要求。

27 考虑下列的段表：

段号始址段长: 段号 始址 段长 0 200 500 1 890 30 2 120 100 3 1250 600 4 1800 88

对下面的逻辑地址，求物理地址，如越界请指明。l ) ＜0,480 > 2 ) < l ,25 > 3 ) < l ,14 > 4 ) < 2 , 200> 5 ) < 3 ,500 > 6 ) < 4 ,100 > . 答：l ) 680 ( 2 ) 915(3 ) 904(4 ）越界(5 ) 1750(6 ）越界。

28请页式存储管理中，进程访问地址序序列为：10 , 11 , 104 , 170 , 73 , 305 , 180 , 240 , 2 科，科5 , 467 , 366。试问(1 ）如果页面大小为100 ，给出页面访问序列。2 、讲程若分3个页框采用 FIFO 和LRU 替换算法，求缺页中断率？

答：l ）页面访问序列为l , l , 2 , 2 , 1 , 4 , 2 , 3 , 3 , 5 , 5 , 4 。 2 ) FIFO 为5 次，缺页中断率为5 / 12 科41.6 ％。LRU 为6 次，缺页中断率为6 / 12 = 50 ％。LRU 反比FIFO 缺页中断率高。

29 假设计算机有2M 内存，其中，操作系统占用512K ，每个用户程序也使用512K 内存。如果所有程序都有70 ％的I/O 等待时间，那么，再增加1M 内存，吞吐率增加多少？ 答：由题意可知，内存中可以存放3 个用户进程，而CPU 的利用率为：1-（70 % )3 , = 1 一（0 . 7 )3 = 65 . 7 ％。再增加1M 内存，可增加2 个用户进程，这时CPU 的利用率为：1 -（70 % )5 , = 1 一（0 ．7）5＝83 . 2 ％。故再增加1M 内存，吞吐率增加了：83 . 2 ％/65 . 7 ％-100 % =27 ％。

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30 一个计算机系统有足够的内存空间存放4 道程序，这些程序有一半时间在空闲等待I/O 操作。问多大比例的CPU 时间被浪费掉了？ 答：( 500 % )＝( l / 2 ) = 1 / 16 。 31 如果一条指令平均需1 微秒，处理一个缺页中断另需n 微秒，给出当缺页中断每k 条指令发生一次时，指令的实际执行时间。 答：( 1 +n/k)微秒。

32 一台计算机的内存空间为1024 个页面，页表放在内存中，从页表中读一个字的开销是50Ons 。为了减少开销，使用了有32 个字的快表，查找速度为10Ons 。要把平均开销降到20Ons 需要的快表命中率是多少？

答：设快表命中率是x ，则内存命中率为1-x。于是：500 ( 1-x）+ 100x = = 2 00 ，解方程得x=75 ％。

33 假设一条指令平均需花1 微秒，但若发生了缺页中断就需2001 微秒。如果一个程序运行了60 秒，期间发生了15000 次缺页中断，若可用内存是原来的两倍，这个程序坛行需要多少时间？

答：一个程序运行期间发生了15000 次缺页中断，由于缺页中断处理花2000 微秒（1 微秒是指令执行时间，于是这个程序缺页中断处理花了：2000 微秒米1 5000 = 30 秒。占了运行时间60 秒的一半。当可用内存是原来的两倍时，缺页中断次数减为一半，故有巧秒就能处理完。所以，这个程序运行需要时间为：45 秒。

34 在分页式虚存管理中，若采用FIFO替换算法，会发生：分给作业页面越多，进程执行时缺页中断率越高的奇怪现象。试举例说明这个现象。 答：见本章应用题7 。

35 假设一个任务被划分成4 个大小相等的段，每段有8 项的页描述符表，若页面大小一为ZKB 。试问段页式存储系统中：( a ）每段最大尺寸是多少？伪）该任务的逻辑地址空间最大为多少？( c ）若该任务访问到逻辑地址空间5ABCH 中的一个数据，试给出逻辑地址的格式。

答：段数2 2 = 4 ，每段有23 = 8 页，页大小为211= ZKB 。（a ）故每段最大为214B = 16KB 。伪）逻辑她曳匕勿风爆七尺4 又、曰KB = 64KB 。 ( c ）若该任务访问到逻辑地址空间SABCH ，其二进制表示为： 0 101 1010 1011 1100

所以，逻辑地址表示为：01 011 010 1011 1100

SABCH 的逻辑地址为：第1 段第3 页，位移由后11 位给出。

36.对已知某系统页面长4KB ，页表项4B ，采用多级页表映射64 位虚地址空间。若限定最高层页表占1 页，问它可以采用几级页表？

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答：由于页面长4KB ，页表项4B ，故每页可· 包含IKB 个页表项。由于限定最高层页表占1 页，即它的页表项为210个；而每个页表项指向一页，每页又存放页表项个数为210 个，依此类推，最多可以采用砚巧取整为6 级页表。 37 在请求分页虚存管理系统中，若驻留集为m 个页框，页框初始为空，在长为p 的引用串中具有n 个不同页面n＞m ) ，对于FIFO、LRU 两种页面替换算法，试给出缺页中断的上限和下限，并举例说明。

答：对于FIFO 、LRU 两种页面替换算法，缺页中断的上限和下限：为p 和n 。因为有n 个不同页面，无论怎样安排，不同页面进入内存至少要产生一次缺页中断，故下限为n 次。由于m

38 在请求分页虚存管理系统中，页表保存在寄存器中。若替换一个未修改过页面的缺页中断处理需8 毫秒，若替换一个己修改过页面的缺页中断处理需另加写盘时间12 毫秒，内存存取周期为1 微秒。假定70 ％被替换的页面被修改过，为保证有效存取时间不超过2 微秒，允许的最大缺页中断率为多少？

答：设最大缺页中断率为x ，则有：

( l - x ) *1 微秒＋( 1 -70 % ) *X*8 毫秒＋70 % *X *( 8 + 12 ) = 2 微秒

即得到-x +2400x + 14000x = 1 ，解得：x 约为0 .00006 。

39 若内存按地址递增次序有三个不邻接的空闲区Fl 、F2 、F3 ，它们的大小分别是：50K 、120K 和25K 。请给出后备作业序列，使得实施分配时：( l ）采用最佳适应算法效果好，但采用首次适应与最坏适应算法效果不好。（2 ）采用最环适应算法效果好，但采用首次适应与最佳适应算法效果不好。 答

( 1 ）采用最佳适应算法效果好，120 , 50 。 ( 2 ）采用最环适应算法效果好，80 , 50 , 25 。 但采用首次适应与最坏适应算法效果不好。作业序列：25 但采用首次适应与最佳适应算法效果不好。作业序列：40 ,

40 有两台计算机P1 和P2，它们各有一个硬件高速缓冲存储器Cl 和CZ ，且各有一个主存储器Ml 和M2。其性能为： CI CZ Ml M2

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存储容量4KB 4KB 2MB 2MB

存取周期60ns 80ns 1 us 0 9 us 若两台机器指令系统相同，它们的指令执行时间与存储器的平均存取周期成正比。如果在执行某个程序时，所需指令或数据在高速缓冲存储器中存取到的概率P 是0 . 7 ，试问：这两台计算机哪个速度快？当P = 0 .9 时，处理器的速度哪个快？答：CPU 平均存取时间为：T = = T1+（1 -p）*T2 , T1 为高速缓冲存储器存取周期，T2 为主存储器存取周期，p 为高速缓冲存储器命中率。 ( 1 ）当p=0 . 7 时，

Pl 平均存取时间为：60 + ( 1 -0 . 7 ) * 1 us = 360ns PZ 平均存取时间为：80 + ( 1 -0 . 7 ) *0.9 us= 350ns 故计算机P2比P1 处理速度快。 ( 2 ）当p = 0 . 9 时，

P1 平均存取时间为：60 + ( 1 -0.9 ) * 1 us = 160ns

PZ 平均存取时l ' ed 为：80 + ( l -0 . 9 ) *0 .9 us = 170ns 故计算机P1 比P2处理速度快。

FI ( 50 ) F2 ( 120 ) F3 ( 25 )

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