2022年操作系统大题讲课教案 .pdf

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1、操 作 系 统 大 题 23554名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2 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1599 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

2、”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 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

3、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，P2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

4、个零件，为了保证合理的库存和零件配比，当某种名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3 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，通过叫号选取一位

5、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。页表内容页面大小为 4KB，一次内存的访

6、问时间是100ns，一次快表 (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 )，进程的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢4 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 )

7、；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。(2) 基于上述访问序列，虚地址1565H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

8、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，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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - -

9、- - - - - - - 精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢5 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 的数据。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 (FIFO)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

10、(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 )。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢6 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

11、 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1

12、ms。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

13、接、索引结构的每一种，如果当前位于逻辑块30（即之前最后一次名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢7 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 )，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16.7（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0.3（ms/道），

14、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16.7KB，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 100m

15、s，结束。试说明：（1）两道程序运行时， CPU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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 精品资料仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢8 （2）若进程 P3再申请 R3 时，系统将发生什么变化，说明原因。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -