计算机操作系统关键例题详解与内存管理

本篇文档是一份针对计算机操作系统的例题讲解资料，旨在帮助学习者通过实际问题来复习和理解操作系统的关键知识点。以下是部分内容的详细解析： 1. **就绪队列与活动就绪队列**：题目询问在有8个进程的情况下，就绪队列和活动就绪队列中进程的个数上限。在多道程序环境下，就绪队列通常包含了所有等待CPU执行的进程，而活动就绪队列只包含当前可运行的进程。通常，活动就绪队列的个数不会超过CPU的核心数，因为一次只能有一个进程运行，这里没有明确指出核心数，但一般来说，最多可能是7个进程（因为8个进程中有一个可能正在执行），其余在就绪队列。 2. **互斥信号量**：当5个进程共享一个互斥段，且最多允许1个进程同时访问时，信号量用于同步，确保资源的独占访问。初值为1意味着有一个许可可以被获取，表示已经有进程获得了互斥段的使用权，其他进程需要等待信号量变为大于0的值才能进入。 3. **进程调度与系统开销**：题目涉及时间片轮转调度算法，计算系统开销占比。如果时间片为200ms，每次切换需花费10ms，那么在每个时间片内会有一次进程切换。系统开销占比是CPU切换时间除以总时间片长度，即10ms / (200ms + 10ms) = 10ms / 210ms ≈ 5%。 4. **虚拟内存地址转换**：分页式存储器的逻辑地址包括页号和页内地址，其中页内地址占用10位，页号因32个页面占用5位。对于给出的虚拟地址0A5C，首先解析页号和页内地址，然后根据分配的物理块号（例如第0页的物理块号5对应0000000000000005）计算物理地址。由于题目未提供完整的转换步骤，实际计算需先确定页号，然后加上相应的物理块号。 5. **死锁**：最后一个问题探讨了死锁条件，涉及到资源请求的并发进程数(n)和资源种类(m)。当有n个进程共享m类资源，每个进程对资源的最大需求是w，如果满足以下条件之一，可能会发生死锁： - m < n，即资源数量不足以支持所有的并发进程； - 进程的资源分配导致环路，即每个进程都在等待其他进程释放的资源； - 有进程请求超过其最大需求量的资源，使得其他进程无法继续执行。 通过这些例题，学习者可以掌握操作系统中的调度策略、资源管理、内存管理以及避免死锁等关键概念。通过实际练习，巩固和加深对操作系统原理的理解。