操作系统大题

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1、1. 假设有一磁盘含有64000块，块号记为164000,现用2000个32位(Bit)的字作该盘的位示图，试问第 59999块对应于位示图中第几字的第几位 ( 字、位均从 0开始) ；而第 1 599字的第 17位对应于磁盘的第几块 ?2. 页式存储管理中， 主存空间按页分配， 可用一张“位示图”构成主存分配表。 假设主存容量为2M字节，页面长度为512字节，若用字长为32位的字作主 存分配的“位示图”需要多少个字？如页号从 1 开始，字号和字内位号(从 高位到低位)均从 1 开始，试问：第 2999页对应于何字何位； 99字19位又 对应于第几页？3. 进程P1使用缓冲区buffer向进程

2、P2,P3,P4发送消息，要求每当P1向buffer 中发消息时，只有当P2，P3, P4进程都读取这条消息后才可向buffer中发 送新的消息。利用P、V原语描述如下图所示进程的动作序列。4. 有如下图所示的工作模型：三个进程P0 P1、P2和三个缓冲区B0 B1、B2,进程间借助相邻缓冲区传递消 息：P0每次从B0中取出一条消息经加工后送入 B1中，P1每次从B1中取出一条 消息经加工后送入B2中, P2每次从B2中取出一条消息经加工后送入 B0中。B0, B1, B2分别可存放3, 2, 2个消息。初始时B0中有2个消息，B1 , B2中各有 1个消息。用P、V操作写出P0, P1, P

3、2的同步及互斥流程。5. 在一个生产车间中, 有3个工人共同协作生产某种产品, 工人1负责生产零件A并放入车间的货架，工人2负责生产零件B并放入车间的货架，工人3从货架 上获取零件，并将1个零件A和一个零件B组装成成品运出车间，车间的货架上 最多共可以存放 1000个零件,为了保证合理的库存和零件配比,当某种零件数 量比另一种零件数量多出 100 个时,相应的工人暂时停止该种零件的生产。 试用 PV操作描述上述生产过程。6. 某银行提供 1 个服务窗口和 10 个顾客等待座位。 顾客到达银行时, 若有空座 位,则到取号机领取一个号,等待叫号。取号机每次仅允许一位顾客使用。当营 业员空闲时, 通

4、过叫号选取一位顾客, 并为其服务。 顾客和营业员的活动过程描 述如下：7. 在一个采用页式虚拟存储管理的系统中,有一用户作业,它依次要访问的字 地址序列是： 115, 228, 120, 88, 446, 102, 321, 432, 260, 167,若该作业 的第 0页已经装入主存,现分配给该作业的主存共 300字,页的大小为 100字, 请回答下列问题：(1) 按FIFO调度算法，将产生多少次缺页中断？依次淘汰的页号是什么？缺页中 断率为多少？(2) 按LRU调度算法，将产生多少次缺页中断？依次淘汰的页号是什么？缺页中 断率为多少？8. 请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示

5、。页表内容页面大小为4KB 一次内存的访问时间是100ns, 次快表(TLB)的访问时间是 10ns,处理一次缺页的平均时间为108ns(已含更新TLB和页表的时间)，进程的 驻留集大小固定为2,采用最近最少使用置换算法（LRU）和局部淘汰策略。假设 TLB初始为空；地址转换时先访问TLB,若TLB未命中，在访问页表（忽略访 问页表之后的TLB更新时间）；有效位为0表示页面不再内存，产生缺页中断， 缺页中断后,返回到产生缺页中断的指令处重新执行。设有虚地址访问序列 2362H 1565H 25A5H，请问：（1） 依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？给出计算过程。 基于上述访问序列，虚地址1

6、565H的物理地址是多少？请说明理由。9. 某计算机主存按字节编址， 逻辑地址和物理地址都是 32 位，页表项大小为 4 字节。请回答下列问题。1）若使用一级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为： 则页的大小是多少字节？页表最大占用多少字节？2）若使用二级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构为：设逻辑地址为LA，请分别给出其对应的页目录号和页表索引的表达式。3）采用（1）中的分页存储管理方式， 一个代码段起始逻辑地址为 0000 8000H ， 其长度为 8 KB ，被装载到从物理地址 0090 0000H 开始的连续主存空间中。 页表从主存 0020 0000H 开始的物理地址处连续存放，

7、如下图所示（地址大小 自下向上递增） 。请计算出该代码段对应的两个页表项的物理地址（假设每个 页表项的长度为 4字节）、这两个页表项中的页框号以及代码页面 2 的起始物理 地址。10. 设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为 64KB按字节编址。若某 进程最多需要6页（Page）数据存储空间，页的大小为1KB操作系统采用固定分 配局部置换策略为此进程分配 4个页框（Page Frame）。在时刻260前的该进程访 问情况如下表所示 （访问位即使用位 ）。当进程执行到时刻260时，要访问逻辑地址为17CAH勺数据。请回答下列问题：（1）该逻辑地址的对应的页号是多少？（2）若采用先进先出 （F

8、IFO） 置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要 求给出计算过程。（3）若采用时钟（CLOCK置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要求给 出计算过程 （设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动，且当前指向 2号页框，示 意图如下 ）。11. 若递交给磁盘驱动程序的磁盘柱面请求按到达时间顺序分别是10、22、20、2、40、6 和 38，设磁头初始处于 20 柱面，磁头从一柱面移到另一相邻柱面的时 间是2ms则对于FCFS最短寻道时间优先、电梯算法（初始磁头向高柱面移动）， 平均寻道时间各为多少？12. 设文件索引节点中有 7个地址项，其中 4个地址项是直接地址索引， 2个地 址项是一级间

9、接地址索引， 1 个地址项是二级间接地址索引，每个地址项大小为 4字节。若磁盘索引块和磁盘数据块大小均为 256字节，则可表示的单个文件最 大长度是多少13假设计算机系统采用CSCAN循环扫描）磁盘调度策略，使用2KB的内存空间 记录 16384 个磁盘块的空闲状态。（ 1）请说明在上述条件下如何进行磁盘块空闲状态的管理。（2）设某单面磁盘旋转速度为每分钟 6000转，每个磁道有 100个扇区， 相邻磁 道间的平均移动时间为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 （如下图所示 ） ，磁道号请求队列为 50,90,30,120 ，对请求队 列中的每一个磁道需读取

10、1 个随机分布的扇区，则读完这 4 个扇区总共需要多少 时间？给出计算过程。14. 考虑一个存在于磁盘上的文件系统，其中的文件由大小为512B 的逻辑块组成。假定每一个文件有一个文件目录项， 该目录项包含该文件的文件名、 文件长 度以及第一块（或第一索引块）和最后一块的位置，而且该目录项位于内存。对 于索引结构文件， 该目录项指明第一索引块， 该索引块又一次指向 511 个文件块（每个索引值占4B）,且有一指向下一索引块的指针（指针占4B）。针对连续、链 接、索引结构的每一种，如果当前位于逻辑块 30（即之前最后一次访问的块是 逻辑块 30）且希望访问逻辑块 20（假设逻辑块号从 0开始编号

11、）,那么,必须分 别从磁盘上读多少个物理块？15. 一台转速为3600 （转分）的磁盘，其存储密度为（K道）。已知磁盘由启动 到运转平稳的时间为3ms磁头臂的移动速度为（ms/道），请回答：（ 1）设磁头的当前位置在第 20号磁道上， 移动方向为磁道号增加的方向。 若系 统收到 4 条记录访问请求，请求序列如下表所示。请写出电梯调度算法的访问序列。（ 2）若上述 4 条记录的长度皆为，求系统按电梯调度算法访问磁盘，上述4 条记录的最长时间为多少？ （计算时间时保留 2 位小数）16. 设某计算机系统有 1 台输入机， 1 台打印机。现有 2 道程序同时投入运行， 且程序A先开始运行，程序B后运行。程序A的运行轨迹为：计算50ms打印 100ms再计算50ms打印信息100ms结束。程序B的运行轨迹为：计算50ms 输入数据 80ms 再计算 100ms 结束。试说明：（1）两道程序运行时，CPI有无空闲等待？若有，在哪段时间等待？为什么？（ 2）程序 A、 B 运行时有无等待现象？若有，在什么时候发生等待现象？17. 假定某系统当时的资源分配图如下所示：（ 1）分析当时系统是否存在死锁。（2）若进程P3再申请R3时，系统将发生什么变化，说明原因。