1、 静态重定位是在作业(2)中进行,而动态重定位是在作业(4)中进行。 (1) 编译过程 (2)装入过程 (3)修改过程 (4)执行过程
2、 由连续分配方式发展到分页存储管理方式的主要动力是(1);由分页系统发展到分段系统,进而发展到段页式系统的主要动力是(4)和(5)
(1) 提高内存利用率 (2)提高系统吞吐量 (3)满足用户需要(4)更好地满足多道程序运行的需要 (5)既满足用户要求,又提高内存利用率
3、 首次适应算法中,要求空闲区按(1)的顺序形成空闲分区链;最佳适应算法中,需要按照(3)顺序形成空闲分区链;最坏适应算法是(4)的顺序形成空闲链。
(1)空闲区的起始地址递增 (2)空闲区起始地址递减 (3)空闲区大小递增 (4)空闲区大小递减
4、 对外存交换区的管理应以(4)为主要目标,外存文件区的管理应以(2)为主要目标。 (1) 提供系统吞吐量 (2)提供存储空间的利用率 (3)降低存储费用 (4)提供换入换出速度
5、 虚拟存储器管理系统的基础是程序的局部性原理,那么,局部性理论的基本含义是(程序在执行过程中一个较短时期,所执行的指令地址和指令操作数地址分别局限于一定区域),局部性有两种表现形式,分别是(时间局部性)和(空间局部性)。
6、 一个计算机系统中,虚拟存储器的最大容量是由(5)确定的,其实际容量是由(4)确定的。
(1) 计算机字长 (2)内存容量 (3)硬盘容量 (4)内存和硬盘交换区容量之和 (5)计算机的地址结构
7、 在请求调页系统中,内存分配有两种策略:(3)和(4),(3)的缺点是可能导致频繁地出现缺页中断而造成cpu利用率下降。
(1)首次适应 (2)最佳适应 (3)固定分配 (4)可变分配
8、请求调页系统中有多种置换算法:选择最先进入内存的页面淘汰的算法称为(1);选择以后不再使用的页面予以淘汰的算法称为(2);选择自上次访问以来所经历时间最长的页面予以淘汰的算法称为(5);选择自某个时刻开始以来,访问次数最少的页面予以淘汰的算法称为(3);
(1) FIFO (2)OPT (3)LRU (5)LFU
9、 在环保护机构中,操作系统应该处于(1)内,一般应用程序应该处于(2)内,并遵循下面的规则:一个程序可以访问驻留在(5)中的数据;一个程序可以调用驻留在(4)中的服务。最高特权 (2)最低特权 (3)相同特权 (4)相同特权和高特权 (5)相同特权和低特权 10、 二:简答题
1、 在动态分区分配中,有哪些分区分配算法?应如何将空闲分区链接为空闲分区链? 最先适配算法 循环最先适配算法 最佳适配算法
最坏适配算法 分区算法存在的问题 数据结构
分区表,或分区链表
可以只记录空闲分区,也可以同时记录空闲和占用分区
分区表中,表项数目随着内存的分配和释放而动态改变,可以规定最大表项数目。 分区表可以划分为两个表格:空闲分区表,占用分区表。 空闲分区表中按不同分配算法相应对表项排序 2、 虚拟存储器特征? 虚拟存储特征 不连续性
物理内存分配的不连续,虚拟地址空间使用的不连续 部分交换
与交换技术相比较,虚拟存储的调入和调出是对部分虚拟地址空间进行的 大空间
通过物理内存和快速外存相结合,提供大范围的虚拟地址空间总容量不超过物理内存和外存交换区容量
3、 说明请求分页系统中的缺页中断过程? 缺页中断
地址映射过程中,在页表中发现所要访问的页不在内存,则产生缺页中断。操作系统接到此中断信号后,就调出缺页中断处理程序,根据页表中给出的外存地址,将该页调入内存,使作业继续运行下去
4、 说说改进的时钟置换算法的基本原理?
改进的时钟置换算法:在简单时钟置换算法中,淘汰一个页面时只考虑了页面是否被访问过,但在实际应用中,还应考虑被淘汰的页面是否被修改过。因为淘汰修改过的页面还需要写回磁盘,其置换代价远远大于未修改过的页面。改进的时钟置换算法既考虑了页面的访问情况,又考虑了页面的修改情况。为每一页增加一位引用位和一位修改位,有四种可能的情况:(0,0)最近未被引用也未被修改,首先选择;(0,1)最近未被使用,但被修改,其次选择;(1,0)最近使用而未修改,再其次选择;(1,1)最近使用且修改,最后选择〔4〕。
在Macintosh虚拟存储器中使用了该算法。该算法与简单时钟算法相比较,可减少磁盘的I/O操作次数,但为了查找到一个尽可能适合淘汰的页面,可能需要经过多次扫描,增加了算法本身的开销。由此可见,该算法不但希望淘汰的页面是最近未使用的页,而且还希望被淘汰的页是在主存驻留期间其页面内容未被修改过的。这种算法实现代价小,但系统对访问位清零的间隔时间T的确定是很关键的。若T太大,可能所有页面的访问位均已成1,无法选择淘汰的页面,若T太小,则可能很多页的访问均为0,同样也很难有效地确定淘汰的页面。另外,当所有页面的引用位和修改位都为1时,则有可能淘汰最近经常访问的页面。 三:练习题
参看每个小节部分的练习题。
1、某系统采用动态分区分配方式管理内存,内存空间为640k,高端40k用来存放操作系统。
在内存分配时,系统优先使用空闲区低端地址。 对下列作业请求序列,分别画图表示使用首次适配算法和最佳适配算法进行内存分配和回收后内存的实际使用情况。 作业请求序列
作业1申请130k、作业2申请60k、 作业3申请100k、作业2释放60k、 作业4申请200k、作业3释放100k、 作业1释放130k、作业5申请140k、 作业6申请60k、作业7申请50k、 作业6释放60k
首次适配算法 最佳适配算法 0 0
140K 140k 200K 250K
290K 290K
490K 490k 550k 600K 600K 640K 640K
不好意思,图画的不好,见谅。
2、某系统采用页式存储管理策略,拥有逻辑空间32页,每页是2k,拥有物理空间为1M。 (1)写出逻辑地址的格式
(2)如果不考虑访问权限等,进程的页表有多少项?每项至少有多少位? (3)如果物理地址空间减少一半,页表结构应如何改变? (1) 位页号 +11位页内偏移
(2) 进程的页表最多是32项,每项为9位
(3) 进程页表项不变,还为32项目,每项为8位。
3、某虚拟存储器的用户空间共有32个页面,每页1k,主存16k。假定某个时刻系统为用户的第0、1、2、3页分配物理块号为5、10、4、7,而该用户作业的长度为6页,试将十六进程的虚拟地址05AC、103C、1A5C转换成物理地址。
由用户空间是32页,每页是1K可知道,该系统逻辑地址为15位,其中页号为5位,页内地址为10位。
由物理地址空间为16K可知,物理地址为14位,由于每个页面为1K,则可知道页内地址为10位,页号为4位。
虚拟地址0A5C是16进制表示形式,转化为2进制为(0000 1010 0101 1100),对照逻辑地址,取其中15位,可知道页号为 00010,即页号为2,该虚拟页面映射到物理页面为4,即
物理页面为0100(这是由题目已知条件给出的)。该物理页面号和逻辑页内地址偏移:10 0101 1100 拼接为物理地址: 010 010 0101 1100 ,即物理地址为16进制的125C。 一、单项选择题
1.位示图法可用于(C )。
A、页式虚拟存储管理中页面置换 B、可变式分区存储管理中空闲区的分配和回收 C、分页式存储管理中主存空闲块的分配和回收 D、文件目录的查找 2.下列(A )存储方式不能实现虚拟存储器。 A、分区 B、页式 C、段式 D、段页式
3.操作系统处理缺页中断时,选择一种好的调度算法对主存和辅存中的信息进行高效调度尽可能地避免(D )。
A、碎片 B、CPU空闲 C、多重中断 D、抖动 4.分页式存储管理的主要特点是(C )。 A、要求处理缺页中断 B、要求扩充主存容量
C、不要求作业装入到主存的连续区域 D、不要求作业全部同时装人主存 5.LRU页面调度算法淘汰(B )的页。
A、最近最少使用 B、最近最久未使用 C、最先进入主存 D、将来最久使用 6.虚拟存储器实际容量受(B )限制。
A、物理主存的大小 B、计算机的地址结构 C、磁盘容量 D、数据存放的绝对地址 7.分区管理要求对每一个作业都分配( A)的主存单元。
A、地址连续 B、若干地址不连续的 C、若干连续的页 D、若干不连续的帧 8.页面置换算法中(A )不是基于程序执行的局部性理论。 A、先进先出调度算法 B、LRU C、LFU D、最近最不常用调度算法 9.在存储管理中,采用覆盖与交换技术的目的是(A)。
A、节省主存空间 B、物理上扩充主存容量 C、提高CPU的效率 D、实现主存共享 10.分页虚拟存储管理中,缺页中断时,欲调度一页进入主存中,内存己无空闲块,如何决定淘汰已在主存的块时,(B )的选择是很重要的。 A、地址变换 B、页面调度算法 C、对换方式 D、覆盖技术 11.动态重定位技术依赖于(B )。
A、重定位装入程序 B、重定位寄存器 C、地址结构 D、目标程序
12.( D)存储管理兼顾了段式在逻辑上清晰和页式在存储管理上方便的优点。 A、分段 B、分页 C、可变分区方式 D、段页式
13.在可变分区存储管理中,某作业完成后要收回其主存空间,该空间可能与相邻空闲区合并,修改空闲区表使空闲区始址改变但空闲区数不变的是(C )情况。 A、有上邻空闲区也有下邻空闲区 B、有上邻空闲区但无下邻空闲区 C、无上邻空闲区但有下邻空闲区 D、无上邻空闲区且也无下邻空闲区
14.可变分区管理中,首次适应分配算法可将空闲区表中的空闲区栏目按(A )顺序排列。 A、地址递增 B、长度递增 C、地址递减 D、长度递减 15.在固定分区分配中,每个分区的大小是(C )。
A、随作业长度变化 B、相同 C、可以不同但预先固定 D、可以不同但根据作业长度固定
16.存储管理主要管理的是( C )。
A、外存存储器用户区 B、外存存储器系统区 C、主存储器用户区 D、主存储器系统区 17.下述(B )页面置换算法会产生Belady现象。
A、最佳置换算法 B、先进先出算法 C、LRU算法 D、Clock算法
18.作业执行中发生了缺页中断,经操作系统处理后,应让其执行(C )指令。 A、被中断的前一条 B、被中断的后一条 C、被中断的 D、启动时的第一条
19可变分区方式常用的主存分配算法中,(A)总是找到能满足作业要求的最小空闲区分配。 A、最佳适应算法 B、首次适应算法 C、最坏适应算法 D、循环首次适应算法
20可变分区方式常用的主存分配算法中,(C)总是找到能满足作业要求的最大空闲区分配。 A、最佳适应算法 B、首次适应算法 C、最坏适应算法 D、循环首次适应算法 二、应用题
1.用可变分区方式管理主存时,假定主存中按地址顺序依次有五个空闲区,空闲区的大小为32K,10K,5K,228K,100K。现有五个作业J1,J2,J3,J4和J5。它们各需主存11K,10K,108K,28K,115K。若采用首次适应分配算法能把这五个作业按J1~J5的次序全部装入主存吗?你认为按怎样的次序装入这五个作业可时主存空间的利用率最高?
答:最先适应分配算法能把这五个作业按J1~J5的次序全部装入主存时,J1、J2分割第一个空闲区,剩11K;J3、J4分割第四个空闲区,剩92K;J5无法装入,所以用最先适应分配算法不能把这五个作业按J1~J5的次序全部装入主存。
如果先装入J3,装入第四个空闲区,剩余空间120K;再装入J5,装入第四个空闲区,剩余空间5K;再装入J4,装入第一个空闲区,剩余4K;再装入J1,J1装入第五个空闲区,剩余空间104K;再装入J2,装入第二个空闲区,这样效率最好。
2.某系统采用分页存储管理方式,拥有逻辑空间32页,每页2K,拥有物理空间1M。 (1)写出逻辑地址的格式。(2)若不考虑访问权限等,进程的页表项有多少项?每项至少有多少位?(3)如果物理空间减少一半,页表结构应相应作怎样的改变?
答:该系统拥有逻辑空间32页,故逻辑地址中页号必须用5位来描述;而每页为2k,因此,页内地址必须用11位来描述,
(2)每个进程最多有32个页面,因此,进程的页表项最多为32项;若不考虑访问权限等,则页表项中只需给出页所对应的物理块号,1M的物理空间可分成29个物理块,故每个页表项至少有9位。(3)如果物理空间减少一半,则页表中页表项数仍不变,但每项的长度可减少1位。
3.在分页存储管理系统中,逻辑地址的长度为16位,页面大小为4096字节,现有一逻辑地址为2F6AH,且第0、1、2页依次存放在物理块5、10、11中,问相应的物理地址是多少? 答: 由题目所给条件可知逻辑地址2F6AH的二进制表示如下: 0010 111101101010 页号 页内位移
由此可知逻辑地址2F6AH的页号为2,小于页表长度3,没有越界,该页存放在第11个物理块中,用十六进制表示块号为B,`所以物理地址为BF6AH。
4.在分页虚拟存储管理系统中,假定系统为某进程分配了四个主存块(将开始4页先装入主存),页的引用顺序为:7,1,2,0,3,0,4,2,3,0,3,2,7,0,1,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?依次淘汰的页分是什么?答:按照先进
先出算法的原则:当发生缺页中断时,将淘汰最先调入主存的页面:
页号 7 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 7 0 主存7 7 7 7 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 块的1 1 1 1 1 1 4 4 4 4 4 4 4 4 情况 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 7 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 淘汰页 7 1 2 共发生了3次缺页中断,依次淘汰的页位7、1、2。按照最近最少用算法的原则:当发生缺页中断时,后者则淘汰最近一段时面内最久没有被访问的页面。
页号 7 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 7 0 主存7 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 7 0 块的1 7 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 7 情况 2 2 7 1 2 2 3 0 4 2 2 0 3 2 0 0 0 7 1 1 2 3 0 4 4 4 0 3 淘汰页 7 1 4 发生了3次缺页中断,依次淘汰的页位7、1、4。
一、选择题
1.请求分页存储管理方案的主要特点是___B_______。 A.不要求将作业装入内存 B.不要求将作业全部装入内存 C.不要求使用联想存储器 D.不要求缺页中断的处理
2.一个计算机系统虚存的最大容量是由___D_______决定的。 A.主存的容量 B.辅存的容量
C.主存容量+辅存容量 D.计算机的地址机构
3.下面对计算机存储器体系中的各个部分按速度从快到慢排列,其中正确的是___A___。 A.寄存器 cache 主存储器 磁盘设备 磁带设备 B.cache 寄存器 主存储器 磁盘设备 磁带设备 C.主存储器 cache 寄存器 磁盘设备 磁带设备 D.磁盘设备 主存储器 寄存器 cache 磁带设备 4.系统\"抖动\"现象的发生是由___A_____引起的。
A.置换算法选择不当 B.交换的信息量过大 c.内存容量不足 D.请求页式管理方案 5.静态重定位是在作业的装入过程中进行的,动态重定位是在作业__D_______中进行的。 A.编译过程 B.装入过程 C.修改过程 D.执行过程
6.在可变式分区存储管理中的移动拼接技术可以___A_____。 A.集中空闲区 B.增加主存容量 C.缩短访问周期 D.加速地址转换
7.在请求调页系统中,若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度,则会引起越
界中断;否则,若所需的页不在内存中,则会引起______D_______。 A.输入/输出中断 B.时钟中断 C.越界中断 D.缺页中断。
8.分区管理中采用\"最佳适应\"分配算法时,宜把空闲区按___A__次序登记在空闲区表中。 A.长度递增 B.长度递减 C.地址递增 D.地址递减 9.实现虚拟存储器的目的是____D____。
A.实现存储保护 B.实现程序浮动 C.扩充辅存容量 D.扩充主存容量
10.把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址的过程称为__A____。 A.重定位 B.物理化 c.逻辑化 D.加载
11.在分页系统环境下,程序员编制的程序,其地址空间是连续的,分页是由____D____完成的。 A.程序员 B.编译地址 C.用户 D.系统
12.虚拟存储管理系统的基础是程序的___A____理论。 A.局部性 B.全局性 C.动态性 D.虚拟性
13.如果一个程序为多个进程所共享,那么该程序的代码在执行的过程中不能被修改,即程序应该是____B____。
A.可执行码 B.可重入码 C.可改变码 D.可再现码
14.从下列关于虚拟存储器的论述中,正确的是___B______。
A.要求作业在运行前,必须全部装入内存,且在运行过程中也必须一直驻留内存。 B.要求作业在运行前,不必全部装入内存,且在运行过程中不必一直驻留内存。 C.要求作业在运行前,不必全部装入内存,但在运行过程中必须一直驻留内存。 D.要求作业在运行前,必须全部装入内存,但在运行过程中不必一直驻留内存。 二、计算题
1. 在一个请求分页存储管理系统中,一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、
2、1、5,当分配给该作业的物理块数分别为3、4时,试计算采用下述页面淘汰算法时的缺页率(假设开始执行时主存中没有页面),并比较所得结果。 (1)最佳置换淘汰算法 (2)先进先出淘汰算法 (3)最近最久未使用淘汰算法
解:(1)根据所给页面走向,使用最佳页面淘汰算法时,页面置换情况如下:
走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 块1 4 4 4 4 4 2 2 块2 3 3 3 3 3 1 块3 2 1 5 5 5 缺页 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺页率为:7/12
走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 块1 4 4 4 4 4 1 块2 3 3 3 3 3 块3 2 2 2 2 块4 1 5 5 缺页 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺页率为:6/12
由上述结果可以看出,增加分配给作业的内存块数可以降低缺页率。 (2)根据所给页面走向,使用先进先出页面淘汰算法时,页面置换情况如下:
走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 块1 4 4 4 1 1 1 5 5 5 块2 3 3 3 4 4 4 2 2 块3 2 2 2 3 3 3 1 缺页 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺页率为:9/12
走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 块1 4 4 4 4 5 5 5 5 1 1 块2 3 3 3 3 4 4 4 4 5 块3 2 2 2 2 3 3 3 3 块4 1 1 1 1 2 2 2 缺页 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺页率为:10/12
由上述结果可以看出,对先进先出算法而言,增加分配给作业的内存块数反而使缺页率上升,这种异常现象称为Belady现象。
(3)根据所给页面走向,使用最近最久未使用页面淘汰算法时,页面置换情况如下:
走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 块1 4 4 4 1 1 1 5 2 2 2 块2 3 3 3 4 4 4 4 1 1 块3 2 2 2 3 3 3 3 5 缺页 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺页率为: 10/12
走向 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5 块1 4 4 4 4 4 4 4 5 块2 3 3 3 3 3 3 3 块3 2 2 5 5 1 1 块4 1 1 2 2 2 缺页 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺 缺页率为: 8/12
由上述结果可以看出,增加分配给作业的内存块数可以降低缺页率。
2.己知某分页系统统,主存容量为64K,页面大小为1K,对一个4页大的作业;其0、1、2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。试将十进制的逻辑地址1023、2500、3500、4500
转换成物理地址。
分析:在分页系统中进行地址转换时,地址交换机构将自动把逻辑地址转化为页号和页内地址,如果页号不小于页表长度,则产生越界中断;否则便以页号为索引去检索页表,从中得到对应的块号,并把块号和页内地址分别送入物理地址寄存器的块号和块内地址字段中,形成物理地址。
解答:对上述逻辑地址,可先计算出它们的页号和页内地址(逻辑地址除以页面大小,得到的商为页号,余数为页内地址),然后通过页表转换成对应的物理地址。
①逻辑地址1023:1023/1k,得到页号为0,页内地址为1023,查页表找到对应的物理块号为2,故物理地址为2×1K+1023=3071。
②逻辑地址2500:2500/1K,得到页号为2,页内地址为452,查页表找到对应的物理块号为6,故物理地址为6×1K+452=6596。
③逻辑地址3500:3500/1K,得到页号为3,:页内地址为428,查页表牛找到对应的物理块号为7,故物理地址为7×1K+428=7596。
④逻辑地址4500:4500/1K,得到页号为4,页内地址为404,因页号不小于页表长度,故产生越界中断。
系别: 班级: 学号: 教师姓名: 姓名:
电子科技大学 2004年至2004学年 第 学期
计算机操作系统试题
课程考试题 (120分) 考试日期: 2004/12/
一
一.单项选择题(正确答案填在括号内)(每小题2分,共20分) 1.操作系统本身是一种系统软件,因此,它( D )。
A. 只能管理软件 B. 只能管理硬件
C.既不能管理软件,又不能管理硬件 D. 既能管理软件,又能管理硬件 2.操作系统是( B )。
A.硬件 B.系统软件 C.应用软件 D.虚拟机 3.下面关于批处理操作系统的叙述错误的是( C )。
A.批处理操作系统可以分为批处理单道系统和批处理多道系统
B.单道系统是指一次只有一个作业装入计算机系统的主存中运行的系统
C.批处理系统具有用户与计算机的直接交互能力,提高了系统资源的利用率 D.“通道”和“中断”技术的出现,使得输入输出设备与中央处理器可以并行工作
二 三 四 总分 评卷教师 4. 下面关于分时系统和实时系统的说法正确的是( A )。
A.批处理系统具有批处理能力,但不具有分时交互能力
B.批处理系统是实现人机交互的系统
C.分时系统是实现自动控制无需人为干预的系统
D.分时系统本身既具有分时交互能力,又具有批处理能力 5.从资源的角度看操作系统的功能不包括( A ).
A.用户管理 B.处理器管理和存储管理 C.文件管理和作业管理 D.设备管理
6.下面关于计算机系统和操作系统的叙述错误的是( A )。
A.操作系统是独立于计算机系统的,它不属于计算机系统 B.计算机系统是一个资源集合体,包括软件资源和硬件资源 C.操作系统是一种软件
D.计算机硬件是操作系统赖以工作的实体,操作系统的运行离不开计算机硬件的支
持
7.下面关于计算机系统层次关系的描述错误的是( )。
A.计算机系统是由硬件和软件组成的层次式结构
B.计算机层次结构中最内层是使用计算机系统的用户 C.硬件系统是计算机层次结构的最内层
D.用户与硬件系统之间的软件系统包括系统软件、支撑软件和应用软件三部分 8.主存储器是( B )。
A.以“字”为单位进行编址的
B.是中央处理机能够直接访问的惟一的存储空间
C.与辅助存储器相比速度快、容量大、价格低的一类存储器 D.只能被CPU访问的存储器 9.特权指令( A ).
A.是可能影响系统安全的一类指令
B.即允许操作系统程序使用,又允许用户程序使用
C.是管态和目态运行的基本单位 D.是一种存储保护方法
10.若有一进程拥有100个线程,这些线程属于用户级线程,则在系统调度执行时间上占用( )时间片。
A.1 B.100 C.1/100 D.0
二、多项选择题(在每小题的五个备选答案中,选出二~五个正确的答案,并将其号码填在题干的括号内)(每小题2分,共12分)
1.下面哪些不属于强迫性中断事件( CE )。
A.硬件故障中断 B.程序性中断事件 C.UNIX的trap指令
D.输入输出中断事件 E.访管中断 2.地址重定位指的是( )。
A.作业地址空间与物理空间相同
B.作业地址空间与物理空间的映射
C.将作业的逻辑地址变换成主存的物理地址 D.将作业的相对地址变换成主存的绝对地址 E.将作业的符号地址变换成地址空间的对应地址 3.可能出现抖动的存储管理方法有:( )
A.固定式分区 B.动态分区分配 C.动态重定位分区分配
D.请求分页存储管理 E.请求段式存储管理 4.文件在磁盘上的存储结构可以按照( )组织。
A.逻辑结构 B.顺序结构 C.层次结构
D.索引结构 E.记录结构 5.用户与操作系统之间的接口可以是( )。
A.系统调用 B.外部命令 D.内部命令
D.进程控制 E.设备驱动程序
6.物理I/O设备的控制方式有( )A.循环测试(Cyclic Test)方式 B.中断驱动(Interrupt-Driven)方式
C.DMA控制(DMA Control)方式 D.命令控制方式 E.调度控制方式
三、判断题(将正确的划上“V”,错误的划上“X ”)(每小题1分,共10分)
1.( X )一个操作系统的系统调用越多,系统的功能就越强,用户使用就越复杂。 2.( X )磁盘是共享设备,所以允许多个进程同一时刻在存储空间中 进行访问。
3.( X )线程是进程的实体,线程的控制块就是进程的控制块。 4.( X )必须在分时系统的情况下,进程才能并发执行。
5.( V )在有ULT和KLT的系统中,当一个ULT执行系统调用时,不仅这个线程被阻
塞,进程中的所有线程都被阻塞。
6.( V )UNIX的Shell是作为操作系统的命令语言,为用户提供使用操作系统的接口
,用户利用该接口获得操作系统的服务。
7.( V )采用客户/服务器模式构造一个操作系统的基本思想是,把操作系统划分
为若干进程,其中的每一个实现单独的一种服务。
8.( V )存储器管理的主要功能有主存储器的分配和管理、地址映射、扩充主存容量和存储保护。 9.( V )通道程序解决了I/O操作的独立性和各部件工作的并行性,采用通道技
术后,能实现CPU与通道的并行操作。
10.( V )在请求分页存储管理中,从主存中刚刚移走某一页面后,根据请求马上又
调进该页,这种反复调进调出的现象,称为系统颠簸,也叫系统抖动。 四.简答题(共58分)
1.若程序Pa、Pb和Pc单独执行时间分别Ta、Tb和Tc ,Ta=1小时,Tb=1.5小时,Tc=2小时,其中处理机工作时间分别为Ta=10分钟,Tb=15分钟,Tc=35分钟。如果采用多道程序设计的方法,让Ta、Tb和Tc并行工作,假定处理机利用率达到60%,另加20分钟系统开销,请问系统效率能提高百分之几? (9分) 答:Ta、Tb和Tc并行工作共用CPU时间: (10+15+35)/60%=100
系统效率提高:
[(60+90+120)-(100+20)]/[(60+90+120)*100%]
=(270-120)/(270*100%)
=55%2.假设当前在处理器上执行的进程的页表如下所示。所有数字为十进制数,每一项都是从0开始计数的,并且所有的地址都是存储器字节地址。页大小为1024个字节。(10分)
A.正确地描述CPU产生的虚地址通常是如何转化成一个物理主存地址的。 B.下列虚地址对应于哪个物理地址(即使有缺页也暂不处理)? (ⅰ)1052 (ⅱ)2221 (ⅲ)5499
虚页号 0 1 2 3 4 5 有效位 1 1 0 1 0 1 访问位 1 1 0 0 0 0 修改位 0 1 0 0 0 1 页帧号 4 7 - 2 - 0 A答:对于一级页表,进行地址变换的步骤如下:
(1)虚地址计算出页号和页内偏移量。
(2)根据页号和进程的页表首址,找到对应的页表项,取出帧号. (3)(帧号*页面大小)+页内偏移 形成物理地址。
B答:p=INT(A/L) d=[A]mod L (A为虚地址,L为页面大小,p为页号,d为页内偏移) (i) p=INT(1052/1024)=1 d=28
根据页号查页表得桢号为4,则该页帧的物理起始地址为: 4*1024=4096,再加页内偏移量28得物理地址为:4096+28=4124 (ii) p=INT(2221/1024)=2 d=173 该页不在内存中,将产生缺页中断。 (iii) p=INT(5499/1024)=5 d=379
根据页号查页表得桢号为0,则该页帧的物理起始地址为: 0*1024=0,再加页内偏移量379得物理地址为:0+379=379
3.一台计算机有一个cache、主存储器和用作虚拟存储器的磁盘,假设访问cache中的字需
要20ns的定位时间;如果该字在主存储器中而不在cache中,则需要60ns的时间载入cache,然后再重新开始定位;如果该字不在主存储器中,则需要12ms的时间从磁盘中提取,然后需要60ns复制到cache中,然后再开始定位。cache的命中率是0.9,主存储器的命中率是0.6,在该系统中访问一个被定位的字所需要的平均时间为多少(单位:ns)?(9分)
答:平均访问时间=0.9*20+(1-0.9)*0.6*(60+20)+(1-0.9)*(1-0.6)*(12*10+60+20)≈4.8*105(ns)
4.在一个请求页式存储系统中,一个程序的页面走向为4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5,并采用LRU页面置换算法。假设分配给该程序的存储块数M分别为3和4时,求出在防问过程中发生的缺页次数和缺率。(10分)
答:M=3 缺页次数=10 缺率=10/12=5/6 M=4 缺页次数=8 缺率=8/12=2/3
5.考虑下面的进程集合,给出FCFS、RRq=1、SPN和SRT调度策略的完成时间、周转时间和Tr/Ts比较表。(10分)
进程名 A B C D E
答:调度策略的比较表:
进程 到达时间 服务时间 完成时间 FCFS 周转时间 Tr/Ts 完成时间 周转时间 Tr/Ts 完成时间 SPN 周转时间 Tr/Ts 完成时间 SRT 周转时间 Tr/Ts A 0 3 3 3 1 6 6 2 3 3 1 3 3 1 B 1 5 8 7 1.4 11 10 2 10 9 1.8 10 9 1.8 C 3 2 10 7 3.5 8 5 2.5 5 2 1 5 2 1 D 9 5 15 6 1.2 18 9 1.8 15 6 1.2 15 6 1.2 E 12 5 20 8 1.6 20 8 1.6 20 8 1.6 20 8 1.6 平均 6.2 1.74 7.6 1.98 5.6 1.32 5.6 1.32 到达时间 0 1 3 9 12 处理时间 3 5 2 5 5 6
RRq=1 6.假设有两类资源A和B,A类资源10个,B类资源14个,当前系统的资源分配情况如下表所示。根据分配表,回答下面两个问题:(10分) ①请填写系统的需求矩阵。 ②使用银行家的算法,确定系统是否死锁状态?如果不死锁给出安全序列,如果死锁给出死锁的四个条件。
进程 Allocation P0 P1 P2 P3 P4 答:
进程 Allocation P0 P1 P2 P3 P4
Max A B A B Available Max A B A B Available 系统处于安全状态,按全序列为:〈P0,P3,P2,P1,P4〉
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