操作系統(tǒng) 復習 計算題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——操作系統(tǒng)復習計算題計算題：（好多重復的，看看同類型的怎么做就行了）

（一）有一計算機系統(tǒng)采用如下圖所示的位示圖（行號、列號都從0開始編號）來管理空閑盤塊。假使盤塊從0開始編號，每個盤塊的大小為1KB。（12分）

⑴現(xiàn)要為文件分派兩個盤塊，試具體說明分派過程。⑵若要釋放磁盤的第300塊，應如何處理？

0123456

011110111110211010311110411110511110611100711110811110911110101111011111001211110131111014111101511110（二）在分頁存儲管理方式中，地址空間共32位。問：可訪問的內存空間的大小是多少？假使用12位表示頁內地址，則系統(tǒng)的一個物理塊有多大？一個進程最多能分多少個頁？（8分）

1、假設計算機系統(tǒng)采用CSCAN(循環(huán)掃描)磁盤調度策略,使用2KB的內存空間記錄16384個磁盤的空閑狀態(tài)（14分）

(1)、請說明在上述條件如何進行磁盤塊空閑狀態(tài)的管理。

(2)、設某單面磁盤的旋轉速度為每分鐘6000轉，每個磁道有100個扇區(qū)，相臨磁道間的平均移動的時間為1ms。若在某時刻，磁頭位于100號磁道處，并沿著磁道號增大的方向移動，磁道號的請求隊列為50，90，30，120對請求隊列中的每個磁道需讀取1個隨機分布的扇區(qū)，則讀完這個扇區(qū)點共需要多少時間？需要給出計算過程。

（二）在請求分頁式存儲管理方式中，假定系統(tǒng)為某進程分派了四個物理塊，頁的引用順序為：7，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1，且采用固定分派局部算法，則若采用最正確置換算法、先進先出頁面置換算法、LRU置換算法時分別產生多少次缺頁中斷？(6分)

（一）假定有一個進程A，它的工作流程圖如下所示，假使系統(tǒng)中進程只有三種狀態(tài)（就緒、執(zhí)行、阻塞），且進程被進程調度選中后就可投入運行，時間片q=200ms，請順序列出其從開始到終止所經(jīng)歷的狀態(tài)轉化過程，并注明原因。(6分)

開始磁盤I/O請求磁帶I/O請求打印請求終止計算250ms

計算50ms計算200ms計算150ms

（二）設有一分頁存儲管理系統(tǒng)，向用戶提供的規(guī)律地址空間最大為16頁，每頁2048字節(jié)，內存總共有8個存儲塊，試問規(guī)律地址至少應為多少位？內存空間多大？（6分）

（三）有一計算機系統(tǒng)采用如下圖所示的位示圖（行號、列號都從0開始編號）來管理空閑盤塊。假使盤塊從0開始編號，每個盤塊的大小為1KB。(8分)⑴現(xiàn)要為文件分派兩個盤塊，試具體說明分派過程。（5分）⑵若要釋放磁盤的第300塊，應如何處理？（3分）

0123456

011110111110211010311110411110511110611100711110811110911110101111011111001211110131111014111101511110

1、假設計算機系統(tǒng)采用CSCAN(循環(huán)掃描)磁盤調度策略,使用2KB的內存空間記錄16384個磁盤的空閑狀態(tài)（14分）

(1)、請說明在上述條件如何進行磁盤塊空閑狀態(tài)的管理。

(2)、設某單面磁盤的旋轉速度為每分鐘6000轉，每個磁道有100個扇區(qū)，相臨磁道間的平均移動的時間為1ms。若在某時刻，磁頭位于100號磁道處，并沿著磁道號增大的方向移動，磁道號的請求隊列為50，90，30，120對請求隊列中的每個磁道需讀取1個隨機分布的扇區(qū)，則讀完這個扇區(qū)點共需要多少時間？需要給出計算過程。

（二）在請求分頁式存儲管理方式中，假定系統(tǒng)為某進程分派了四個物理塊，頁的引用順序為：7，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，1，2，0，1，7，0，1，且采用固定分派局部算法，則若采用最正確置換算法、先進先出頁面置換算法、LRU置換算法時分別產生多少次缺頁中斷？(6分)

（一）一臺計算機有一個Cache、內存儲器和用作虛擬存儲器的磁盤，假設訪問Cache中的字需要20ns的定位時間；假使該字在內存儲器中而不在Cache中，則需要60ns

的時間載入Cache，然后在重新開始定位；假使該字不在內存儲器中，則需要12ms的時間從磁盤中提取，然后需要60ns復制到Cache中，然后在定位。Cahce的命中率為0.9，內存儲器的命中率為0.6，在該系統(tǒng)中訪問一個被定位的字需要的平均時間是多少ns？（8分）

（二）設系統(tǒng)中有3種類型的資源A、B、C和5個進程P0、P1、P2、P3、P4，A資源的數(shù)量為10，B資源的數(shù)量為5，C資源的數(shù)量為7。在T0時刻系統(tǒng)狀態(tài)如下表所示。系統(tǒng)采用銀行家算法實施死鎖避免策略。（12分）

P0P1P2P3P4A73924MaxB52023C32223AllocationABC023201001000212A71604NeedB42013C32011AvailableABC332（1）T0時刻是否為安全狀態(tài)？若是，請給出安全序列。（4分）

（2）在T0時刻若進程P1發(fā)出資源請求Request（1，0，2），是否能夠實施資源分派？（4分）

（3）在②的基礎上P4發(fā)出資源請求Request（3，3，0），是否能夠實施資源分派？（1分）

（4）在③的基礎上P0發(fā)出資源請求Request（0，2，0），是否能夠實施資源分派?（3分）

（一）一個計算機系統(tǒng)有6個磁帶驅動器和4個進程。每個進程最多需要n個磁帶驅動器。問當n為什么值時，系統(tǒng)不會發(fā)生死鎖？并說明理由（8分）（二）UNIX系統(tǒng)采用空閑塊成組連接的方法管理磁盤空閑空間，圖中是采用UNIX操作系統(tǒng)的某系統(tǒng)的空閑塊成組連接示意圖，問此時若一個文件A需要5個盤塊，則系統(tǒng)會將哪些盤塊分派給它？若之后有個文件B被刪除，它占用的盤塊塊號為333、334、404、405、782，則回收這些盤塊后專用塊的內容如何？（6分）

空閑塊數(shù)450495612…空閑塊數(shù)100150149…5251

空閑塊數(shù)1000449…351…專用塊圖某系統(tǒng)磁盤空閑塊狀況

（三）實現(xiàn)文件系統(tǒng)時，為加快文件目錄的檢索速度，可利用“文件控制塊分解法〞。假設目錄文件分解前占用n個盤塊，分解后改用m個盤塊存放文件名和文件內部號，請給出訪問磁盤次數(shù)減少的條件。（6分）

（一）在一個采用頁式虛擬存儲管理的系統(tǒng)中，有一用戶作業(yè)，它依次要訪問的指令地址序列為：110,215,128,86,456,119,301,445,266,337。若該作業(yè)的第0頁已經(jīng)裝入內存，現(xiàn)分派給該作業(yè)的內存共300字，頁的大小為100字，請回復以下問題（6分）：

1.按FIFO調度算法將產生多少次缺頁中斷？缺頁中斷率為多少？2.按LRU調度算法將產生多少次缺頁中斷？缺頁中斷率為多少？

（二）在實現(xiàn)文件系統(tǒng)時，為了加快文件目錄的檢索速度，可利用“FCB分解法〞。假設目錄文件存放在磁盤上，每個盤塊512B。FCB占64B，其中文件名占8B，尋常將FCB分解為符號目錄項和基本目錄項兩部分，其中符號目錄項大小為10B：（8分）

1.基本目錄項大小為多少字節(jié)？（2分）

2.假設某一目錄文件共有254個FCB，試分別給出采用分解法之前和之后，對該目錄文件分別的平均訪問磁盤次數(shù)：（3分）

3.一般地，若目錄文件分解前占用N個盤塊，分解后符號目錄文件占用M個盤塊，請給出訪問磁盤次數(shù)減少的條件：（3分）

（三）在一分頁存儲管理系統(tǒng)中，規(guī)律地址長度為16位，頁面大小為4096字節(jié)，現(xiàn)有一規(guī)律地址為2F6AH，且第0、1、2頁依次存放在物理塊5、10、11中，問相應的物理地址為多少？（6分）

（一）系統(tǒng)中磁頭停留在磁道號為70的磁道上，這時先后有4個進程提出了磁

盤

訪問請求，要訪問磁盤的磁道號按申請到達的先后順序依次為：45，68，28，90。移動臂的運動方向：沿磁道號遞減的方向移動。若分別采用FCFS磁盤調度算法、SSTF算法，SCAN算法時，所需尋道長度分別為多少（走過多少柱面）？0號磁道是最里面還是最外面的一個磁道？（10分）

（二）某系統(tǒng)采用UNIX操作系統(tǒng)的專用塊內容為：空閑塊數(shù)3，然后依次登記的空閑塊號為77,89,60，問此時若一個文件A需要5個盤塊，系統(tǒng)進行分派后有個文件B被刪除，它占用的盤塊塊號為100,101,109,500，則回收這些盤塊后專用塊的內容是什么？寫出整個分析過程。（10分）

（一）假定磁盤轉速為6000r/min，磁盤格式化時每個盤面被分為8個扇區(qū)，現(xiàn)有一個文件共有A——H八個規(guī)律記錄要存放在同一磁道上供處理程序使用，假設每個記錄的大小與扇區(qū)的大小一致，處理程序每次從磁盤讀出一個記錄后要花2.5ms的時間。若忽略其他輔助時間，請回復以下問題：

1.在假設已經(jīng)順序存放好這8個記錄，那么讀出該文件需要多少時間？（3分）2.采用一個優(yōu)化的數(shù)據(jù)存放方法，畫出各個記錄的存放位置，計算該文件的讀出時間，并與1進行比較說明。（3分）

（二）假定分頁虛擬存儲系統(tǒng)中，某進程的頁面訪問蹤跡為：4，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1，5，分派給它的內存物理塊數(shù)為3。1.按LRU頁面置換算法，計算缺頁率。（3分）2.按最正確頁面置換算法，計算缺頁率。（3分）

（三）在單機系統(tǒng)中，系統(tǒng)中各個進程到達就緒隊列的時刻、執(zhí)行時間和優(yōu)先級（越小者越高）如下表所示。假設進程的調度時間忽略不計。請分別給出采用剝奪式優(yōu)先級調度算法時各個進程的調度次序，并計算平均周轉時間：（8分）

進程P1P2P3P4到達就緒隊列的時刻0246執(zhí)行時間(ms)3645優(yōu)先級3512

P5824

（一）某系統(tǒng)中磁盤的每個盤塊大小為1KB，外存分派方法采用中的混合索引結構，

其中索引節(jié)點中直接地址6項，一級索引地址2項，二級索引地址1項，每個盤塊號占用4個字節(jié)，請問該系統(tǒng)中允許的文件最大長度是多少？（7分）（二）現(xiàn)有一分頁虛擬存取管理系統(tǒng)，其頁表保存在寄放器中。若有一個可用的空頁或被替換的頁未被修改，則它處理一個缺頁中斷需要8ms。假使被替換的頁已被修改，則處理一個缺頁中斷需要20ms。內存存取時間為1μs。假定70％被替換的頁被修改過，為保證有效存取時間不超過2μs，可接受的最大缺頁率是多少？（6分）

（三）在一個單道批處理系統(tǒng)中，采用響應比高者優(yōu)先的作業(yè)調度算法。當一個作業(yè)進入系統(tǒng)后就可以開始調度，假定作業(yè)都是僅計算，忽略調度花費的時間?，F(xiàn)有三個作業(yè)，進入系統(tǒng)的時間和需要計算的時間如表所示：作業(yè)123進入系統(tǒng)時間9:009:109:15需要計算時間60分鐘45分鐘25分鐘開始時間9:00⑵⑸完成時間10:00⑶⑹周轉時間⑴⑷⑺求出每個作業(yè)的開始時間、完成時間及周轉時間并填入表中。（7分）

（一）有一個大小為500M的硬盤，盤塊的大小為1KB,試計算其FAT的大小。（5分）

（二）某虛擬存儲器的用戶空間共有32個頁面，每頁1KB，內存16KB。假定某時刻系統(tǒng)為用戶的第0、1、2、3頁分別分派的物理塊號為5、10、4、7，給定虛擬地址093CH，請將其變換為物埋地址。（5分）

（三）若程序Pa，Pb和Pc單獨執(zhí)行時間分別Ta，Tb和Tc，Ta=1小時，Tb=1.5小時，Tc=2小時，其中處理機工作時間分別為Ta=10分鐘，Tb=15分鐘，Tc=35分鐘。假使采用多道程序設計的方法，讓Pa，Pb和Pc并行工作，假定處理機利用率達到60%，另加20分鐘系統(tǒng)開銷，請問系統(tǒng)效率能提高百分之幾？（10分）

（一）當前系統(tǒng)中出現(xiàn)下述資源分派狀況：

P0P1P2P3P4Allocation0110000330305312042401200Need0736615555206261Available622利用銀行家算法，試問假使進程P2提出資源請求Request（1，2，2，2）后，系統(tǒng)能否將資源分派給它？（6分）

（二）有一個具有兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)，有如下表所示的作業(yè)序列（表中所列作業(yè)優(yōu)先級即為進程優(yōu)先級，數(shù)值越小優(yōu)先級越高）。列出下面狀況下所有作業(yè)進入內存時刻及終止時刻，并計算其平均周轉時間。

作業(yè)名ABCD到達時刻10：0010：2010：3010：40估計運行時間（分）40305020優(yōu)先級5346假設采用短作業(yè)優(yōu)先的調度算法，進程調度采用優(yōu)先級為基礎的剝奪式算法。（8分）

（三）在一分頁存儲管理系統(tǒng)中，規(guī)律地址長度為16位，頁面大小為4096字節(jié)，現(xiàn)有一規(guī)律地址為2F6AH，且第0、1、2頁依次存放在物理塊5、10、11中，問相應的物理地址為多少？（6分）

（一）系統(tǒng)采用不能移動已在內存儲器中作業(yè)的可變分區(qū)方式管理內存儲器，現(xiàn)有供用戶使用的內存空間200K，內存空間的分派算法為最先適應分派算法，進程調度算法采用先來先服務算法，有一批作業(yè)見表。

作業(yè)序號123進輸入井時間l0:0010:3010:40要求計算時間60分鐘20分鐘10分鐘需要主存量160K100K80K該系統(tǒng)采用多道程序設計技術，忽略設備工作時間和系統(tǒng)進行調度所花的時間，

請分別寫出采用“響應比高者優(yōu)先算法〞選中作業(yè)執(zhí)行的次序以及各個作業(yè)的裝入內存時間、開始執(zhí)行時間、完成時間。（8分）

（二）若系統(tǒng)有某類資源m×n+1個，允許進程執(zhí)行過程中動態(tài)申請該類資源，但在該系統(tǒng)上運行的每一個進程對該資源的占有量任何時刻都不會超過m+1個。當進程申請資源時只要有資源尚未分派完則滿足它的申請，但用限制系統(tǒng)中可同時執(zhí)行的進程數(shù)來防止發(fā)生死鎖，你認為進程調度允許同時執(zhí)行的最大進程數(shù)應當是多少？并說明原因。（7分）

（三）假定盤塊的大小為1KB，硬盤的大小為10GB，采用顯示鏈接分派方式時，請問文件分派表只是占用多大空間?（5分）

（一）存放在某個磁盤上的文件系統(tǒng)，采用混合索引分派方式，其FCB中共有13個地址項，第0～9個地址項為直接地址，第10個地址項為一次間接地址，第11個地址項為二次間接地址，第12個地址項為三次間接地址。假使每個盤塊的大小為4K字節(jié)，若盤塊號需要用4個字節(jié)來描述，請問該系統(tǒng)中允許的文件最大長度是多少？（6分）

（二）就緒隊列中有4個進程P1，P2，P3，P4同時進入就緒隊列，它們進入就緒隊列10秒之后開始進程調度，它們需要的處理器時間如表所示。

進程P1P2

處理器時間（秒）1015進程P3P4處理器時間（秒）45忽略進行調度等所花費的時間，且進程執(zhí)行過程中不會發(fā)生阻塞，請回復以下問題：分別寫出采用時間片輪轉調度算法（時間片為4秒）、響應比高者優(yōu)先調度算法選中進程執(zhí)行的次序。(6分)

（三）在某虛擬頁式系統(tǒng)中，假定訪問一次內存的平均時間是10ms，平均缺頁中斷處理時間為250ms。系統(tǒng)發(fā)生缺頁中斷率為5%。試計算，在該虛擬存儲系統(tǒng)中，平均有效訪問時間是多少？（8分）

（一）在一個段式存儲管理系統(tǒng)中，其段表為：

段號內存起始地址段長01234210235010013501938500209059095試求以下規(guī)律地址對應的物理地址是什么？（8分）

段號0123

（二）一個可移動磁頭的磁盤具有200個磁道，其編號為0～199，當它剛剛終止了125道的存取后，現(xiàn)正在處理143道的請求，假設系統(tǒng)當前I/0請求序列以FIFO順序排列如下：86，147，91，177，94，150，102，175，130。試問對以下幾種磁盤調度算法而言，滿足以上請求序列，磁頭將如何移動？（6分）1.掃描法SCAN

2.最短查找時間優(yōu)先算法SSTF

3.在一個具有快表的虛擬頁式內存系統(tǒng)中，快表的命中率為95%，指令和數(shù)據(jù)的緩存命