統(tǒng)考操作系統(tǒng)2009-2012試題及精心解析

2009年計(jì)算機(jī)統(tǒng)考——操作系統(tǒng)一、單項(xiàng)選擇題：每小2分 Ⅱ處理機(jī)與設(shè)備Ⅲ處理機(jī)與通道Ⅳ設(shè)備與設(shè) 某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有8臺(tái)，由K個(gè)進(jìn)程競爭使用，每個(gè)進(jìn)程最多需要3臺(tái)打印機(jī)。該系統(tǒng)可能會(huì)發(fā)生死鎖的K的最小值是 C．?dāng)?shù)據(jù)保護(hù)D．棧保一個(gè)分段管理系統(tǒng)中地址長度為32位其中段號(hào)占8位則最大段長 105道，正在向磁道序號(hào)增加的方向移動(dòng)?，F(xiàn)有一個(gè)磁道訪35，45，12，68，110，180，170，195SCAN調(diào)度（電梯調(diào)度）算法得到的磁道序列是。 設(shè)文件F1的當(dāng)前計(jì)數(shù)值為1，先建立F1的符號(hào)（軟）文件F2，再建立F1的硬文件F3，然后刪除F1。此時(shí)，F(xiàn)2和F3的計(jì)數(shù)值分別是 0、 produce()put()送入緩沖區(qū)某一空單元中；P2getodd()從該緩沖區(qū)中取出一個(gè)奇數(shù)并用countodd()統(tǒng)計(jì)奇數(shù)個(gè)數(shù)；P3每次用geteven()從該緩沖區(qū)中取出46（8表A-頁有效位（存在位011021頁面大小為4KB，一次內(nèi)存的時(shí)間為100ns，一次快（TLB）的時(shí)間為10ns，108ns（TLB和頁表的時(shí)間轉(zhuǎn)換時(shí)先TLB，若TLB未命中，再頁表（忽略頁表之后的TLB更新時(shí)間；指令處重新執(zhí)行。設(shè)有虛地址序列2362H、1565H、25A5H，請問：2009年計(jì)算機(jī)統(tǒng)考——操作系統(tǒng)部分解析這種題用到組合數(shù)學(xué)中鴿巢原理的思想，考慮最情況，因?yàn)槊總€(gè)進(jìn)程最多需要3就是情況，K為4。32832位-8位=24位二進(jìn)制數(shù)，故最大段長為224B。（110（1017018015（68，45，35，12建立符號(hào)（軟）時(shí)，計(jì)數(shù)值直接；建立硬時(shí)，計(jì)數(shù)值加1。用計(jì)數(shù)值減1，若值不為0，則不能刪除此文件，因?yàn)檫€有其他硬指向此文件。oddP1P2之間的同步；evenP1P3之間的同步；emptyP1(){ }P2({ }P3({ }頁面大小為4KB，即212，則得到頁內(nèi)位移占虛地址的低12位，頁號(hào)占剩余。可得三P如下（4位二進(jìn)制，因此，十六進(jìn)制的低三：快表10ns，理地址后主存100ns，共計(jì)10ns+100ns+108ns+10ns+100ns=100000物理地址，主存100ns，共計(jì)10ns+100ns=110ns。當(dāng)虛地址1565H時(shí)，產(chǎn)生缺頁中斷，合法駐留集為2，必須從頁表中淘汰一可得1565H的物理地址為101565H。 2010年計(jì)算機(jī)統(tǒng)考——操作系統(tǒng) 表示等待該資源的進(jìn)程數(shù)，則M、N分別是 進(jìn)程剛完成I/O，進(jìn)入就緒列隊(duì)intturn=0；voidP0()//{{flag[0]=TRUE;turn=1;;}}voidP1()//voidP0()//{{flag[0]=TRUE;turn=1;;}}voidP1()//{{flag[1]=TRUE;turn=0;;}} 某基于動(dòng)態(tài)分區(qū)管理的計(jì)算機(jī)，其主存容量為55MB（初始為空閑，采用最佳適配（BestFit）算法，分配和釋放的順序?yàn)椋悍峙?5MB，分配30MB，釋放15MB，分8MB6MB，此時(shí)主存中最大空閑分區(qū)的大小是。 頁頁內(nèi)邏輯地址空間大小為6頁，則表示整個(gè)邏輯地空間的頁 表中包表項(xiàng)的個(gè)數(shù)．是 。 一級(jí)間接地址索引，14B。若磁盤索引256B，則可表示的單個(gè)文件最大長度是。 C．1 D．16 45．（7分）假設(shè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用CSCAN（循環(huán)掃描）磁盤調(diào)度策略，使用2KB的內(nèi)存空間記錄16384個(gè)磁盤塊的空閑狀態(tài)。設(shè)某單面磁盤旋轉(zhuǎn)速度為6000r/min，每個(gè)磁道有100個(gè)扇區(qū)，相鄰磁道間的平均移圖所示磁道號(hào)請求隊(duì)列為50，90，30，120，對請求隊(duì)列中的每個(gè)磁道需1個(gè)隨機(jī)分布的扇區(qū)，則讀完這4個(gè)扇區(qū)點(diǎn)共需要多少時(shí)間？要求給出計(jì)算過程。如果將磁盤替換為隨機(jī)的Flash半導(dǎo)體器（如U盤、SSD等是否有比CSCAN更高效的磁盤調(diào)度策略？若有，給出磁盤調(diào)度策略的名稱并說明理由；若無，說明（進(jìn)程最多需要6頁（Page）數(shù)據(jù)空間，頁的大小為1KB，操作系統(tǒng)采用固定分配局部置換策略為此進(jìn)程分配4個(gè)頁框（PageFrame。在時(shí)刻260前的該進(jìn)程情況見表B-2表B-頁頁框裝入時(shí)位07213912010年計(jì)算機(jī)統(tǒng)考——操作系統(tǒng)部分解析K>0K個(gè)相關(guān)資源可用；K<0時(shí)，表示有|K|1，等待該資源的進(jìn)程數(shù)是0。態(tài)。BI/O，進(jìn)入就緒隊(duì)列后應(yīng)該等待被處理器調(diào)度，故應(yīng)提高優(yōu)先權(quán)；C中有類似的情況；D中不應(yīng)該在此時(shí)降低，應(yīng)該在時(shí)間片用完后降低。D。考查進(jìn)程間通信與Petersonturn變量，用于進(jìn)程間的互相“謙讓”。一般情況下，如果進(jìn)程P0試圖臨界資源，設(shè)置flag[0]=true，表示希望。此時(shí)falseP0P0可以正我們需要考慮的是兩個(gè)進(jìn)程同時(shí)試圖臨界資源的情況。注意turn變量的含義：進(jìn)turn變量會(huì)有一個(gè)圖B-7顯示了這個(gè)過程的主存空間的變化。B-7最佳適配算法分配示意存中最大空閑分區(qū)的大小為9MB。頁大小為210B，頁表項(xiàng)大小為2B，采用二級(jí)頁表，一頁可存放29個(gè)頁表項(xiàng)，邏輯地址空間大小為216頁，要使表示整個(gè)邏輯地址空間的頁表中包含的個(gè)數(shù)最少，則需要216/29=27=128個(gè)頁面保存頁表項(xiàng)，即頁表中包含的個(gè)數(shù)最少為128。因每個(gè)磁盤索引塊和磁盤數(shù)據(jù)塊大小均為256B。所以4個(gè)直接地址索引指向的數(shù)據(jù)塊 B=1057KB。 表B-被的下一個(gè)磁道移動(dòng)距離（磁道數(shù)由于轉(zhuǎn)速為6000r/min，則一個(gè)磁道上一個(gè)扇區(qū)的平均時(shí)間為0.1ms，總的讀取扇區(qū)的時(shí)間為0.4ms。不需要考慮尋道時(shí)間和旋轉(zhuǎn)延遲，可直接按I/O請求的先后順序服務(wù)。頁的大小為1K=210，故邏輯地址和物理地址的地址格式均為：57號(hào)頁框中，所以物理地址為0001111111001010B=1FCAH。根據(jù)CLOCK0，則替換該頁；否則將使2號(hào)頁框開始，指針指向2號(hào)頁框，因2號(hào)頁框的使用位為0，故淘汰2號(hào)頁框?qū)?yīng)的2號(hào)頁，把5號(hào)頁入2號(hào)頁框中，并將對應(yīng)使用位設(shè)置為1，所以對應(yīng)的物理地址為0000101111002011年計(jì)算機(jī)統(tǒng)考——操作系統(tǒng) 在支持多線程的系統(tǒng)中，進(jìn)程P創(chuàng)建的若干個(gè)線程不能共享的 進(jìn)程P的代碼 B．進(jìn)程P中打開的文C．進(jìn)程P的全局變量 D．進(jìn)程P中某線程的棧指針26．用戶程序發(fā)出磁盤I/O請求后，系統(tǒng)的正確處理流程是 進(jìn)已分尚需分可用資200001021120132011131001200 Ⅱ．磁盤I/O A．僅Ⅰ、Ⅱ B．僅Ⅱ C．僅Ⅲ D．Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ 編 C．D．裝某文件占10個(gè)磁盤塊，現(xiàn)要把該文件磁盤塊逐個(gè)讀入主存緩沖區(qū)，并送用戶區(qū)進(jìn)行分析假設(shè)一個(gè)緩沖區(qū)與一個(gè)磁盤塊大小相同把一個(gè)磁盤塊讀入緩沖區(qū)的時(shí)間為100s，將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)傳送到用戶區(qū)的時(shí)間是50s，CPU對一塊數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的時(shí)間為50s。在 P1P21x。P1x1，P2load//x到寄存器R1loadincdecstore//R1的內(nèi)容存入store。（8{process{}process營業(yè){{}}46．（7分）某文件系統(tǒng)為一級(jí) 為定位文件數(shù)據(jù)塊，需要FCB中設(shè)計(jì)哪些相關(guān)描述字段？為快速找到文件，對于FCB，是集中好，還是與對應(yīng)的文件數(shù)據(jù)塊連續(xù)2011年計(jì)算機(jī)統(tǒng)考——操作系統(tǒng)部分解析（221，沒有頁面，需要從外存讀入，會(huì)發(fā)生磁盤I/O。501550（s）。雙緩沖區(qū)中，不存在等待磁盤塊從緩沖區(qū)讀入用戶區(qū)的問題，也就是100×10+100=1100（s）。故分別設(shè)置信號(hào)量emptyfull來實(shí)現(xiàn)這一同步關(guān)系。另外，顧客獲得空座位后，需要等待service來完成這一同步過程。semaphoreempty=10; semaphore semaphore semaphoreservice=0; process顧客i{ }process{{ }}在FCB中加入的字段為：<起始?jí)K號(hào)，塊數(shù)>或者<起始?jí)K號(hào)，結(jié)束塊號(hào)>。問FCB對應(yīng)的塊，可減少磁頭移動(dòng)和磁盤I/O次數(shù)。2012年計(jì)算機(jī)統(tǒng)考——操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)的I/O子系統(tǒng)通常由四個(gè)層次組成每一層明確定義了與鄰近層次的接口。 假設(shè)5個(gè)進(jìn)程P0、P1、P2、P3、P4共享三類資源R1、R2、R3，這些資源總數(shù)分 3235540353640540204425314424P0,P2,P4,P1, B.P1,P0,P3,P4,C.P2,P1,P0,P3, D.P3,P4,P2,P1,若一個(gè)用戶進(jìn)程通過read系統(tǒng)調(diào)用一個(gè)磁盤文件中的數(shù)據(jù)，則下列關(guān)于此過 A.僅Ⅰ、 B.僅Ⅰ、 C.僅Ⅱ、 D.Ⅰ、Ⅱ和P1和P2兩個(gè)作業(yè)，P2比P15ms到達(dá)，它們的計(jì)算和I/O操作順序如下：P160ms，I/O80ms20ms 系統(tǒng)從0時(shí)刻開始掃描，每隔5個(gè)時(shí)間單位掃描一輪駐留集（掃描時(shí)間忽略不計(jì)，本表中頁框號(hào)依次為、、、。進(jìn)程P依次的<虛擬頁號(hào)，時(shí)刻>是：<1,1>、4T（1TB=240大小為1KB。文件控制塊（FCB）包含一個(gè)512B的索引表區(qū)。請回答下列問題。0~7字節(jié)采用<起始?jí)K號(hào)，塊數(shù)>格式表示文件創(chuàng)建時(shí)預(yù)分配的連續(xù)空間，其中起始?jí)K號(hào)占6B，塊數(shù)占2B；剩余504字節(jié)采用直接索引結(jié)6B，則可支持的單個(gè)文件最大長度是多少字節(jié)？為了使單個(gè)文件的長度達(dá)到最大，請起始?jí)K號(hào)和塊數(shù)分別所占字節(jié)數(shù)的合理值并說明理由。2012年計(jì)算機(jī)統(tǒng)考——操作系統(tǒng)部分解析受外存容量限制，也不受內(nèi)存容量限制，而是由CPU的尋址范圍決定的。23237133006221110233將變?yōu)椋?,3,6，P0的需求，排除B。嘗試給P3分配資源，則P3完成后Available（4,3,7變?yōu)榫途w狀態(tài)。對于Ⅱ，read系統(tǒng)調(diào)用通過陷入將CPU從用戶態(tài)切換到態(tài)，從而獲取open系統(tǒng)調(diào)用將該文件打開。openread系統(tǒng)調(diào)用只需要open返回的文件描述符，并不使用文件名作為參數(shù)。read系統(tǒng)調(diào)用要求用戶提供三個(gè)fd；②bufn。read系統(tǒng)調(diào)用的功能fdnbuf所指示的緩沖 .CA、B、DC，當(dāng)進(jìn)程處于臨界區(qū)時(shí)，說性及陣發(fā)性的I/OI/O性能很有幫助。對于D，優(yōu)化文件物理塊的分布可以減21（1分）0頁對應(yīng)的頁框?yàn)榭臻e鏈表中的第三個(gè)空閑頁框（21），其對應(yīng)的頁框號(hào)為21（1分）為32（1分）