1、操作系統復習題復習題一一、選擇題1下列選擇中，哪個不是操作系統關心的主要問題。（ D ）A管理計算機裸機； B設計提供用戶與計算機硬件系統間的界面；C管理計算機系統資源； D高級程序設計語言的編譯器。2從用戶角度看，操作系統是（ C ）。A計算機資源的管理者； B計算機工作流程的組織者；C用戶與計算機之間的接口； D由按層次結構組成的軟件模塊的集合。3引入多道程序技術的前提條件之一是系統具有（ D ）A多個cpu； B多個終端； C中斷功能； D分時功能4分時系統的一個重要性能是響應時間，能改善響應時間的因素是（ B ）。A進程數目減少； BCPU速度加快；C優先數+非搶占式調度算法； D進程

2、數目增加。5在單處理機系統中實現并發技術后，下述說法正確的是（ C ）。A各進程在某一時刻并行運行，cpu與外設間并行工作；B各進程在一個時間段內并發運行，cpu與外設間串行工作；C各進程在一個時間段內并發運行，cpu與外設間并行工作；D各進程在某一時刻并行運行，cpu與外設間串行工作。6用戶程序向系統提出使用外設的請求方式是（ C ）。A作業申請； B原語； C系統調用； DI/O指令。7用戶進程調用系統調提出使用外設的請求，在執行系統調用前，用戶進程運行在（ B ）；在執行系統調用過程中，用戶進程運行在（ A ）。A系統態； B用戶態； C系統態或用戶態； D內部態二、填空題1多道程序設計

3、是指每個時間段內有若干個進程在執行，但每一時刻只有一個進程執行。2在一臺主機上同時連接多臺終端，多個用戶可以通過終端同時交互使用計算機資源，這種操作系統稱為分時操作系統；允許多個用戶將多個作業提交給計算機集中處理的操作系統稱為批處理操作系統；計算機系統能及時處理過程控制數據并做出響應的操作系統稱為實時操作系統。3操作系統的主要性能參數有系統資源利用率、系統吞吐量。4并發性是指在同一個時間間隔內，存在多個已經開始但還未結束的進程。5現代操作系統的兩個最基本的特征是并發性和共享性。另外還有兩個基本特性分別是虛擬性和異步性。三、應用題1設某計算機系統有一個cpu、一臺輸入設備、一臺打印機?，F有兩個進

4、程同時進入就緒狀態，且進程A先得到cpu運行，進程B后運行。進程A 的運行軌跡為：計算50ms，打印信息100ms，再計算50ms，打印信息100ms。進程B 的運行軌跡為：計算50ms，輸入數據80ms，再計算100ms，結束。試畫出它們的時序關系圖（可用甘特圖）并說明：（1）運行過初中，cpu有無空閑等待？計算cpu利用率。（2）進程A和B運行過程中有無等待現象？解：時序關系圖如下：（1） CPU有空閑，從100時刻到150時刻，CPU空閑，CPU的利用率為250/300*100%=83.3%。（2）進程B在050時刻等待CPU。復習題二一、選擇題1關于進程狀態，下述說法正確的是（ D ）

5、。A進程一旦形成，首先進入的是運行狀態。B一個進程必須經過進程的三個基本狀態才能結束。C進程可能同時處于某幾種基本狀態中。D分時系統中，一個正在運行的進程的時間片到且該進程還未運行結束，該進程將轉入就緒狀態。2能從1種狀態轉變為3種狀態的進程狀態是（ D ）。A就緒； B阻塞； C完成； D執行3系統有n（n2）個進程，且當前不再執行進程調度程序，下述哪種情況不可能發生？（ D ）A有一個運行進程，沒有就緒進程，n-1個阻塞進程。B有一個運行進程，有一個就緒進程，n-2個阻塞進程。C有一個運行進程，n-1個就緒進程，沒有阻塞進程。D沒有運行進程，有2個就緒進程，n-2個阻塞進程。4所謂臨界區是

6、指訪問臨界資源的（ D ）。A一個緩沖區；B一段數據區；C同步機制；D程序段5用V操作喚醒一個阻塞進程時，被喚醒進程的狀態變為（ C ）。A運行； B等待； C就緒； D完成6關于進程同步與互斥的說法錯誤的是（ B ）。A進程的同步與互斥都涉及到并發進程訪問共享資源的問題。B進程的同步是進程互斥的一種特殊情況。C進程的互斥是進程同步的特例，互斥進程是競爭共享資源的使用，而同步進程之間必然存在依賴關系。D進程互斥和進程同步有時候也稱為進程同步。7關于進程通信的說法正確的是（ A ）。A進程通信有兩種方式，直接通信和間接通信。B直接通信固定在一對進程之間。C間接通信是通過第三個進程轉發信件的，不必

7、在兩個進程間直接相互通信。D間接通信方式以信箱為媒介實現通信，信箱由接收信件的進程設置。8若一個進程擁有100個線程，這些線程屬于用戶級線程，則該進程在系統調度執行時間上占用（ C ）個時間片A1； B100； C1/100； D09關于進程和線程的說法正確的是（ C ）。A線程是進程中可獨立執行的子任務，一個進程可以包含一個或多個線程，一個線程可以屬于一個或多個進程。（錯誤，一個線程只能屬于一個進程）B線程又稱為輕型進程，因為線程都比進程小。C多線程技術具有明顯的優越性，如速度快、通信簡便、并行性高等。D由于線程不作為資源分配單位，線程之間可以無約束地并發執行。10.下列各項步驟中，哪一個不

8、是創建進程所必須的步驟（ B ）。A. 分配一個進程控制塊PCB B. 由CPU調度程序為進程調度CPUC. 為進程分配內存等必要的資源 D. 將PCB鏈入進程就緒隊列二、填空題1進程申請打印輸出完成向系統發出中斷后，進程的狀態由阻塞態變化為就緒態。2一個正在執行的進程可能會因某種原因變為阻塞態、就緒態或終止態。3如果一個單處理機系統中有N個進程，運行進程最多1個，最少0個；就緒進程最多N-1個，最少0個；等待進程最多N個，最少0個。4進程申請CPU得不到滿足時，其狀態變為就緒態。5當進程由執行狀態變為就緒狀態時，CPU現場信息必須被保存在PCB中。6對臨界資源的訪問應采用互斥方式。7若信號量

9、初值為3，當前值為-3，則表示有 3 個進程在該信號量上等待。8在具有N個進程的系統中，只允許1個進程（N1）進入它們的臨界區，其信號量S的值的變化范圍是11-N，處于等待狀態的進程數最多是N-1個。9若有3個進程共享一個互斥段，每次最多允許1個進程進入互斥段，則信號量的變化范圍是 1-2 。三、應用題1設公共汽車上，司機和售票員的活動分別是：司機的活動：啟動車輛； 正常行車； 到站停車；售票員的活動： 關車門； 售票； 開車門； 在汽車不斷地到站、停車、行駛過程中，這兩個活動有什么同步關系？用wait、signal操作實現它們的同步。解：Semaphore S1=0,S2=0;司機的進程：w

10、hile(true)wait(S1)啟動車輛；正常行車；到站停車；signal(S2)售票員的進程：while(true)關車門；signal(S1)售票；wait(S2)開車門；2桌子上有一個空盤子，允許存放一只水果，爸爸可以向盤中放蘋果，媽媽向盤子中放橘子，女兒專門吃盤子中的蘋果，兒子專門吃盤子中的橘子。規定當盤子空的時候一次只能放一只水果，請用信號量實現他們之間的同步與互斥。解：設置三個信號量S,So,Sa分別表示可否向盤中放水果，可否取桔子，可否取蘋果。初值分別為1，0，0。 Father() while(1) wait(S);將蘋果放入盤中;signal(Sa); Mother()

11、while(1) wait(S);將橘子放入盤中;signal(So); Son() while(1) wait(So)取桔子signal(S);吃桔子; Daughter() while(1) wait(Sa)取蘋果signal(S);吃蘋果; 3桌上有一空盤，最多允許存放一只水果。爸爸可向盤中放一個蘋果或放一個桔子，兒子專等吃盤中的桔子，女兒專等吃蘋果。試用wait、signal操作實現爸爸、兒子、女兒三個并發進程的同步。解設置三個信號量S,So,Sa ，初值分別為1，0，0。分別表示可否向盤中放水果，可否取桔子，可否取蘋果。Father() while(1) wait(S);將水果放入盤

12、中; if(是桔子) signal( (So); else signal(Sa); Son() while(1) wait (So)取桔子signal( (S);吃桔子; Daughter() while(1) wait (Sa)取蘋果signal( (S);吃蘋果; 4有4個進程A,B,C,D共享一個緩沖區，進程A負責循環地從文件讀一個整數放入緩沖區，進程B從緩沖區取出MOD 3為0的整數并累計求和；進程C從緩沖區取出MOD 3為1的整數并累計求和；進程D從緩沖區取出MOD 3為2的整數并累計求和.請用wait、signal操作寫出能夠正確執行的程序。解：Semaphore mutex=1,

13、S0=0,S1=0,S2=0;int buffer=0,sumA=0,sumB=0,sumC=0,y=0進程Awhile（true）從文件讀入一個整數x;wait(mutex)buffer=x;signal( (mutex)if buffer mod 3=0 signal(S0)else if buffer mod 3 =1) signal(S1)else signal(S2)進程Bwhile（true）wait(S0);wait(mutex);y=buffer;signal( (mutex)sumB=sumB+y;進程Cwhile（true）wait(S1);wait(mutex);y=bu

14、ffer;signal( (mutex)sumC=sumC+y;進程Dwhile（true）wait(S2);wait(mutex);y=buffer;signal( (mutex)sumD=sumD+y;復習題三一、選擇題1既考慮作業的執行時間又考慮作業的等待時間的調度算法是（ C ）。A短作業優先；B先來先服務；C響應比高者優先；D優先級調度2一個實時系統使用了4個周期事件，其周期分別為50ms，100ms，200ms，250ms。假設這4個周期事件分別需要35ms，20ms，10ms和x ms的CPU時間。保持系統可調度的最大x值是（ C ）A12 B11 C12.5 D133設系統有一

15、類數量為M的獨占性資源，系統中N個進程競爭該類資源，每個進程對資源的最大需求為W。當M,N,W分別取下列哪個值時，系統不會發生死鎖的是（ B ）。AM=2;N=2;W=2; BM=3;N=2;W=2;CM=3;N=2;W=3; DM=6;N=3;W=3;4.關于安全狀態的說法正確的是（ B ）A.系統處于不安全狀態一定會發生死鎖。 B.系統處于不安全狀態可能發生死鎖。C.不安全狀態是死鎖狀態的一個特例。 D.系統處于安全狀態時也可能發生死鎖。5操作系統中，（ A ）負責對進程進行控制。 A.處理機管理功能 B.文件管理功能 C. 設備管理功能 D.存儲管理功能6為了對緊急進程或重要進程進行調度

16、，調度算法應采用（ B ）。A.先來先服務法 B. 優先級法 C.短作業優先法 D. 時間片輪轉法7避免死鎖的一個著名的算法是（ B ）。 A先入先出法 B銀行家算法 C優先級算法 D資源按序分配法二、填空題1就緒隊列中有n個就緒進程等待cpu調度，如果采用不同的調度算法，總共可能有n!種調度順序。2有m(m2)個進程的系統中出現死鎖時，死鎖進程的個數范圍是2m。3進程調度的方式有搶占式調度和非搶占式調度。4資源的有序分配策略可以破壞死鎖的環路等待條件。5一個進程執行前必須獲得所需要的所有資源，在只執行的過程中不在申請資源，這種策略可以破壞死鎖的請求和保持條件。6產生死鎖的四個必要條件是互斥條

17、件、不搶占條件、請求和保持條件、環路等待條件。7作業從進入系統到最后完成，可能要經歷三級調度，分別是： 高級調度 ， 中級調度和 進程調度 。三、應用題1有一個具有兩道作業的批處理系統，作業調度采用短作業的調度算法，進程調度采用以優先數為基礎的搶占式調度算法，有如下表所示的作業序列（表中所列作業優先數為進程優先數，數值越小，優先級越高）。（1）列出所有作業進入內存的時刻及結束時刻。（2）計算平均周轉時間解答：（1）10：00 A到達，無競爭，A進入內存，開始運行；10：20 B到達，B進入主存，優先數為3，優于A，B開始運行；10：30 C到達，由于內存中已經有兩個進程，故不可進入；10：50

18、 B結束，同時D到達，同C爭奪內存，D運行時間短，D被調度進入內存；A的優先數高，開始運行；11：10 A結束，C進入內存，C的優先數高于D，C開始運行；12：00 C結束， D開始運行； 12：20 D結束。（2）平均周轉時間=280/4=70分鐘2假設有4道作業，它們的提交時刻及執行時間由下表給出：作 業 號提交時刻執行時間110.002210.201310.400.5410.500.3計算在單道程序環境下，采用先來先服務調度算法和最短作業優先調度算法時的平均周轉時間和平均帶權周轉時間，并指出它們的調度順序。解答：先來先服務：調度順序1，2，3，4平均周轉時間： （2+2.8+3.1+3.

19、3)/4=2.8平均帶權周轉時間：(1+2.8/1+31/5+11)/4=5.25最短作業優先：調度順序 1，4，3，2平均周轉時間（2+1.8+2.4+3.6)/4=2.45平均帶權周轉時間（2/2+3.6/1+2.4/0.5+18/3)/4=3.853.設有P1、P2、P3、P4共4個進程同時依次進入就緒隊列中，它們需要的處理器時間和優先級別如下所示：進程使用處理器時間（秒）優先級P1 20 3 P2 30 5 P3 10 2 P4 5 4 忽略調度所花費的時間，請回答下列問題：（1）寫出分別采用“先來先服務”和“非搶占式的優先數”調度算法選中的進程執行的次序。（2）在上述兩種算法下，分別

20、算出每個進程在就緒隊列的等待時間和平均等待時間。解答：解答：（1） 用先來先服務的調度算法時，4個進程的調度次序是P1、P2、P3、P4。用非搶占式的優先數調度算法時，4個進程的調度次序是P2、P4、P1、P3。（2） 用先來先服務調度算法，每個進程在就緒隊列中的等待時間分別為：P1：0秒P2：0+20=20秒P3：0+20+30=50秒P4：0+20+30+10=60秒平均等待時間為：(0+20+50+60)4=32.5秒用非搶占式的優先數調度算法，每個進程在就緒隊列中的等待時間分別為；P1：30+5=35秒P2：0秒P3：20+30+5=55秒P4：30秒平均等待時間為：(35+0+55+

21、30)4=30秒4有一個多道批處理系統，作業調度采用“短作業優先”調度算法；進程調度采用“優先數搶占式”調度算法，且優先數越小優先級越高。如系統擁有打印機一臺，采用靜態分配（一旦分配，不能搶，直到進程使用完畢釋放），忽略系統的調度開銷?，F有如下作業序列到達系統：作業名到達系統時間CPU運行時間打印機需求優先數J114：0040min14J214：2030min02J314：3050min13J414：5020min05J515：0010min11回答：（1）按作業運行結束的次序排序；（2）作業的平均周轉時間和平均帶權周轉時間是多少？提示：作業調度與內存大小有關，本題沒有給條件，所以只需考慮進程

22、調度，得出結束次序為：J2,J1,J5,J3,J4.解：(1)14:00無競爭，J1進入內存，調度J1運行20min(2)14:20 資源滿足，J2進入內存，由于J2的優先級高，調度J2，J2運行10min(3)14:30 J3到達，由于打印機不滿足，故不能進入內存就緒，J2繼續運行20min(4)14:50 J2結束，J4到達，資源滿足，J4進入內存，由于J1的優先級高，調度J1，J1運行10min(5) 15:00 J5到達，由于打印機不滿足，故不能進入內存就緒，J1繼續運行。(6) 15:10 J1結束，釋放打印機，短作業優先，J5進入內存。由于J5的優先級高，調度J5(7)15:20

23、J5結束，釋放打印機，J3進入內存。由于J3的優先級高，調度J3運行(8) 16:10 J3結束，釋放打印機。此時，內存中只有J4，調度J4(8) 16:30 J4結束作業的平均周轉時間為（70+30+100+100+20）/5=64作業的平均帶權周轉時間為（70/40+30/30+100/50+100/20+20/10）/5=2.355設在某多道程序系統中有用戶使用的內存100KB，打印機1臺。系統采用動態分區分配算法管理內存，而對打印機采用靜態分配（一旦分配，不能搶，直到進程使用完畢釋放）。假設輸入輸出操作時間忽略不計，采用最短剩余時間優先的進程調度算法，進程剩余時間相同時采用先來先服務的

24、算法，進程調度時刻選擇在進程執行結束或新進程創建時?，F有進程如下：進程創建時間要求執行時間要求內存申請打印機00815KB114430KB1210160KB03112020KB14161410KB1假設系統優先分配內存低地址區域，且不允許移動，那么：（1）給出進程調度算法選中進程的次數。（2）全部進程執行結束所用的時間是多少？解：解：在0時刻，進程0開始執行；在4時刻，進程1到達，打印機資源不夠，進入后備隊列等待；調度進程0在8時刻，進程0執行結束，釋放15K內存和1臺打印機。進程1的內存和打印機資源滿足，進入內存就緒隊列進而被調度執行。在10時刻，進程2開始執行。在11時刻，進程2結束，進程

25、3到達，打印機資源不夠，進入后備隊列等待。調度進程1；在13時刻，進程1執行結束，3資源滿足，開始執行。在16時刻，進程4到達，打印機資源不夠，進程E進入后備隊列等待。調度3執行。在33時刻，進程3結束。進程4執行，47時刻結束。進程0被選中2次；進程1被選中2次；進程2被選中1次；進程3被選中2次；進程4被選中1次；全部進程執行結束所用時間為47分鐘。復習題四一、選擇題1在下列存儲管理方案中，一個作業在內存中一定是連續存放的是（ A ）。A固定分區分配； B分段存儲管理方式；C分頁存儲管理方式； D段頁式存儲管理方式2在下列存儲管理方案中，一個作業在內存中不一定是連續存放的是（ D ）。A單

26、一連續分配；B固定分區分配；C可變分區分配；D分段存儲管理方式3要保證一個程序在主存中被改變了存放位置后仍能正確執行，則對主存空間應采用（ B ）。A靜態重定位；B動態重定位；C動態分配；D靜態分配4下面關于重定位的說法錯誤的是（ A ）。A動態重定位中，地址轉換工作是在作業裝入過程中完成的。B用戶程序中使用的從0地址開始的地址編號是邏輯地址。C動態重定位中裝入內存的作業仍保持原來的邏輯地址。D靜態重定位中，地址轉換工作是在作業裝入過程中完成的。5碎片最嚴重的存儲管理方式是（ A ）A固定分區； B可重定位分區； C分頁存儲管理； D分段存儲管理。6以下有關動態分區管理的說法中正確的是（ A

27、）。A動態分區常采用的內存分配算法包括首次適應法、最佳適應和最壞適應算法等。B首次適應算法實現簡單，但碎片過多使內存空間利用率降低。C最佳適應算法是最好的算法，但后到的較大作業很難得到滿足。D最壞適應算法總是挑選可供作業使用的最小的空閑區，使剩下的分區成為內存碎片的可能性較大。7在固定分區管理中，為了提高內存的利用率，可采用如下技術（ A ）A按經常出現的作業大小來劃分分區。B按作業對內存空間的需求量組成多個作業請求隊列。C不同作業請求隊列中的作業可以申請相同的分區。D大作業可以申請多個分區。8動態分區存儲管理采用的地址轉換公式是（ C ）A絕對地址=界限寄存器值+邏輯地址；B絕對地址=下限寄

28、存器值+邏輯地址；C絕對地址=基址寄存器值+邏輯地址；D絕對地址=塊號*塊長+頁內地址；9以下各功能中，（ C ）不需要硬件的支持。A中斷系統；B地址映射；C進程調度； D頁面調入； 10分頁存儲管理方式中的頁面是為（ B ）。 A用戶所感知的； B操作系統所感知的；C編譯系統所感知的； D連接裝配程序所感知的。11聯想存儲器中的頁，其信息（ C ）。A一定在外存中；B一定在外存和內存中；C一定在內存中；D以上說法都不對。12分段存儲管理中，處理零頭問題可采用（ B ）方法。A重定位；B拼接；CSpooling技術；D覆蓋技術13采用分段存儲管理時，一個程序如何分段是在（ B ）決定的。A分配

29、主存時；B用戶編程時；C裝作業時；D程序執行時14段式存儲管理中分段是由用戶決定的，因此（ B ）A段內的地址和段間的地址都是連續的。B段內的地址是連續的，而段間的地址可以是不連續的。C段內的地址是不連續的，而段間的地址是連續的。D段內的地址和段間的地址都是不連續的。二、填空題1設有8頁的邏輯空間，每頁有1024B，它們被映射到32塊的物理存儲區中。那么，邏輯地址的有效位是13位，物理地址至少是15位。2. 在一個分頁系統中，頁面的大小相等。3. 分頁存儲管理方式中，操作系統將程序劃分成若干大小相等的頁面。4若分段存儲管理中供用戶使用的邏輯地址是24位，其中段內地址占用16位，則用戶程序最多可

30、分為256段。當把程序裝入主存時，每段占用主存的最大連續區為64K字節。6在請求分頁存儲管理系統中，地址變換過程中，產生中斷的原因可能是地址越界、請求的頁不在內存）。7在請求分頁存儲管理系統中，需要的主要數據結構是頁表。8請求分頁存儲管理系統必須至少具有的三種硬件支持是頁表機制、地址轉換機構、缺頁中斷機構。9實現虛擬存儲器的關鍵技術是請求調入技術和置換技術。三、簡答題：1在分頁、分段和段頁式存儲管理中，當訪問一條指令時，需要訪問內存幾次？各做什么操作？答：在分頁存儲管理中，至少訪問兩次，1次訪問頁表，1次訪問指令；在分段存儲管理中，至少訪問兩次，1次訪問段表，1次訪問指令；在段頁式存儲管理中，

31、至少訪問三次次，1次訪問段表，1次訪問頁表，1次訪問指令；2在固定分區管理、動態分區管理、分頁存儲管理、分段存儲管理中，各會產生何種碎片？答：在固定分區管理中，每個分區內都可能存在碎片； 在動態分區管理中，會存在一些很小的，不足以任何應用程序使用的小碎片； 在分頁存儲管理中，每個應用程序的最后一頁可能存在碎片。在分段存儲管理中，可能存在小的內存區，不足以存放應用程序的一個連續的段，形成碎片。四、應用題1在某多道程序系統中，供用戶使用的內存空間為100KB，磁帶機2臺，打印機1臺。系統采用動態分區分配方式管理內存，對磁帶機和打印機采用靜態分配方式，并假設輸入、輸出操作的時間忽略不計?，F有一作業序

32、列如表所示：作業號到達時間要求計算時間（min）要求內存（KB）申請磁帶機數申請打印機數18：0025151128：201030138：202060148：302020158：35151011假設作業調度采用先來先服務算法，優先分配內存的低地址區域且不準移動已在內存中的作業，問：作業的調度順序是什么？平均周轉時間是多少？作業全部執行結束的時間是什么？解答：（1）8:00，調度作業1（2）8:20，作業2的打印機不滿足，未進入內存；作業3的內存資源滿足，磁帶機滿足，進入內存。（3）8:25，作業1結束，釋放磁帶機1臺和打印機1臺，釋放15k的內存，但是由于作業2所需要的內存不滿足，故未進入內存，

33、打印機也未分配給它。調度作業3開始運行。（4）8:30，作業4需要的內存資源和磁帶機均滿足，作業4進入內存。（5）8:35，作業5到達，由于磁帶機資源不滿足，未進入內存。（6）8:45，作業3運行結束，釋放1臺磁帶機和60k內存，作業2的內存和打印機滿足，進入內存，此時調度作業4開始運行。（7）9:05，作業4運行結束，釋放20k的內存和1臺磁帶機，調度作業2開始運行；（8）9:15，作業2結束，調度作業5開始運行（9）9:30，作業5結束，至此全部作業執行完畢。作業的調度順序為：1,3,4,2，5；平均周轉時間（25+55+25+35+55）/5=39;所有作業全部結束的時間是9:30，用時

34、1.5小時。2某請求分頁存儲管理系統，允許用戶空間為32個頁面（每頁1KB），主存為16KB，若一個用戶程序有10頁長，某時刻該進程的頁表如下所示：虛頁號物理塊號是否在TLB中08是17是24否310否45否53是62是其他無效問：計算虛地址0AC5H、1AC5H對應的物理地址。 （2）頁表存放在主存中，對主存的一次存取需要1.5ns，對TLB表的查找時間忽略為0，試問這兩次訪問共耗費多少時間？解：（1）0AC5對應的二進制為0000101011000101，對應的頁號為2，其物理地址為12C5 1AC5對應的二進制為0001101011000101，對應的頁號為6，其物理地址為0AC5（2）

35、第一次訪問兩次內存，耗時1.5*2=3ns;第二次訪問1次快表，1次內存，耗時1.5ns;兩次共耗時4.5ns。3已知某系統頁面長為4KB，頁表項4B，采用多級分頁策略映射64位虛擬地址空間，若限定第一級頁表占1頁，問需要采用幾級頁表？解：由于每層頁表的大小都不超過一頁，所以每級的頁號不超過10位。10*n+12=64,所以采用6級頁表。4一臺機器有48位虛地址和32位物理地址，頁面是8K，問在頁表中需要多少個頁表項？解：248/213=2355.一個程序要把100100的數組的初值置為“0”，現在假定有兩個內存塊可以用來存放數組信息，每個內存塊可以存放200個數組元素，數組中的元素按行編址。

36、兩個內存塊的初始狀態都為空，若程序編寫如下：（1）int A 100 100;for i=1 to 100for j=1 to 100 Aij=0;（2）int A 100 100;for j=1 to 100for i=1 to 100 Aij=0;假設，程序已經在內存，當采用LRU頁面置換算法時，（1）和（2）兩個程序各會產生多少次缺頁？解：（1）中，程序按行來訪問，所以i=1時，缺頁中斷1次，調入兩行，所以i=2時不再缺頁中斷，i=3時缺頁中斷1次，調入兩行，所以i=2時不再缺頁中斷，以此類推，共缺頁中斷50次。（2）中，程序按列進行訪問，i=1、j=1時缺頁中斷，i=3,j=1時缺頁中

37、斷，依次類推，j=1的前提下，i從1循環到100，共缺頁中斷50次；j=1循環到100共缺頁中斷50*100=5000次。6.在請求頁式存儲管理系統中，頁的大小為128B。有一個64*64的整型數組，系統按行存儲，每個整數占用2B。若系統為它分配一個內存塊存放數據，且程序已經駐留內存。試問實現為該數組清零操作時，可能產生多少次缺頁中斷？程序的代碼編寫如下：int A 6464;int i，j；for （i=0； i64;i+）for （j=0； j64;j+） Aij=0;解：共64次缺頁中斷。7.某操作系統的存儲管理采用分頁管理方式，系統的物理地址空間大小為32M，頁的大小是4K，假定某進程

38、的大小為32頁，問：（1）寫出邏輯地址格式；（2）如果不考慮權限位，該進程的頁表有多少項？每項至少多少位？解：（1）邏輯地址空間4K*32=217，至少需要17位二進制 ，其中高5位表示頁號，低12位表示頁內地址。（2）頁表項有32項，每項至少12位8.在分頁存儲管理系統中，其頁表存放在內存中。（1）如果對內存的一次存取需要100微秒，則實現一次頁面訪問至少需要的存取時間是多少？（2）若系統有快表，快表的命中率為80，當頁表項在快表中時，其查詢快表的時間為20微秒，問此時的存取時間是多少？解：（1）實現一次頁面訪問至少訪問兩次內存，需要存取時間為100*2=200us（2）100+0.8*20

39、+0.2*（100+20）=140us9.在某請求分頁存儲管理系統中，假定訪問內存的時間是10ms，平均缺頁中斷處理時間為25ms，平均缺頁中斷率為5%。試計算在請求分頁存儲管理系統中，平均有效訪問時間是多少？解：在請求分頁存儲管理系統中，先訪問頁表，耗時10ms,若頁在內存，則在訪問一次內存，耗時10ms，若不在內存，缺頁中斷，耗時25ms,再訪問一次內存，耗時10ms,故平均有效訪問時間為10+10*0.95+（10+25）*0.05=21.25ms10.假定某請求分頁存儲管理系統，內存的平均訪問時間為1s，輔存的平均訪問時間為10ms，試問如果希望虛擬存儲器的平均訪問時間僅比內存的增加1

40、0%，則需要頁面缺頁率是多少？解：設頁面失效率為x,則1*（1-x）+(1+10*1000)*x=1.1;x=0.001%11.現有一請求分頁的虛擬存儲器，內存最多容納4個頁面，對于下面的引用串：1，2，3，4，5，3，4，1，6，7，8，9，5，4，5，4，2.分別采用FIFO,LRU,OPT頁面替換算法，各將產生多少次缺頁中斷？解：（1）FIFO123453416789545421111555588882222211119999333366665554444777744共9+4=13次缺頁中斷（2）LRU算法12345341678954542111155666655522221111999

41、9333337777444444488882共9+4=13次缺頁中斷（3）OPT算法123453416789545421111166892222555555333377774444444共6+4=10次缺頁中斷復習題六一、選擇題1.用戶進程請求打印一個輸出文件的工作在以下哪一層完成。（ A ）A用戶層軟件；B設備獨立性軟件；C.設備驅動程序；D.中斷處理程序2. 將一維磁盤塊號轉換為三維物理地址（柱面、磁道和扇區）的工作在以下哪一層完成。（ C ）A用戶層軟件；B設備獨立性軟件；C.設備驅動程序；D.中斷處理程序3. 獲得設備驅動程序的入口地址的工作在以下哪一層完成。（ B ）A用戶層軟件；B

42、設備獨立性軟件；C.設備驅動程序；D.中斷處理程序4. 將終端輸入的字符轉換為ASCII碼的工作在以下哪一層完成。（ A ）A用戶層軟件；B設備獨立性軟件；C.設備驅動程序；D.中斷處理程序5. 向設備寄存器寫命令的工作在以下哪一層完成。（ C ）A用戶層軟件；B設備獨立性軟件；C.設備驅動程序；D.中斷處理程序6. 檢查用戶是否有權使用設備的工作在以下哪一層完成。（ C ）A用戶層軟件；B設備獨立性軟件；C.設備驅動程序；D.中斷處理程序7. 維護一個最近使用塊的緩存的工作在以下哪一層完成。（ B ）A用戶層軟件；B設備獨立性軟件；C.設備驅動程序；D.中斷處理程序8. 將二進制整數轉化成A

43、SCII碼以便打印的工作在以下哪一層完成。（ A ）A用戶層軟件；B設備獨立性軟件；C.設備驅動程序；D.中斷處理程序9. 設備驅動進程被喚醒的工作在以下哪一層完成。（ D ）A用戶層軟件；B設備獨立性軟件；C.設備驅動程序；D.中斷處理程序10當中斷發生后，進入中斷處理的程序屬于（C）A用戶程序； B可能是用戶程序，也可能是操作系統程序；C操作系統程序； D以上說法都不對11引起I/O中斷的事件有（ A ）。A數據傳送完畢；B指令錯；C缺頁；D訪存越界12如果有多個中斷同時發生，系統將根據中斷優先級響應優先級最高的中斷請求。若要調整中斷事件的響應次序，可以利用（ D ）。A中斷禁止；B中斷嵌

44、套；C中斷響應；D中斷屏蔽13當用戶程序執行訪管指令（特權指令）時，中斷裝置將使CPU（ D ）A維持在用戶態； B維持在核心態；C從核心態轉換到用戶態； D從用戶態轉換到核心態。14在SPOOLing系統中，用戶進程實際分配到的是（ D ）A用戶所要求的外設； B一塊內存區，及虛擬設備；C共享設備的一部分存儲區； D虛擬設備的一部分空間；15有關設備的管理中說法錯誤的是（ B ）。A計算機系統為每臺設備確定一個絕對號B每臺設備都應該有一個惟一的相對號C申請設備時指定設備相對號使設備分配的靈活性強D啟動設備時應指出設備的絕對號16對于硬盤上存放的信息，物理上讀寫的最小單位是一個（ C ）A.二

45、進位； B .字節； C.物理塊 D.邏輯記錄17下列磁盤調度算法中，（ B ）算法可能會隨時改變移動臂的運動方向。A電梯；BFCFS；C循環掃描；D以上都不對二填空題1通道技術的引入，實現了處理器與設備的并行、設備與設備的并行、進程與進程的并發。2I/O控制發展的主要推動因素是將CPU從干預輸入、輸出的工作中解放出來。3I/O軟件通常設為四個層次，分別是用戶層軟件、設備獨立性軟件、設備驅動程序和中斷處理程序。三、簡答題1高速緩存和緩沖區的區別是什么？答：高速緩存是用內存空間來暫存從磁盤中讀出的一系列盤塊中的信息，它邏輯上屬于磁盤，而，物理上駐留在內存中的盤塊。緩沖區是用于暫時存儲數據的內存區

46、域，邏輯上屬于內存，物理上也是在內存。四、應用題1一個快速磁盤轉速為7200RPM（轉/分），每磁道160個扇區，每扇區512字節，那么理想狀態下，其數據傳輸速率為（9600KB/s）。解答： 160*512/(1*60/7200)=9600KB/s2設L,M,N分別表示盤組的柱面數、盤面數、扇區數，B表示塊號，則第i柱面、j磁頭、k扇區所對應的塊號B。給出它們之間的轉換關系。解析：塊號從0開始編號，先編0柱面，再編1柱面，以此類推；針對某一柱面上的盤塊，則先編0盤面，再編1盤，以此類推；針對某一盤面，按照扇區號編。即：（0柱面，0盤面，0扇區）對應0號塊；（0柱面，0盤面，1扇區）對應1號塊

47、；（0柱面，0盤面，2扇區）對應2號塊；（0柱面，0盤面，N-1扇區）對應(N-1)號塊; （0柱面，1盤面，0扇區）對應N號塊；（0柱面，1盤面，N-1扇區）對應2N-1號塊；以此類推編號。B=(i*M*N)+(j*N)+k式中，i=0，1，L-1；j=0，1，M-1；k=0，1，N-1同樣，根據B可以計算磁盤位置： 柱面號i=int（B/M*N） 磁頭號j=int（mod（B,M*N）/N） 扇區號k=mod（mod（B,M*N）,N）3假設一個磁盤組共100個柱面，每個柱面上有8個磁道，每個盤面被分成8個扇區?，F有一個含有6400個邏輯記錄的文件，邏輯記錄的大小與扇區一致，該文件以順序結

48、構的形式被存儲到磁盤上。柱面、磁道、扇區的編號從0開始，邏輯記錄的編號也從0開始。文件信息從0柱面、0磁道、0扇區開始存放，試問：（1）該文件的第3680個邏輯記錄應該存放在什么位置？（2）第78柱面的第6磁頭的第6扇區中存放了該文件的第幾個邏輯記錄？解：一個柱面上有8*8=64個扇區， 3680/64=57余3232/8=4余0故 3680個邏輯記錄存放在57號柱面、4磁頭（盤面）、0扇區。（2）78*64+6*8+6=5046故第78柱面的第6磁頭的第6扇區中存放了該文件的第5046個邏輯記錄。4.有10個記錄在某磁盤的一個磁道上，假定這個磁道劃分為10個扇區，每個扇區存放一個記錄?，F在要

49、從磁道上順序地將10個記錄讀出，如果磁盤轉速為20ms轉一周，處理程序每讀出一個記錄后花4ms進行處理。問處理完10個記錄的總時間是多少？為縮短處理時間應如何安排這些記錄？需要多少處理時間？解：如圖所示，順序存放 磁盤轉速為20ms一周，所以，傳輸一條記錄耗時2ms.讀第0條記錄耗時2ms,處理該記錄耗時4ms,此時，磁頭位于第3條記錄的起始位置。磁頭定位到第1條記錄需要轉過第3、4、5、6、7、8、9、0記錄，故耗時8*2ms=16ms.讀第1條記錄耗時2ms,處理該記錄耗時4ms,此時，磁頭位于第4條記錄的起始位置。磁頭定位到第2條記錄需要轉過第4、5、6、7、8、9、0、1記錄耗時8*2

50、ms=16ms.以此類推，讀出第9條記錄耗時2ms,處理該記錄耗時4ms。處理完10個記錄的總時間為：10*（2+4）+16*9=204ms為縮短處理時間，安排記錄時應將相鄰的兩條記錄安排在相隔兩個扇區的位置。如：第0記錄放在0扇區，第1記錄放在3扇區，第2記錄放在6扇區，第3記錄放在9扇區，第4記錄放在2扇區，第5記錄放在5扇區，第6記錄放在8扇區，第7記錄放在1扇區，第8記錄放在4扇區，第9記錄放在7扇區；優化后，需要處理時間為10*（2+4）=60ms6.有一移動臂磁盤，共100個磁道，每個磁道分8個扇區，磁盤轉速為500r/s，磁頭每移動一個磁道需要10ms，有一個用戶請求訪問第25磁

51、道的第3扇區，并立即被系統響應，假設磁頭當時處于15磁道上，磁頭到達第25道時正處于1扇區的開始位置，試計算該用戶至少需要等待多時時間？解：因為磁盤轉速為500r/s，轉一圈耗時1/500=0.002s=2ms尋道時間為：(25-15)*10ms=100ms旋轉延遲時間:2*2/8=0.5ms傳輸時間為:2/8=0.25ms用戶至少需要等待時間為100+0.5+0.25=100.75ms復習題七一、選擇題1對記錄式文件，操作系統為用戶存取文件信息的最小單位是（ C ）A字符； B數據項； C記錄； D文件2如果文件采用隨機（直接）存取方法使用，且文件大小不固定，則應采用（ B ）物理結構。A直接； B索引；C隨機；D順序3下列敘述中