操作系统例题详解：调度算法与存储管理

"操作系统例题讲解，包括调度算法和存储管理两个部分" 在操作系统中，调度算法是决定进程执行顺序的关键机制。在这个例子中，我们讨论的是可剥夺的静态最高优先级算法。在这种算法中，一旦有更高优先级的进程到达，当前运行的进程会被立即暂停，让位于高优先级的进程。对于给定的进程集合： - P1: 到达时间2ms, 优先级3, CPU执行时间3ms - P2: 到达时间0ms, 优先级1, CPU执行时间2ms - P3: 到达时间4ms, 优先级4, CPU执行时间3ms - P4: 到达时间0ms, 优先级2, CPU执行时间4ms - P5: 到达时间5ms, 优先级5, CPU执行时间2ms 按照算法，P2首先执行，然后在2ms时被P1取代，接着在6ms时被P3取代，因为P3有更高的优先级。在9ms时，P5到达并取代P3，然后在11ms时P3再次执行。最后的Gantt图如下： ``` ||P4|P1|P3|P5|P3| |10|||||11| |:2|||||:2| |0|||||0| |10|||||11| |:2|||||:2| |0|||||0| |10|||||11| |:2|||||:2| |0|||||0| |10:20| ``` 平均周转时间和平均带权周转时间计算如下： 周转时间 = 完成时间 - 到达时间 带权周转时间 = 周转时间 / 执行时间 需要计算每个进程的这些值，然后取平均。 在存储管理部分，我们关注的是虚拟页式存储管理和页面替换策略。在这个例子中，系统采用2KB的页面大小，每个进程分配4个页框，并使用改进的时钟算法。当新页面进入内存时，时钟指针会指向新页面的下一个在内存的表项。 进程P的页表初始状态如下： - 逻辑页0在内存，页框号101H，访问位r为0，修改位m为0，内外标识为1 - 逻辑页1不在内存 - 逻辑页2在内存，页框号110H，访问位r为1，修改位m为0，内外标识为1 - 逻辑页3在内存，页框号138H，访问位r为0，修改位m为0，内外标识为1 - 逻辑页4不在内存 - 逻辑页5在内存，页框号100H，访问位r为1，修改位m为1，内外标识为1 时钟指针指向逻辑页3。 根据给定的操作序列： 1. 引用4C7H，访问逻辑页0，访问位r变为1 2. 修改19B4H，访问逻辑页3并修改，访问位和修改位均变为1 3. 修改0C9AH，访问逻辑页1，因不在内存，发生缺页中断，根据时钟算法，由于100H页面被修改过，因此选择替换逻辑页5 4. 在此基础上，访问27A8H 逻辑地址27A8H的前11位是页内偏移，因此它访问逻辑页2。逻辑页2已经在内存中，所以可以直接访问，物理地址为页框号110H加上页内偏移27A8H的低11位。因此，物理地址是110H + 27A8H &= 110H + 278H = 388H。 通过这两个例题，我们可以深入理解操作系统的调度算法以及虚拟存储器的工作原理，这对于学习和理解操作系统至关重要。