2022年操作系统复习计算题 .pdf

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1、计算题：（很多重复的，看看同类型的怎么做就行了）（一） 有一计算机系统采用如下图所示的位示图（行号、列号都从0 开始编号）来管理空闲盘块。如果盘块从0 开始编号，每个盘块的大小为1KB 。（12 分）现要为文件分配两个盘块，试具体说明分配过程。若要释放磁盘的第300 块，应如何处理？0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 0 1

2、1 1 1 0 1 1 1 1 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 6 （二）在分页存储管理方式中，地址空间共32 位。问：可访问的内存空间的大小是多少？如果用12 位表示页内地址，则系统的一个物理块有多大？一个进程最多能分多少个页？（ 8 分）1、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 个磁盘的空闲状态（ 14分）(1)、请说明在上述条件如何进行磁盘块空闲状态的管理。(2)、设某单面磁盘的旋转速度为每分钟6000转，每个磁道有 100 个扇区，相临磁道间的平均移动的时间为1ms。若在某时刻，磁头位

3、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50，90，30，120对请求队列中的每个磁道需读取 1 个随机分布的扇区， 则读完这个扇区点共需要多少时间？需要给出计算过程。（二）在请求分页式存储管理方式中，假定系统为某进程分配了四个物理块，页的引用顺序为： 7，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1，且采用固定分配局部算法，则若采用最佳置换算法、先进先出页面置换算法、LRU 置换算法时分别产生多少次缺页中断？(6 分)（一）假定有一个进程A，它的工作流程图如下所示，如果系统中进程只有三种状态（就绪、执行、阻塞） ，且进程被进程调度选中后就可投

4、入运行，时间片q=200ms ，请顺序列出其从开始到结束所经历的状态转化过程，并注明原因。(6分) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - 开始磁盘I/O请求 磁带I/O请求 打印请求结束计算250ms 计算50ms 计算200ms 计算150ms （二）设有一分页存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为16 页，每页 2048 字节，内存总共有8 个存储块，试问逻辑地址至少应为多少位？内存空间多大？（ 6 分）（

5、三）有一计算机系统采用如下图所示的位示图（行号、列号都从0 开始编号）来管理空闲盘块。如果盘块从0 开始编号，每个盘块的大小为1KB 。(8 分) 现要为文件分配两个盘块，试具体说明分配过程。（5 分）若要释放磁盘的第300 块，应如何处理？（ 3分）0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1

6、4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 6 1、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 个磁盘的空闲状态（ 14分）(1)、请说明在上述条件如何进行磁盘块空闲状态的管理。(2)、设某单面磁盘的旋转速度为每分钟6000转，每个磁道有 100 个扇区，相临磁道间的平均移动的时间为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50，90，30，120对请求队列中的每个磁道需读取 1 个随机分布的扇区， 则读完这个扇区点共需要多少时间？需要给出计算过程。（二）在请求分

7、页式存储管理方式中，假定系统为某进程分配了四个物理块，页的引用顺序为： 7，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1，且采用固定分配局部算法，则若采用最佳置换算法、先进先出页面置换算法、LRU 置换算法时分别产生多少次缺页中断？(6 分)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - （一）一台计算机有一个Cache 、内存储器和用作虚拟存储器的磁盘，假设访问Cache中的字需要 20ns 的定位

8、时间；如果该字在内存储器中而不在Cache中，则需要 60ns 的时间载入 Cache ， 然后在重新开始定位； 如果该字不在内存储器中， 则需要 12ms的时间从磁盘中提取，然后需要60ns 复制到 Cache中，然后在定位。 Cahce的命中率为 0.9，内存储器的命中率为0.6，在该系统中访问一个被定位的字需要的平均时间是多少 ns？（8 分）（二）设系统中有3 种类型的资源 A、B、C 和 5 个进程 P0、P1、P2、P3、P4，A 资源的数量为 10，B 资源的数量为 5，C 资源的数量为7。在 T0 时刻系统状态如下表所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。（12分）Max A

9、llocation Need Available A B C A B C A B C A B C P0P1P2P3P47 5 3 0 1 0 7 4 3 3 3 2 3 2 2 2 0 0 1 2 2 9 0 2 3 0 2 6 0 0 2 2 2 2 1 1 0 1 1 4 3 3 0 0 2 4 3 1 （1）T0 时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。（4 分）（2）在 T0 时刻若进程 P1 发出资源请求 Request（1，0，2） ，是否能够实施资源分配？（ 4 分）（3）在的基础上P4 发出资源请求 Request （3，3，0） ，是否能够实施资源分配？（ 1 分）（4）在

10、的基础上P0 发出资源请求 Request （0，2，0） ，是否能够实施资源分配?（3分）（一）一个计算机系统有6 个磁带驱动器和 4 个进程。每个进程最多需要n 个磁带驱动器。问当 n 为什么值时，系统不会发生死锁？并说明理由（8 分）（二） UNIX系统采用空闲块成组连接的方法管理磁盘空闲空间，图中是采用UNIX 操作系统的某系统的空闲块成组连接示意图，问此时若一个文件A 需要 5个盘块，则系统会将哪些盘块分配给它？若之后有个文件B 被删除，它占用的盘块块号为 333、334、404、405、782，则回收这些盘块后专用块的内容如何？（6 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -

11、 - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - 图某系统磁盘空闲块情况（三）实现文件系统时，为加快文件目录的检索速度，可利用“文件控制块分解法” 。假设目录文件分解前占用n 个盘块，分解后改用m 个盘块存放文件名和文件内部号，请给出访问磁盘次数减少的条件。（6 分）（一）在一个采用页式虚拟存储管理的系统中，有一用户作业， 它依次要访问的指令地址序列为： 110,215,128,86,456,119,301,445,266,337。若该作业的第 0页已经装入内存， 现分配

12、给该作业的内存共300 字，页的大小为 100 字，请回答下列问题（ 6 分） ：1. 按 FIFO调度算法将产生多少次缺页中断？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？缺页中断率为多少？（二）在实现文件系统时， 为了加快文件目录的检索速度， 可利用“FCB分解法” 。假设目录文件存放在磁盘上，每个盘块512B 。FCB占 64B，其中文件名占 8B，通常将 FCB分解为符号目录项和基本目录项两部分，其中符号目录项大小为10B：（8 分）1. 基本目录项大小为多少字节？（2 分）2. 假设某一目录文件共有254 个 FCB ，试分别给出采用分解法之前和之后，对该目录文件

13、分别的平均访问磁盘次数： （3 分）3. 一般地，若目录文件分解前占用N个盘块，分解后符号目录文件占用M个盘块，请给出访问磁盘次数减少的条件： （3 分）（三）在一分页存储管理系统中， 逻辑地址长度为 16 位，页面大小为 4096字节，现有一逻辑地址为2F6AH ，且第 0、1、2页依次存放在物理块5、10、11 中，问相应的物理地址为多少？（6 分）空闲块数4 50 49 56 12 专用块空闲块数100 150 149 52 51 空闲块数100 0 449 351 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心

14、整理 - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - （一）系统中磁头停留在磁道号为70 的磁道上，这时先后有4 个进程提出了磁盘访问请求，要访问磁盘的磁道号按申请到达的先后顺序依次为：45，68，28，90。移动臂的运动方向： 沿磁道号递减的方向移动。 若分别采用 FCFS 磁盘调度算法、SSTF算法， SCAN 算法时，所需寻道长度分别为多少（走过多少柱面）？0 号磁道是最里面还是最外面的一个磁道？（10分）（二）某系统采用UNIX操作系统的专用块内容为：空闲块数3，然后依次登记的空闲块号为77,89,60 ，问此时若一个文件A需要 5 个盘块，系

15、统进行分配后有个文件 B被删除，它占用的盘块块号为100,101,109,500 ，则回收这些盘块后专用块的内容是什么？写出整个分析过程。（10 分）（一）假定磁盘转速为6000r/min ，磁盘格式化时每个盘面被分为8 个扇区，现有一个文件共有 A H八个逻辑记录要存放在同一磁道上供处理程序使用，假设每个记录的大小与扇区的大小相同，处理程序每次从磁盘读出一个记录后要花2.5ms 的时间。若忽略其他辅助时间，请回答下列问题：1. 在假设已经顺序存放好这8 个记录，那么读出该文件需要多少时间？（3 分）2. 采用一个优化的数据存放方法， 画出各个记录的存放位置， 计算该文件的读出时间，并与 1

16、进行比较说明。（3 分）（二）假定分页虚拟存储系统中，某进程的页面访问踪迹为：4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，分配给它的内存物理块数为3。1. 按 LRU页面置换算法，计算缺页率。 （3 分）2. 按最佳页面置换算法，计算缺页率。 （3 分）（三）在单机系统中， 系统中各个进程到达就绪队列的时刻、执行时间和优先级（越小者越高） 如下表所示。 假设进程的调度时间忽略不计。请分别给出采用剥夺式优先级调度算法时各个进程的调度次序，并计算平均周转时间：（8 分）进程到达就绪队列的时刻执行时间 (ms) 优先级P1 0 3 3 P2 2 6 5 P3 4 4 1 P4 6 5 2 名师资

17、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - P5 8 2 4 （一）某系统中磁盘的每个盘块大小为1KB，外存分配方法采用中的混合索引结构，其中索引节点中直接地址6 项，一级索引地址 2 项，二级索引地址 1 项，每个盘块号占用 4 个字节，请问该系统中允许的文件最大长度是多少？（7 分）（二）现有一分页虚拟存取管理系统，其页表保存在寄存器中。 若有一个可用的空页或被替换的页未被修改， 则它处理一个缺页中断需要8ms。如果被替换的

18、页已被修改，则处理一个缺页中断需要20ms。内存存取时间为 1s。假定 70被替换的页被修改过，为保证有效存取时间不超过2s，可接受的最大缺页率是多少？（ 6 分）（三）在一个单道批处理系统中， 采用响应比高者优先的作业调度算法。当一个作业进入系统后就可以开始调度，假定作业都是仅计算，忽略调度花费的时间。现有三个作业，进入系统的时间和需要计算的时间如表所示：作业进入系统时间需要计算时间开始时间完成时间周转时间1 9:00 60 分钟9:00 10:00 2 9:10 45 分钟3 9:15 25 分钟求出每个作业的开始时间、完成时间及周转时间并填入表中。（7 分）（一）有一个大小为500M的硬

19、盘，盘块的大小为1KB,试计算其 FAT的大小。 （5分）（二）某虚拟存储器的用户空间共有32 个页面，每页 1KB ，内存 16KB 。假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3 页分别分配的物理块号为5、10、4、7，给定虚拟地址 093CH ，请将其变换为物埋地址。 （5 分）（三）若程序 Pa，Pb和 Pc 单独执行时间分别Ta，Tb和 Tc，Ta=1小时，Tb=1.5小时， Tc=2小时，其中处理机工作时间分别为Ta=10分钟， Tb=15分钟， Tc=35分钟。如果采用多道程序设计的方法，让Pa，Pb和 Pc并行工作，假定处理机利用率达到 60% ，另加 20 分钟系统开销， 请问系统

20、效率能提高百分之几？（10 分）（一）当前系统中出现下述资源分配情况：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - Allocation Need Available P0 0 0 3 2 0 0 1 2 1 6 2 2 P1 1 0 0 0 1 7 5 0 P2 1 3 5 4 2 3 5 6 P3 0 3 3 2 0 6 5 2 P4 0 0 1 4 0 6 5 6 利用银行家算法，试问如果进程P2 提出资源请求Requ

21、est（1，2，2，2）后，系统能否将资源分配给它？（6 分）（二）有一个具有两道作业的批处理系统，有如下表所示的作业序列 （表中所列作业优先级即为进程优先级，数值越小优先级越高）。列出下面情况下所有作业进入内存时刻及结束时刻，并计算其平均周转时间。作业名到达时刻估计运行时间（分）优先级A 10：00 40 5 B 10：20 30 3 C 10：30 50 4 D 10：40 20 6 假设采用短作业优先的调度算法，进程调度采用优先级为基础的剥夺式算法。 （8分）（三）在一分页存储管理系统中， 逻辑地址长度为 16 位，页面大小为 4096字节，现有一逻辑地址为2F6AH ，且第 0、1、2

22、页依次存放在物理块5、10、11 中，问相应的物理地址为多少？（6 分）（一）系统采用不能移动已在内存储器中作业的可变分区方式管理内存储器，现有供用户使用的内存空间200K，内存空间的分配算法为最先适应分配算法，进程调度算法采用先来先服务算法，有一批作业见表。作业序号进输入井时间要求计算时间需要主存量1 l0:00 60 分钟160K 2 10:30 20 分钟100K 3 10:40 10 分钟80K 该系统采用多道程序设计技术，忽略设备工作时间和系统进行调度所花的时间，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心

23、整理 - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - 请分别写出采用“响应比高者优先算法”选中作业执行的次序以及各个作业的装入内存时间、开始执行时间、完成时间。（8 分）（二） 若系统有某类资源mn+1 个，允许进程执行过程中动态申请该类资源，但在该系统上运行的每一个进程对该资源的占有量任何时刻都不会超过m+1个。当进程申请资源时只要有资源尚未分配完则满足它的申请，但用限制系统中可同时执行的进程数来防止发生死锁， 你认为进程调度允许同时执行的最大进程数应该是多少？并说明原因。 （7 分）（三）假定盘块的大小为1KB，硬盘的大小为 10GB，采用显示链接

24、分配方式时，请问文件分配表只是占用多大空间? （5分）（一）存放在某个磁盘上的文件系统，采用混合索引分配方式，其FCB中共有13 个地址项，第 09 个地址项为直接地址，第10 个地址项为一次间接地址，第 11 个地址项为二次间接地址， 第 12个地址项为三次间接地址。 如果每个盘块的大小为 4K字节，若盘块号需要用4 个字节来描述，请问该系统中允许的文件最大长度是多少？（ 6 分）（二）就绪队列中有4 个进程 P1，P2，P3，P4同时进入就绪队列，它们进入就绪队列 10 秒之后开始进程调度，它们需要的处理器时间如表所示。进程处理器时间 （秒）进程处理器时间（秒）P1 P2 10 15 P3

25、 P4 4 5 忽略进行调度等所花费的时间， 且进程执行过程中不会发生阻塞，请回答下列问题：分别写出采用时间片轮转调度算法（时间片为4 秒） 、响应比高者优先调度算法选中进程执行的次序。(6 分) （三）在某虚拟页式系统中，假定访问一次内存的平均时间是10ms ，平均缺页中断处理时间为250ms 。系统发生缺页中断率为5% 。试计算，在该虚拟存储系统中，平均有效访问时间是多少？（8 分）（一）在一个段式存储管理系统中，其段表为：段号内存起始地址段长名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -

26、- - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - 0 210 500 1 2350 20 2 100 90 3 1350 590 4 1938 95 试求下列逻辑地址对应的物理地址是什么？（8分）段号段内位移0 430 1 10 2 500 3 400 （二）一个可移动磁头的磁盘具有200 个磁道，其编号为0199，当它刚刚结束了 125 道的存取后，现正在处理 143道的请求，假设系统当前 I/0 请求序列以FIFO 顺序排列如下： 86，147，91，177，94，150，102，175，130。试问对以下几种磁盘调度算法而言，满足以上请求序列，磁头将如何移动？（6 分

27、）1. 扫描法 SCAN 2. 最短查找时间优先算法SSTF 3. 在一个具有快表的虚拟页式内存系统中，快表的命中率为95% ，指令和数据的缓存命中率为75% ；访问快表和缓存的时间为10ns，更新一次快表的时间为10 s， 更新一个缓存块的时间为20 s。 请计算， 每条指令的有效访问时间是多少？（6 分）（一）当前某系统有同类资源7 个，进程 P，Q 所需资源总数分别为5，4。它们向系统申请资源的次序和数量如表所示。回答：次序进程申请量名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -

28、第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - 1 2 3 4 5 6 Q P Q P P Q 2 1 1 3 2 1 问：采用死锁避免的方法进行资源分配，请你写出系统完成第3 次分配后各进程占有资源量，在以后各次的申请中，哪次的申请要求可先得到满足?（7 分）（二）就绪队列中有4 个进程 P1，P2，P3，P4同时进入就绪队列，它们进入就绪队列 10 秒之后开始进程调度，它们需要的处理器时间如表所示。进程处理器时间 （秒）进程处理器时间（秒）P1 P2 10 15 P3 P4 4 5 忽略进行调度等所花费的时间， 且进程执行过程中不会发生阻塞，请回答下列问题：分别写出采用时间片

29、轮转调度算法（时间片为4 秒） 、响应比高者优先调度算法选中进程执行的次序。 （7 分）（三）对一个将页表放在内存中的分页系统（6分） ：1. 如果访问内存需要0.2 s，有效访问时间为多少？2. 如果增加一个快表，且假定在快表中找到页表项的几率高达90，则有效访问时间又是多少（假定查找快表需花的时间为0）？综合题为信号量题和设计题：主要包括我们做过的所有信号量的题，什么生产者消费者（单缓冲、爸妈孩子、信箱等）、读者写着（猴子、桥、路等） ，哲学家、理发师、和尚喝水、经销商、仓库零件数、司机售票员、前趋关系等等的；还有设计题、例如：设计个死锁检测算法啊、页面置换算法啊、内存分配算法啊、文件系统啊、设备系统啊等等的，呵呵。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -