综合应用题实例：
一、已知主存512K，OS占用低位40K，现有一作业序列如下：
J1要求 160K，J2要求 42K，J3要求 70K，J1完成,J4要求 130K，J5要求 140K，J3完成,J6要求 20K，J7要求 42K，J2完成，J8要求 62K。
试用最佳适应法为上述作业分配主存，画出主存分配情况和自由主存队列。（分配时，高地址处作为已分配区）（’）
答：
二、一文件系统中，盘块大小为1KB=1024B(字节),盘块编号长4B,文件说明中可存放14个盘块编号。关于文件大小有如下统计结果：
文件大小≤4KB 占50%
4KB＜文件大小≤9KB 占20%
9KB＜文件大小≤256KB 占14%
256KB＜文件大小≤768KB 占8%
768KB＜文件大小≤64MB 占6%
64MB＜文件大小≤16GB 占2%
试为该文件系统设计文件的物理结构，使访问文件时具有尽可能小的平均访问磁盘次数，并计算其平均访问磁盘次数。（11’）
解：此文件系统应采用多级索引。先将文件大小转化为盘块个数
关于文件大小有如下统计结果：
文件大小≤4个盘块 占50%
4个盘块＜文件大小≤9个盘块 占20%
9个盘块＜文件大小≤256个盘块 占14%
256个盘块＜文件大小≤768个盘块 占8%
768个盘块＜文件大小≤64K个盘块 占6%
64K个盘块＜文件大小≤16M个盘块 占2%
考虑到一个索引块可索引1024/4=256个盘块。因此文件说明中可用编号a0-a8共9个标号索引9个盘块。用编号a9-a11共3个标号索引3个二级块,共3*256=768个盘块。用编号a12可索引1个三级块,共1*256*256=64K个盘块。
用编号a13可索引1个四级块,共256*256*256=16M个盘块。
其平均访问磁盘次数=(50%+20%)*1+(14%+8%)*2+6%*3+2%*4=1.40
三、设某单面磁盘共有28000个扇区，采用CSCAN(循环扫描)磁盘调度策略，磁盘的旋转速度为每分钟6000转，每个磁道有100个扇区，相临磁道间的移动时间为1ms.若在某时刻，磁头位于100号磁道处，并沿着磁道号增大的方向移动,磁道号的请求队列为150，40，230，120，78，28，90，190，对请求队列中的每个磁道需读取1个随机分布的扇区，则读完这些扇区点共需要多少时间?需要给出计算过程。（8’）
解：每分钟6000转，转一圈需10ms,通过一扇区需要0.1ms;
访问时间=寻道时间+旋转时间平均5ms+通过扇区0.1ms;
按CSCAN则访问磁道的顺序为(当前100）-120-150-190-230-max-0-28-40-78-90 其中max=279
总的访问时间=（max-100+max+90)*1ms+5.1ms*8=588.8ms
四、设一系统中有三类资源，所有可用资源个数为（9，8，9）。某时刻系统中资源状态如下：Allocation Need 1)若P2提出请求Request（1,1,2），试问系统
P1: 2 1 1 3 2 4 能否将资源分配给它？为什么？
P2: 1 1 2 4 2 3 2)此后，P4提出请求Request（0,1,1），
P3: 1 2 1 2 1 1 试问系统能否将资源分配给它？为什么？（13’）
P4: 2 1 2 3 3 4
解：依题意可得Available（3，3，3）
1）若进程P2请求资源Req（1，1，2），按银行家算法判断如下：
1）判断Req(1,1,2)<=Need2(4,2,3),表示Req为合法请求；
2）判断Req(1,1,2)<=Available（3，3，3），表示Req为可满足的请求；
3）试探性分配
Available-=Req; 变为（2，2，1）
Alloc2+=Req; 变为（2，2，4）
Need2-=Req; 变为（3，1，1）
4）判断新状态的安全性
新状态是安全的，可找到安全序列P3,P2,P1,P4（具体过程在此略去）,因此可分配资源；
2）此后若进程P4请求资源Req（0，1，1），按银行家算法判断如下：
1）判断Req(0,1,1)<=Need4(3,3,4),表示Req为合法请求；
2）判断Req(0,1,1)<=Available（2，2，1），表示Req为可满足的请求；
3）试探性分配
Available-=Req; 变为（2，1，0）
Alloc4+=Req; 变为（2，2，3）
Need4-=Req; 变为（3，2，3）
4）判断新状态的安全性
此时可利用的资源不能满足任何进程的需求，新状态是不安全的，因此不可分配资源，进程P4阻塞，并取消试探性分配。
五、一请求分页系统中，页面大小为2K，一作业共有7个页面，页面访问序列如下：
| 装入时刻 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
| 页号 |
2 |
1 |
0 |
3 |
2 |
1 |
3 |
5 |
2 |
3 |
6 |
2 |
1 |
4 |
时刻25时页面0，1，2，3分别装入到物理页框2，4，1，3中。(13分)
（1）若采用LRU页面置换算法，试计算缺页中断次数；假设时刻70时执行指令MOV AX，[2600]（AX为寄存器，2600为十进制），给出在执行过程中的地址变换过程。
（2）若采用FIFO页面置换算法，试计算缺页中断次数。
解：1）页块数为4，页面0 1 2 3 已装入内存，采用LRU算法，下面给出缺页中断时软件栈的变化情况（栈底打X号的为被淘汰的页面）：
共产生缺页中断4次。
LA=2600=1*2K+552 p=1 w=552 访问页表，产生缺页中断；
按上图 时刻70时访问页面1，缺页中断会淘汰页面5，而页面5是淘汰页面0而使用页框2的 所以页框号b=2
PA=2*2K+552=4648
2）采用FIFO算法，需写出队列的变化：
共产生缺页中断5次。
六、一座小桥横跨南北两岸，分南段、中段和北段三部分，南段较窄仅允许单向通行（即当有北向行人依次通过时，南向行人无法通过；同样，当有南向行人依次通过时，北向行人无法通过）；中段宽敞，允许多人通过或歇息；北段较短，仅允许两人同时通过，整座桥梁最多承重30人，试用信号量及PV操作实现南、北两岸行人过桥的同步，并列出信号量的含义和初值。
解：semaphore empty=30;//桥梁最多承重30人
semaphore north=2;//北段仅允许两人通行
semaphore south=1;//南段单向通行
int ncount=0,scount=0; //通过南段时北向、南向行人个数
semaphore nmutex=1,smuter=1;//互斥访问ncount和scount
Cobegin {GO_Northi();GO_Southj();}coend
GO_Northi()
{
P(empty);
P(nmutex);
if（ncount==0）P(south);
ncount++;
V(nmutex)；
过南段;
P(nmutex);
ncount--;
if（ncount==0）V(south);
V(nmutex)；
过中段或歇息;
P(north);
过北段;
V(north);
到达北岸;
V(empty);
}
GO_Southj()
{
P(empty);
P(north);
过北段;
V(north);
过中段或歇息;
P(smutex);
if（scount==0）P(south);
scount++;
V(smutex)；
过南段;
P(smutex);
scount--;
if（scount==0）V(south);
V(smutex)；
到达南岸;
V(empty);
}
七、有一仓库，可存放A和B两种产品，每次入库时只能存入A或B一种产品，每次出库时只能取出A或B一种产品。现要求
(1)-30<A产品数量-B产品数量<40
(2) A产品数量+B产品数量<200
试用P、V操作描述产品的入库过程和出库过程。（14分）
解：Main(){
Semaphore empty=199; //A+B<200
Semaphore fullA=0, fullB=0;
Semaphore mutex=1;
Semaphore AB=39; //A-B<40
Semaphore BA=29; //B-A<30
Cobegin
InLib();
OutLib();
Coend
}
入库过程 InLib() 出库过程OutLib()
while(有产品入库) while(有产品须出库)
{ {
if(产品为A) if(产品为A)
{ P(empty); { P(fullA)
P(AB) P(BA)
P(mutex) P(mutex)
A产品入库 A产品出库
V(mutex) V(mutex)
V(BA) V(AB)
V(fullA); V(empty)
}else{ }else{
P(empty); P(fullB)
P(BA) P(AB)
P(mutex) P(mutex)
B产品入库 B产品出库
V(mutex) V(mutex)
V(AB) V(BA)
V(fullB); V(empty)
} }
} }