【正文】 法，下面的數(shù)組初始化循環(huán)將會產(chǎn)生多少次缺頁中斷？若每頁的頁面大小為100, 數(shù)組初始化循環(huán)將會產(chǎn)生多少次缺頁中斷？并說明頁面大小對缺頁中斷次數(shù)的影響.（1） for(j=1。j=100。j++)for(k=1。k=100。k++)A[j][k]=0。（2） 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(yīng)用下面的頁面替換算法，各會出現(xiàn)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(fā)生缺頁中斷。 （1）LRU替換算法。（2）FIFO替換算法。（3）Optima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(tǒng)的抖動現(xiàn)象？ 4．15什么叫工作集？工作集模型的優(yōu)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(tǒng)，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(jié)，若盤塊號需要用3個字節(jié)來描述，而每個盤塊最多存放170個盤塊地址：（1）該文件系統(tǒng)允許文件的最大長度是多少？（2）將文件的字節(jié)偏移量5000，15000，150000轉(zhuǎn)換為物理塊號和塊內(nèi)偏移量。（3）假設(shè)某個文件的FCB已在內(nèi)存，但其他信息均在外存，為了訪問該文件中某個位置的內(nèi)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(tǒng)允許文件的最大長度是多少？　10 + 170 + 170 x 170 + 170 x 170 x 170 = 4,942,080 盤塊 4,942,080 * 512 Byte = 2,471,040 KB（2）將文件的字節(jié)偏移量5000、15000、150000轉(zhuǎn)換為物理塊號和塊內(nèi)偏移量?！?000 = 9 x 512 + 392 15000 = 29 x 512 + 152 150000 = 292 x 512 + 496（3）假設(shè)某個文件的設(shè)備目錄表項(FCB)已在內(nèi)存中，其它信息在外存，為了訪問該文件的某個字節(jié)，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(nèi)容）例3：請分別解釋在連續(xù)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(jié)偏移量3500轉(zhuǎn)換為物理塊號和塊內(nèi)偏移量（設(shè)盤塊大小為1KB，盤塊號需占4個字節(jié)）。例1：假設(shè)兩個用戶共享一個文件系統(tǒng)，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(xiàn)，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(tǒng)而不致造成混亂。例題：在某系統(tǒng)中，從磁盤將一塊數(shù)據(jù)輸入到緩沖區(qū)需要花費的時間為T，CPU對一塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時間為C，將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)傳送到用戶區(qū)所花費的時間為M，那么在單緩沖和雙緩沖情況下，系統(tǒng)處理大量數(shù)據(jù)時，一塊數(shù)據(jù)的處理時間為多少？解：（1）在無緩沖的情況下，其后CPU對這一塊數(shù)據(jù)計算的時間為C，即每一塊數(shù)據(jù)的處理時間為T+C。 （2）在單緩沖的情況下，先從磁盤把一塊數(shù)據(jù)輸入到緩沖區(qū)所花費的時間為T；然后由操作系統(tǒng)將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)傳送到用戶數(shù)據(jù)區(qū)，所花費的時間為M；最后由CPU對這塊數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，計算時間為C。由于CPU的計算操作與磁盤的數(shù)據(jù)輸入操作可以并行，因此一塊數(shù)據(jù)的處理時間為max(C,T)+M。 （3）在雙緩沖的情況下，先從磁盤把一塊數(shù)據(jù)輸入到第一個緩沖區(qū)，裝滿后，便將其余的數(shù)據(jù)輸入到第二個緩沖區(qū)。與此同時，操作系統(tǒng)可以將第一個緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)傳送到用戶數(shù)據(jù)區(qū)。當(dāng)CPU對第一塊數(shù)據(jù)進(jìn)行計算時，又可以將磁盤輸入數(shù)據(jù)送入第一個緩沖區(qū)，當(dāng)CPU計算完后又可以從第二個緩沖區(qū)取數(shù)據(jù)，反復(fù)交替使用這兩個緩沖區(qū)。當(dāng)CT時，計算操作比輸入操作慢，在此情況下上一塊數(shù)據(jù)計算完成后，仍需將一個緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)送到用戶區(qū)，其花費時間為M，再對這塊數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，花費時間為C，所以此時一塊數(shù)據(jù)的處理時間為C+M，即max(C,T)+M； 當(dāng)CT時，輸入操作比計算操作慢，在此情況下由于M遠(yuǎn)小于T，故在將磁盤上的一塊數(shù)據(jù)傳送到一個緩沖區(qū)期間（花費時間為T），系統(tǒng)已經(jīng)完成了將另一個緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)送到用戶區(qū)并對這塊數(shù)據(jù)進(jìn)行計算的工作。所以一塊數(shù)據(jù)的處理時間為T，即max(C,T)。例：在設(shè)備管理中，何謂設(shè)備獨立性（或無關(guān)性）？ 答：設(shè)備獨立性又稱設(shè)備無關(guān)性，是指用戶程序獨立于所使用的具體物理設(shè)備。即用戶只使用邏輯設(shè)備名來訪問設(shè)備，而不直接和具體設(shè)備打交道。它體現(xiàn)在兩個方面：（1） 從程序設(shè)計的角度來看，各種設(shè)備所體現(xiàn)的接口都是一致的。即在程序中可以使用同樣的命令去讀不同設(shè)備上的數(shù)據(jù)，也可以用同樣的命令將輸出數(shù)據(jù)送到不同的設(shè)備上。而這些不同設(shè)備之間的差異由操作系統(tǒng)來處理，呈現(xiàn)在程序中的設(shè)備都是相同的。（2） 操作系統(tǒng)對所有的設(shè)備及設(shè)備操作都采取統(tǒng)一方式管理。由于不同設(shè)備之間的差異，用軟件實現(xiàn)時很難達(dá)到真正的一致。一般采用層次和模塊化思想來實現(xiàn)設(shè)備管理子系統(tǒng)。低層的程序用來屏蔽設(shè)備的具體實現(xiàn)細(xì)節(jié)，而高層軟件則將各類不同設(shè)備的操作都以相同的界面提供給用戶。與設(shè)備無關(guān)性是統(tǒng)一以邏輯名命名設(shè)備。例1：從下列關(guān)于驅(qū)動程序的論述中，選出一條正確的論述（ ）（1）驅(qū)動程序與I/O設(shè)備的特性緊密相關(guān)， 因此應(yīng)為每一個I/O設(shè)備配備一個專門的驅(qū)動程序。（2）驅(qū)動程序與I/O控制方式緊密相關(guān)，因此對DMA方式應(yīng)該以字節(jié)為單位去啟動設(shè)備進(jìn)行中斷處理。（3）由于驅(qū)動程序與I/O設(shè)備的硬件特性緊密相關(guān)，故必須全部用匯編語言書寫。 （4）對于一臺多用戶機，配置了相同的八個終端，此時可只配置一個由多個終端共享的驅(qū)動程序。思考題：在I/O中斷處理中可否允許中斷嵌套？當(dāng)系統(tǒng)中有多個I/O中斷請求時，系統(tǒng)如何處理（即系統(tǒng)如何進(jìn)行I/O設(shè)備的分配）？前面第三章介紹的處理機分配調(diào)度策略是否適合這里的I/O設(shè)備分配？例2：假定一磁盤有200個柱面，編號為0~199，當(dāng)前存取臂的位置在143號柱面上，并剛剛完成了125號柱面的服務(wù)請求，如果請求隊列的先后順序是： 86，147，91，177，94，150，102，175，130 試問：為完成上述請求，下列算法存取臂移動的總量是多少？并寫出存取臂移動的順序。（1）FCFS（2）SSTF（3）SCAN