操作系統(tǒng)大題

操作系統(tǒng)大題Documentnumber:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT假設(shè)有一磁盤(pán)含有64000塊，塊號(hào)記為1?64000，現(xiàn)用2000個(gè)32位（Bit）的字作該盤(pán)的位示圖，試問(wèn)第59999塊對(duì)應(yīng)于位示圖中第幾字的第幾位（字、位均從0開(kāi)始）；而第1599字的第17位對(duì)應(yīng)于磁盤(pán)的第幾塊頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，主存空間按頁(yè)分配，可用一張“位示圖”構(gòu)成主存分配表。假設(shè)主存容量為2M字節(jié)，頁(yè)面長(zhǎng)度為512字節(jié)，若用字長(zhǎng)為32位的字作主存分配的“位示圖”需要多少個(gè)字如頁(yè)號(hào)從1開(kāi)始，字號(hào)和字內(nèi)位號(hào)（從高位到低位）均從1開(kāi)始，試問(wèn)：第2999頁(yè)對(duì)應(yīng)于何字何位；99字19位又對(duì)應(yīng)于第幾頁(yè)進(jìn)程P1使用緩沖區(qū)buffer向進(jìn)程P2，P3，P4發(fā)送消息，要求每當(dāng)P1向buffer中發(fā)消息時(shí)，只有當(dāng)P2,P3,P4進(jìn)程都讀取這條消息后才可向buffer中發(fā)送新的消息。利用P、V原語(yǔ)描述如下圖所示進(jìn)程的動(dòng)作序列。buffer>buffer有如下圖所示的工作模型：buffer>buffer三個(gè)進(jìn)程P0、P1、P2和三個(gè)緩沖區(qū)B0、B1、B2,進(jìn)程間借助相鄰緩沖區(qū)傳遞消息：P0每次從B0中取出一條消息經(jīng)加工后送入B1中，P1每次從B1中取出一條消息經(jīng)加工后送入B2中，P2每次從B2中取出一條消息經(jīng)加工后送入B0中。B0，B1，B2分別可存放3，2，2個(gè)消息。初始時(shí)B0中有2個(gè)消息，B1，B2中各有1個(gè)消息。用P、V操作寫(xiě)出P0，P1，P2的同步及互斥流程。Bi在一個(gè)生產(chǎn)車(chē)間中，有3個(gè)工人共同協(xié)作生產(chǎn)某種產(chǎn)品，工人1負(fù)責(zé)生產(chǎn)零件A并放入車(chē)間的貨架，工人2負(fù)責(zé)生產(chǎn)零件B并放入車(chē)間的貨架，工人3從貨架上獲取零件，并將1個(gè)零件A和一個(gè)零件B組裝成成品運(yùn)出車(chē)間，車(chē)間的貨架上最多共可以存放1000個(gè)零件，為了保證合理的庫(kù)存和零件配比，當(dāng)某種零件數(shù)量比另一種零件數(shù)量多出100個(gè)時(shí)，相應(yīng)的工人暫時(shí)停止該種零件的生產(chǎn)。試用PV操作描述上述生產(chǎn)過(guò)程。Bi某銀行提供1個(gè)服務(wù)窗口和10個(gè)顧客等待座位。顧客到達(dá)銀行時(shí)，若有空座位，則到取號(hào)機(jī)領(lǐng)取一個(gè)號(hào)，等待叫號(hào)。取號(hào)機(jī)每次僅允許一位顧客使用。當(dāng)營(yíng)業(yè)員空閑時(shí)，通過(guò)叫號(hào)選取一位顧客，并為其服務(wù)。顧客和營(yíng)業(yè)員的活動(dòng)過(guò)程描述如下：在一個(gè)采用頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，有一用戶作業(yè)，它依次要訪問(wèn)的字地址序列是：115，228，120，88，446，102，321，432，260，167，若該作業(yè)的第0頁(yè)已經(jīng)裝入主存，現(xiàn)分配給該作業(yè)的主存共300字，頁(yè)的大小為100字，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：按FIFO調(diào)度算法，將產(chǎn)生多少次缺頁(yè)中斷依次淘汰的頁(yè)號(hào)是什么缺頁(yè)中斷率為多少按LRU調(diào)度算法，將產(chǎn)生多少次缺頁(yè)中斷依次淘汰的頁(yè)號(hào)是什么缺頁(yè)中斷率為多少請(qǐng)求分頁(yè)管理系統(tǒng)中，假設(shè)某進(jìn)程的頁(yè)表內(nèi)容如下表所示。頁(yè)表內(nèi)容頁(yè)號(hào)頁(yè)框(Pageframe)號(hào)有效位(存在位)ro101H1102254H1頁(yè)面大小為4KB，一次內(nèi)存的訪問(wèn)時(shí)間是100ns，一次快表(TLB)的訪問(wèn)時(shí)間是10ns，處理一次缺頁(yè)的平均時(shí)間為108ns(已含更新TLB和頁(yè)表的時(shí)間)，進(jìn)程的駐留集大小固定為2,采用最近最少使用置換算法（LRU）和局部淘汰策略。假設(shè)①TLB初始為空；②地址轉(zhuǎn)換時(shí)先訪問(wèn)TLB，若TLB未命中，在訪問(wèn)頁(yè)表（忽略訪問(wèn)頁(yè)表之后的TLB更新時(shí)間）；③有效位為0表示頁(yè)面不再內(nèi)存，產(chǎn)生缺頁(yè)中斷，缺頁(yè)中斷后，返回到產(chǎn)生缺頁(yè)中斷的指令處重新執(zhí)行。設(shè)有虛地址訪問(wèn)序列2362H、1565H、25A5H，請(qǐng)問(wèn)：（1）依次訪問(wèn)上述三個(gè)虛地址，各需多少時(shí)間給出計(jì)算過(guò)程。（2）基于上述訪問(wèn)序列，虛地址1565H的物理地址是多少請(qǐng)說(shuō)明理由。9.某計(jì)算機(jī)主存按字節(jié)編址，邏輯地址和物理地址都是32位,頁(yè)表項(xiàng)大小為4字節(jié)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。1）若使用一級(jí)頁(yè)表的分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式，邏輯地址結(jié)構(gòu)為：頁(yè)號(hào)720位）I頁(yè)內(nèi)偏移量（12位~則頁(yè)的大小是多少字節(jié)頁(yè)表最大占用多少字節(jié)2）若使用二級(jí)頁(yè)表的分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式，邏輯地址結(jié)構(gòu)為：頁(yè)目錄號(hào)（1Q位）貞表索引位）貞內(nèi)偏移量（12位）設(shè)邏輯地址為L(zhǎng)A，請(qǐng)分別給出其對(duì)應(yīng)的頁(yè)目錄號(hào)和頁(yè)表索引的表達(dá)式。3）采用（1）中的分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式，一個(gè)代碼段起始邏輯地址為00008000H，其長(zhǎng)度為8KB，被裝載到從物理地址00900000H開(kāi)始的連續(xù)主存空間中。頁(yè)表從主存00200000H開(kāi)始的物理地址處連續(xù)存放，如下圖所示（地址大小自下向上遞增）。請(qǐng)計(jì)算出該代碼段對(duì)應(yīng)的兩個(gè)頁(yè)表項(xiàng)的物理地址（假設(shè)每個(gè)頁(yè)表項(xiàng)的長(zhǎng)度為4字節(jié)）、這兩個(gè)頁(yè)表項(xiàng)中的頁(yè)框號(hào)以及代碼頁(yè)面2的起始物理地址。

設(shè)某計(jì)算機(jī)的邏輯地址空間和物理地址空間均為64KB，按字節(jié)編址。若某進(jìn)程最多需要6頁(yè)（Page）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，頁(yè)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(yè)框（PageFrame）。在時(shí)刻260前的該進(jìn)程訪問(wèn)情況如下表所示（訪問(wèn)位即使用位）。當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行到時(shí)刻260時(shí)，要訪問(wèn)邏輯地址為17CAH的數(shù)據(jù)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）該邏輯地址的對(duì)應(yīng)的頁(yè)號(hào)是多少（2）若采用先進(jìn)先出（FIFO）置換算法，該邏輯地址對(duì)應(yīng)的物理地址是多少要求出計(jì)算過(guò)程（設(shè)搜索下一頁(yè)的指針沿順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)，且當(dāng)前指向2號(hào)頁(yè)框，示意圖如下）。若遞交給磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序的磁盤(pán)柱面請(qǐng)求按到達(dá)時(shí)間順序分別是10、22、20、2、40、6和38，設(shè)磁頭初始處于20柱面，磁頭從一柱面移到另一相鄰柱面的時(shí)間是2ms，則對(duì)于FCFS、最短尋道時(shí)間優(yōu)先、電梯算法（初始磁頭向高柱面移動(dòng)），平均尋道時(shí)間各為多少設(shè)文件索引節(jié)點(diǎn)中有7個(gè)地址項(xiàng)，其中4個(gè)地址項(xiàng)是直接地址索引，2個(gè)地址項(xiàng)是一級(jí)間接地址索引，1個(gè)地址項(xiàng)是二級(jí)間接地址索引，每個(gè)地址項(xiàng)大小為4字節(jié)。若磁盤(pán)索引塊和磁盤(pán)數(shù)據(jù)塊大小均為256字節(jié)，則可表示的單個(gè)文件最大長(zhǎng)度是多少假設(shè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用CSCAN（循環(huán)掃描）磁盤(pán)調(diào)度策略，使用2KB的內(nèi)存空間記錄16384個(gè)磁盤(pán)塊的空閑狀態(tài)。（1）請(qǐng)說(shuō)明在上述條件下如何進(jìn)行磁盤(pán)塊空閑狀態(tài)的管理。（2）設(shè)某單面磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)速度為每分鐘6000轉(zhuǎn)，每個(gè)磁道有100個(gè)扇區(qū)，相鄰磁道間的平均移動(dòng)時(shí)間為1ms。若在某時(shí)刻，磁頭位于100號(hào)磁道處，并沿著磁道號(hào)增大的方向移動(dòng)（如下圖所示），磁道號(hào)請(qǐng)求隊(duì)列為50,90,30,120，對(duì)請(qǐng)求隊(duì)列中的每一個(gè)磁道需讀取1個(gè)隨機(jī)分布的扇區(qū)，則讀完這4個(gè)扇區(qū)總共需要多少時(shí)間給出計(jì)算過(guò)程。考慮一個(gè)存在于磁盤(pán)上的文件系統(tǒng)，其中的文件由大小為512B的邏輯塊組成。假定每一個(gè)文件有一個(gè)文件目錄項(xiàng)，該目錄項(xiàng)包含該文件的文件名、文件長(zhǎng)度以及第一塊（或第一索引塊）和最后一塊的位置，而且該目錄項(xiàng)位于內(nèi)存。對(duì)于索引結(jié)構(gòu)文件，該目錄項(xiàng)指明第一索引塊，該索引塊又一次指向511個(gè)文件塊（每個(gè)索引值占4B），且有一指向下一索引塊的指針（指針占4B）。針對(duì)連續(xù)、鏈接、索引結(jié)構(gòu)的每一種，如果當(dāng)前位于邏輯塊30（即之前最后一次訪問(wèn)的塊是邏輯塊30）且希望訪問(wèn)邏輯塊20（假設(shè)邏輯塊號(hào)從0開(kāi)始編號(hào)），那么，必須分別從磁盤(pán)上讀多少個(gè)物理塊一臺(tái)轉(zhuǎn)速為3600（轉(zhuǎn)分）的磁盤(pán)，其存儲(chǔ)密度為（K/道）。已知磁盤(pán)由啟動(dòng)到運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的時(shí)間為3ms，磁頭臂的移動(dòng)速度為（ms/道），請(qǐng)回答：（1）設(shè)磁頭的當(dāng)前位置在第20號(hào)磁道上，移動(dòng)方向?yàn)榇诺捞?hào)增加的方向。若系統(tǒng)收到4條記錄訪問(wèn)請(qǐng)求，請(qǐng)求序列如下表所示。請(qǐng)寫(xiě)出電梯調(diào)度算法的訪問(wèn)序列。（2）若上述4條記錄的長(zhǎng)度皆為，求系統(tǒng)按電梯調(diào)度算法訪問(wèn)磁盤(pán)，上述4條記錄的最長(zhǎng)時(shí)間為多少（計(jì)算時(shí)間時(shí)保留2位小數(shù)）訕?shù)浱?hào)磁道、11822533247設(shè)某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有1臺(tái)輸入機(jī)，1臺(tái)打印機(jī)。現(xiàn)有2道程序同時(shí)投入運(yùn)行，且程序A先開(kāi)始運(yùn)行，程序B后運(yùn)行。程序A的運(yùn)行軌跡為：計(jì)算50ms，打印100ms，再計(jì)算50ms，打印信息100ms，結(jié)束。程序