操作系统原理离线作业.docx

1、操作系统原理离线作业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:一、单选题6釆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，則允许毎段的最 大长度是A. 224 B. 212 C. 210 D. 2327在一段式存储管理系统中，菜段表的内容如下：段号 段首址 段长0100K35K1560K20K2260K15K3670K32K8个分段存储管理系统中，地址长慶为32位，其中段长占8位，則最大段长是A. 2字节 B. 2”字节 C. 2字节 D. 2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50X50的整型数纽按 行为主序连续

2、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 次缺页中斷。A. 1 B. 50 C. 100 D. 250010.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R和修改位M. 如下所示：页装入时间上次引用时间RM012627900123026010212027211316028011釆用FIFO算法将洶汰页：A. 0B. 1C. 2D11 一台计算机有4个页框，

3、装入时间、上次引用时间、和每个页的访问位R和修改位M. 如下所示：页裟入时间上次引用时间RM012627900123026010212027211316028011釆用NRU算法将淘汰页：A. 0B. 1C. 2D12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R和修改位M. 如下所示：页装入时间上次引用时间RM012627900123026010212027211316028011釆用LRU算法将洶汰 页；A. 0B. 1C. 2D. 313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R和修改位M.如下所示:页裟入时间上次引用时间RM0126279001230

4、26010212027211316028011釆用第二次机会算法将淘汰页：A. 0B. 1C. 2D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)手持设备(b)实吋系统。a.批处理程序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手持式讨论向操作系统传递参数的三个主要的方法。釆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LINE A可能会输出什么#include #include

5、#include int value=8;i nt ma i n ()pid_t pid;/* fork a child process */pid = fork();if (pid = 0) /* chi Id process /value +=15;else /* parent process /* parent wiI I wa it for the child to comp Iete */wa i t (NULL);pr intf (n Parent :vaIue= %dnH,value);/*LINE A*/ex i t (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

6、.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#include #include int value=O;vo i d *runner(void *param); /* the thread */int main(int argc, char *argv)int p id;pthread_t tid;pthread_attr_t attr;pid = fork ();if (pid = 0) /* child process */pthread_attr_init(&attr);pthread_c

7、reate(&tid, &attr, runner, NULL);pthread_join(tid, NULL);printf( CHILD: value = %dw , vaIue); /* LINE C*/else if (pid 0) /* parent process /wa i t (NULL);printf ( PARENT: value = %dv , vaIue); /* LINE P */void *runner (void *param) value=10;pthread_ex it(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Pl103P

8、211P323Pc14Ps 5 2假设在吋刻0以进程R, P2, Pa, 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（数字小代表优先级商）和 RR （时间片=1）算法调度吋进程的执行过程。b.每个进程在毎种调度算法下的周转时间是多少C.每个进程在毎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是饥饿a.先来先服务b.最短作业优先调度C.轮转法调度d优先级调皮考虑一个运行10个I/O约束（型）任务和一个CPU约束（型）任务的系统。假设，I/O约 束任务毎进行1毫秒的CPU计算发射一次I/O操作，但毎个I/

9、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毫秒在生产者和消费者问题中.信号# mutex, empty, ful I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，則可能发生什么情况一组合作进程，执行顺序如下图匚请用wait, signal 作实现进程间的同步操作。P1 P6P3 P5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（Producer Process）和多个消费者进程（Consumer Process）共享一个大小为8的缓冲

10、区，他们的信号董和共享变量设置如下：int nextc=O, nextp=O, 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: Consumer Process:假设有下列段表：段基地址段长度02196001230014290100313275804195296下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.页表由奇存器保存。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

11、出页面并未更改，处理一次缺 页的时间也是8毫秒。如果待换出页面已被更改，则需要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:CPU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，哪些会改昙CPU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)安装更快的披盘，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

12、式虚拟存储系统，用于页面交换的磁盘的平均访问、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 改基性能，我们可以增设一个关联寄存器。如果页表项在关联命存器里，则只要访问 一次内存就够了。假设80%的访问，其页表项在关联奇存器中；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

13、页面置换情况表)假设有一个文件系统，它里面的E件被刪除后，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題有些系统文件提供文件共享时候只保留文件的一个拷贝，而另外的一个系统則是保留多个 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，对于三种分配霓略中的每一种(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

14、分配，假设文 件的长度总是小于512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，当用索引分配吋)已经在内存中。 当使用连续.链接、单级索引分配霓略时，各需要多少次殘盘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)在开始删除一块。(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

15、道有16个扇区。假设分配以 扇区为单位。(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E件目录的毎个表目占用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FIFO顺序，即舟到来的请求队列是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

16、-SCAN12.14 MTBF(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“吋间”,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

17、能推算出它们的保质期是多 少年吗假设计算机系统采用CSCAN (循环打描)磁盘调度我略，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)设菜单面磁盘获转速度为毎分钟6000转。每个磁道有100个扇区，相邻磁道间的平 均移动时间为若在菜时刻，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)如果将触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 更鬲效的磁盘调皮疑略若有，给出磁盘调度霓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乱标(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)包含用户文件的磁盘驱动器(4)使用存储器映射I/O,直接和总线相连的图形卡在操作系统中使用缓冲技术，假脱机技术，Cache技术，或者它们的组合来实现上述操 作。实现时使用轮询I/O还是中斷I/O为什么驱动程序是什么为什么要有设备驱动程序用户进程怎样使用驱动程序