操作系统习题最经典.docx
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操作系统习题最经典
1、设有两个优先级相同的进程P1，P2如下所示。
令信号量S1，S2的初值为0，试问P1，P2并发运行结束后，x=,y=,z=
进程P1进程P2
y:
=1;x:
=1;
y:
=y+2;x:
=x+1;
V（S1）;P（S1）;
z:
=y+1;x:
=x+y;
P（S2）;V（S2）;
y:
=x+yz:
=x+z
X=5,y＝8，Z＝9.
2、在生产者-消费者问题中，假定在生产者和消费者之间的公用缓冲池中有n个缓冲区，可利用互斥信号量mutexP使生产者进程实现对缓冲池的互斥使用，利用互斥信号量mutexC使消费者进程实现对缓冲池的互斥使用；利用资源信号量empty和full分别表示缓冲池中空缓冲区和满缓冲区的数量。
又假定这些生产者和消费者相互等效，只要缓冲池未满，生产者便可将产品送入缓冲池；只要缓冲池未空，消费者便可从缓冲池中取走一个产品。
试用记录型信号量正确实现生产者和消费者的同步。
SemaphoremutexP=1,mutexC=1,empty=n,full=0;
Itembuffer[n];
intin=out=0;
voidproducer（）
{
While
（1）
{
…
Produceaniteminnetxp;
…
wait（empty）;
wait（mutexP）;
buffer[in]=nextp;
in=（in+1）modn;
signal（mutexP）;
signal（full）;
}
}
Voidconsumer（）
{
While
（1）
{
….
wait（full）;
wait（mutexC）;
nextc=buffer[out];
out=（out+1）modn;
signal（mutexC）;
signal（empty）;
……..
Consumetheiteminnextc;
…….
}
}
3、在读者—写者问题中，假定为实现Reader与Writer进程间在读或写时的互斥而设置了一个互斥信号量Wmutex。
另外，再设置一个整型变量Readcount表示正在读的进程数目。
由于只要有一个Reader进程在读，便不允许Writer进程去写。
因此，仅当Readcount=0，表示尚无Reader进程在读时，Reader进程才需要执行Wait（Wmutex）操作。
若Wait（Wmutex）操作成功，Reader进程便可去读，相应地，做Readcount+1操作。
同理，仅当Reader进程在执行了Readcount减1操作后其值为0时，才须执行signal（Wmutex）操作，以便让Writer进程写。
又因为Readcount是一个可被多个Reader进程访问的临界资源，因此，也应该为它设置一个互斥信号量rmutex。
试用记录型信号量正确实现读者—写者问题的同步。
semaphorermutex=wmutex=1;
intreadcount=0;
voidreader（inti）
{
while
（1）
{
wait（rmutex）;
if（readcount==0）wait（wmutex）;
readcount++;
signal（rmutex）;
…
Performreadoperation;
…
wait（rmutex）;
readcount--;
if（readcount==0）signal（wmutex）;
signal（rmutex）;
}
}
voidwrite（intj）
{
while
（1）
{
wait（wmutex）;
performwriteoperation;
signal（wmutex）;
}
}
4、有两个作业A和B，分别在7:
00和8:
30到达系统，它们估计的计算时间分别为小时和小时，系统在9:
00开始以响应比高者优先算法进行调度，请问在单道执行时这两道作业被选中的次序以及被选中时的响应比。
按照响应比的定义是：
响应比=优先权=（等待时间+要求服务时间）/要求服务时间
∴在9：
00开始调度时两作业的啊应比如下：
A作业的响应比=（120分钟+48分钟）/48分钟＝3．5
B作业的响应比=（30分钟+6分钟）/6分钟＝6
因而应先选中作业B执行；作业B被选中时的响应比为6，待作业B执行结束后再选作业A执行。
此时A的响应比=（120分钟+6分钟+48分钟）/48分钟=
5、已知分段地址的结构如下：
段内地址
段号
15
8
0
7
1在这样的地址结构中，允许一个作业最多可以分为多少个段
2每个段的最大长度是多少
3已知有一逻辑地址是0296H，段表如下，物理地址是多少
段号
段长
基址
1
50
8K
2
200
6K
3
100
10K
4
150
20K
1）28=256
2）28=256
3）0296H=0000001010010110
2150
+0001100000000000=1896H
6K+150=6294
6、某采用分页存储管理的操作系统中，物理地址占32位，逻辑地址中页号占4位，页大小为4KB,
1该系统的内存空间的大小为多少
2每个物理块的大小为多少
3逻辑地址共几位
4每个作业的最大长度为多少
5若０页放在第３块中，１页放在第1块中，２页放在第９块中，逻辑地址1020H对应的物理地址是多少
1）内存大小为232=4GB
2）每个物理块的大小和页的大小相等4KB
3）逻辑地址共16位（页号占4位，由于页大小为4K，页内地址占12位）
4）每个作业的最大长度24*4KB=64KB
5）1020H
1020H=0001000000100000H
1000000100000（偏移量）
第一页对应第1块所以4K=1000000000000
+000000100000
0001000000100000
1020H
7、某操作系统采用动态分区分配存储管理技术，用户区存储空间为512KB，空闲区由空闲分区表管理。
分配时采用从低地址部分开始的方案，并假设初始时存储空间处于全部空闲状态。
对下述申请次序：
req（300KB）,req（100KB）,release（300）,req（150KB）,req（30KB）,req（40KB）,req（60KB）
1若采用首次适应算法，在完成上述申请次序后，空闲区表应该是什么状态（空闲区始址和分区大小）
2若采用最佳适应算法，在完成上述申请次序后，空闲区表应该是什么状态（空闲区始址和分区大小）
3若申请序列后再加上req（90KB）,那么采用上述两种不同算法，将会使空闲区表呈现什么状态
1）空闲区表中有两个表目，第一个的起始地址是280KB，大小为20KB；第二个的起始地址是400KB，大小为112KB。
2）空闲区表中有两个表目，第一个的起始地址是210KB，大小为90KB；第二个的起始地址是470KB，大小为42KB。
3）第一种方式中，第二个空块可以满足申请要求，分配后第二个空块的起始地址变为490KB，大小为22KB。
第一个空块不变。
第二种方式中，第一个空块正好满足申请要求，全部分配出去。
只剩下第二个空块。
8、在分页虚拟存储管理系统中，假定系统为某进程分配了4个内存块（将开始4页装入内存），页的引用顺序为：
7，1，2，0，3，0，4，2，3，0，3，2，7，0，若采用FIFO调度算法、LRU调度算法时，分别产生多少次缺页中断依次淘汰的页是什么
FIFO:
共发生了3次缺页中断，依次淘汰的页为7、1、2
LRU:
共发生了3次缺页中断，依次淘汰的页为7、1、4
9、系统中磁头停留在磁道号为100的磁道上，这时先后有4个进程提出了磁盘访问请求，要访问磁盘的磁道号按申请到达的先后顺序依次为：
55、120、39、110。
移动臂的运动方向：
沿磁道号递减的方向移动。
若分别采用FCFS磁盘调度算法、SSTF算法、SCAN算法时，所需寻道长度分别为多少
FCFS算法：
100-55+120-55+120-39+110-39=262
SSTF算法：
110-100+120-110+120-55+55-39=
SCAN算法：
100-55+55-39+110-39+120-110=
10、在FAT16文件系统中，且每个盘块的大小是512字节，
1如果每个簇可以有4个盘块，可以管理的最大分区空间是多少
2如果每个簇可以有64个盘块，可以管理的最大分区空间又是多少
1）216*4*512=128M
2）216*64*512=2G
11、某操作系统的磁盘文件空间共有500块，若用字长为32位的位示图管理盘块空间，试问：
1位示图需要多少个字
2如果b（盘块号）,i，j从1开始计数，第i字第j位对应的块号是多少
3如果b（盘块号）,i，j从0开始计数，第i字第j位对应的块号是多少
1）[500/32]=16
2）b=32*（i-1）+j
3）b=32*i+j
12、存放在某个磁盘上的文件系统，采用混合索引分配方式，其FCB中共有13个地址项，第0~9个地址项为直接地址，第10个地址项为一次间接地址，第11个地址项为二次间接地址，第12个地址项为三次间接地址。
如果每个盘块的大小为4KB,若盘块号需要用4个字节来描述，请问系统中允许文件的最大长度是多少
直接地址：
10*4KB+
一次间接地址：
（4KB/4B）*4KB+
二次间接地址：
（4KB/4B）*（4KB/4B）*4KB+
三次间接地址：
（4KB/4B）*（4KB/4B）*（4KB/4B）*4KB=
40KB+4MB+4GB+4TB
13、设有一分页存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为16页，每页4096字节，
1试问逻辑地址至少应为多少位
每页4096B，所以页内位移部分地址需要占12个二进制位，
逻辑地址空间最大为16页，所以页号部分地址需要占4个二进制位。
故逻辑地址至少应为16位。
14、在两级索引分配方式下，如果每个盘块的大小为4KB，每个盘块号占4个字节，
1所允许的文件最大长度是多少
（4KB/4B）*（4KB/4B）*4KB=4GB
15、有3200个磁盘块可用来存储信息，如果用字长为16位的字来构造位示图，若位示图部分内容如图所示。
1位示图共需多少个字
2若某文件长度为3200B，每个盘块为512个字节，采用链接结构且盘块从1开始计数，系统将为其分配哪些磁盘块
3试具体说明分配过程。
4若要释放磁盘的第300块，应如何处理
1）3200/16=200
2）3200/512=7；20、24、25、26、27、37和38
3）顺序检索位示图，从中找到第一个值为0的二进制位，得到行号i=2，列号j=4;计算出找到的第一个盘块是B1=（2-1）*16+4=20
第二个值为0的二进制位，得到行号i=2，列号j=8.;计算出找到的第一个盘块是
B2=（2-1）*16+8=24
………….
修改位示图，令Map[2,4]=Map[2,8]=…..=1,并将对应块20、24…….分配出去。
4）计算出磁盘第300块所对应的二进制位的行号i和列号j:
i=（300-1）/16+1=19j=（300-1）MOD16+1=12修改位示图，令Map[19，12]=0，表示对应块为空闲块。
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