操作系统原理离线作业

1、v1.0可编辑可修改浙江大学远程教育学院操作系统原理课程作业姓名：学 号:年级：学习中心:、单选题6. 采用段式存储管理的系统中，若地址用32位表示，其中20位表示段号，则允许每段的最大长度是A. 2 24B. 2 12C. 2 10D. 2 327. 在一段式存储管理系统中，某段表的内容如下段号段首址段长0100K35K1560K20K2260K15K3670K32K若逻辑地址为(2, 158),则它对应的物理地址为A. 100K+158 B. 260K+158C. 560K+158 D.670K+1588. 个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段长占8位，则最大段长是15A. 2

2、8字节B. 2 16字节C. 2 24字节D. 2 32字节9. 有一请求分页式存储管理系统，页面大小为每页100字节，有一个50× 50的整型数组按行为主序连续存放，每个整数占两个字节，将数组初始化为0的程序描述如下:int A5050;for (int i = 0; i < 50; i+)for (int j = 0; j < 50; j+)Ai,j = 0;若在程执行时内存只有一个存储块用来存放数组信息，试问该程序执行时产生A. 1B. 50C. 100D.250010. 一台计算机有4个页框，装入时间、上次引用时间、和每个页的访问位如下所示：页装入时间上次引用时间

3、R M0 1262790 012302601 02 1202721 131602801 1采用FIFo算法将淘汰页；A. 0B. 1C. 2D. 311. 一台计算机有4个页框，装入时间、上次引用时间、和每个页的访问位如下所示：页装入时间上次引用时间R M0 1262790 012302601 02 1202721 131602801 1缺页中断。R和修改位M,R和修改位M,A. 0B. 1C. 2D. 312. 一台计算机有4个页框,装入时间、上次引用时间、和每个页的访问位如下所示：页装入时间上次引用时间R M0 1262790 012302601 02 1202721 131602801

4、1采用LRU算法将淘汰页；A. 0B. 1C. 2D. 313. 一台计算机有4个页框,装入时间、上次引用时间、和每个页的访问位如下所示：页装入时间上次引用时间R M0 1262790 012302601 02 1202721 131602801 1采用第二次机会算法将淘汰页；A. 0B. 1C. 2D. 3采用NRU算法将淘汰页;R和修改位M,R和修改位M,二、综合题在所列的两种设置中，哪些功能需要操作系统提供支持a.批处理程序(a)手持设备(b)实时系统。b. 虚拟存储器c. 分时列出下列操作系统的基本特点：a. 批处理b.交互式c.分时d.实时e.网络f.并行式g.分布式h.集群式i.手

5、持式 讨论向操作系统传递参数的三个主要的方法。采用微内核方法来设计系统的主要优点是什么在微内核中如何使客户程序和系统服务相互作用微内核方法的缺点是什么问：描述一下内核在两个进程间进行上下文功换的动作如下所示的程序，说明 LlNE A可能会输出什么#in elude <>#in elude <>#i nclude <sys>int VaIUe=8;int mai n()Pid_t pid;/* fork a child PrOCeSS */Pid = fork();if (Pid = 0) /* child PrOCeSS */value +=15;else

6、/* Pare nt PrOCeSS */* Pare nt Will Wait for the child to complete */Wait(NULL);Printf(" Parent:VaIUe= %dn",value);/*LlNE A*/ exit(0);在多线程程序中，以下哪些程序状态组成是被线程共享的a. 寄存值b. 堆内存c. 全局变量d. 栈内存由图给出的程序使用了Pthread的应用程序编程接口( API)，在程序的第C行和第P行分别会输出什么#in clude <>#in clude <>int VaIUe=0;void *r

7、unn er(void *param); /* the thread */int main (i nt argc, Char *argv)int pid;Pthread_t tid;Pthread_attr_t attr;Pid = fork();if (Pid = 0) /* child ProCeSS */Pthread_attr_i nit (&attr);Pthread_Create(&tid, & attr, runner, NULL);Pthread _jOi n( tid, NULL);Print f( “CHILD: value = %d ” , val

8、ue); /* LlNE C*/else if (Pid > 0) /* Pare nt PrOCeSS */Wait(NULL);Printf(“PARENT: value = %d” , value); /* LINE P */ void *runn er(void *param) VaIUe=10;Pthread_exit(0);考虑下列进程集，进程占用的CPU区间长度以毫秒来计算:进程区间时间优先级P1103R11P23假设在时刻0以进程P1，Pa，P3, P4,P5的顺序到达。a. 画出4个Gantt图分别演示用FCFS SJF、非抢占优先级（数字小代表优先级高）和 RR（时间

9、片=1）算法调度时进程的执行过程。b. 每个进程在每种调度算法下的周转时间是多少c. 每个进程在每种调度算法下的等待时间是多少d. 哪一种调度算法的平均等待时间对所有进程而言最小下面哪些算法会引起饥饿a. 先来先服务b. 最短作业优先调度c. 轮转法调度d. 优先级调度考虑一个运行10个I/O约束（型）任务和一个 CPU勺束（型）任务的系统。假设， I/O约 束任务每进行1毫秒的CPL计算发射一次I/O操作，但每个I/O操作的完成需要10毫秒。 同时，假设上下文切换要毫秒，所有的进程都是长进程。对一个RR调度来说，以下情况时CPU的利用率是多少：a. 时间片是1毫秒b. 时间片是10毫秒在生产

10、者和消费者问题中，信号量mutex, empty ,full的作用是什么如果对调生产者进程中的两个Wait操作和两个Signal操作，则可能发生什么情况一组合作进程，执行顺序如下图。请用Wait、Signal操作实现进程间的同步操作。P2P4P1 +P6P3P5各进程的执行顺序在生产者和消费者问题中，多个生产者进程（ConSUmer PrOCeSS ）共享一个大小为下：int n extc=0, n extp=0, buf8;SemaPhOre full; empty; mutex;生产者进程和消费者进程问题的算法描述如下：ProdUCer ProCeSS ）和多个消费者进程8的缓冲区，他们的

11、信号量和共享变量设置如PrOdUCer Process:int itemp;while(1)Con SUmer Process: int itemc;while(1)b.c.temp = ran d（）;命出设备部碎片o* 1 2 3 4外部碎片P1導跨进程代码的能力P2ab丿心口 TrTEF列逻辑地址对应的物理地址是什么(1) 0,430(2) 1,10(3) 2,500(4) 3,400(5) 4,112假设一个“按需调页”虚拟存储空间，页表由寄存器保存。 在存在空闲页帧的条件下，处理一次缺页的时间是 8毫秒。如果没有空闲页面，但待换出页面并未更改，处理一次缺 页的时间也是8毫秒。如果待换

12、出页面已被更改，贝U需要20毫秒。访问一次内存的时 间是100纳秒。假设70%的待换出页面已被更改，请问缺页率不超过多少，才能保证 有效访问时间小于或等于 200纳秒对一个请求调页系统测得如下数据：CPI利用率20%用作页面交换的磁盘的利用率 %其它I/O设备利用率5%下列措施中，哪些会改善 CPl利用率(如果有的话)，请说明理由:(1) 安装一个更快的CPU(2) 安装一个更大容量的磁盘用作页面交换(3) 增加并发进程数(4) 减少并发进程数(5) 安装更多内存(6) 安装更快的硬盘，或安装更多的硬盘和控制器(7) 增加一个预取页面算法(8) 增加页面长度一页式虚拟存储系统，用于页面交换的磁

13、盘的平均访问、传输时间是20毫秒。页表保存在主存，访问时间1微秒。也就是说，每引用一次指令或数据，需要访问两次内存。为 改善性能，我们可以增设一个关联寄存器。如果页表项在关联寄存器里，则只要访问 一次内存就够了。 假设80%的访问，其页表项在关联寄存器中；剩下的20%里，10%的访问（即总数的 2%）会产生缺页。请计算有效访问时间。在某请求分页管理系统中，一个作业共5页，作业执行时依次访问如下页面：1, 4, 3, 1 ,2, 5, 1, 4, 2, 1, 4, 5,若分配给该作业的主存块数为3,分别采用FIFO、LRU试求出缺页中断的次数及缺页率。（要求画出页面置换情况表）假设有一个文件系统

14、，它里面的文件被删除后，当连接到该文件的链接依然存在时，文件的磁盘空间会再度被利用。如果一个新的文件被创建在同一个存储区域或具有同样的绝对路径名，这会产生什么问题如何才能避免这些问题有些系统文件提供文件共享时候只保留文件的一个拷贝，而另外的一个系统则是保留多个拷贝，对共享文件的每一个用户提供一个拷贝，论述这种方法的相对优点。假设一个在磁盘上的文件系统， 其中逻辑块和物理块大小为 512字节。假定每个文件的信息 已经在内存中，对于三种分配策略中的每一种（连续、链接、索引），请回答下面这些问题。（1）说明在这个系统中是如何实现从逻辑地址到物理地址映射的（对于索引分配，假设文件的长度总是小于 512

15、块）。（2） 如果当前位于逻辑块 10 （即最后一次访问的逻辑块是 10）,且希望访问逻辑块 4,必须 从磁盘上读多少个物理块考虑一个含有100块的文件。假如文件控制块（和索引块，当用索引分配时）已经在内存中。 当使用连续、链接、单级索引分配策略时，各需要多少次磁盘I/O操作假设在连续分配时，在开始部分没有扩张的空间，但在结尾部分有扩张空间， 并且假设被增加块的信息已在内存中：（1）在开始增加一块。（2）在中间增加一块。（3）在末端增加一块。（4）在开始删除块。（5）在中间删除一块。（6）在末端删除一块。有一磁盘组共有10个盘面，每个盘面上有100个磁道，每个磁道有16个扇区。假设分配以 扇区

16、为单位。（1）若使用位示图管理磁盘空间，问位示图需要占用多少空间（2）若空白文件目录的每个表目占用5个字节，问什么时候空白文件目录大于位示图假设一个磁盘驱动器有 5000个柱面，从0到4999 ,驱动器正在为柱面 143的一个请求提 供服务，且前面的一个服务请求是在柱面125。按FlFo顺序，即将到来的请求队列是86 ， 1470， 913， 1774, 948， 1509， 1022， 1750， 130从现在磁头位置开始，按照下面的磁盘调度算法，要满足队列中即将到来的请求要求磁头总的移动距离（按柱面数计）是多少a. FCFSb. SSTFc. SCANd. LOOKe. C-SCAN12.

17、14MTB(平均无故障时间)是硬盘可靠性的一个指标。 虽然这个指标被称作“时间”，但实际上MTBF通常是以设备的正常工作小时数度量的。(1) 如果一个系统包含 1000个磁盘驱动器，每个驱动器的MTBF是750000小时，下面的描述中哪一个最符合该系统发生一次磁盘故障的时间：每1000年，每世纪，每十年，每个月，每个星期，每天，每小时，每分钟，每秒钟(2) 统计表明，一个20到21岁的美国公民平均死亡率为千分之一，由此推论20岁的MTBF时间(单位由小时转换为年)，对于一个20岁的人来说，MTBF给出期望的寿 命是多大(3) 某类磁盘驱动器，生产商保证的MTBF为1百万小时你能推算出它们的保质

18、期是多 少年吗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要求给出计算过程。（3）如果将磁盘替换为随机访问的Flash半导体存储器（如U盘、SSD等）,是否有比CSACN更高效的磁盘调度策略若有，给出磁盘调度策略的名称并说明理由；若无，说明理由。考虑单用户PC机上的下列I/O操作：（1）图形用户界面下使用鼠标（2）在多任务操作系统下的磁带驱动器（假设没有设备预分配）（3）包含用户文件的磁