02323_历年考试部分试题答案及解析

选择与填空

201810.4 进程控制块包含的信息: 标识信息(进程标识符信息), 说明信息(处理机状态信息), 现场信息(进程调度信息), 管理信息(进程控制信息)

201810.7 32位字长的计算机, 若页页式存储管理, 设页面长度为4096B,则32位逻辑地址可表示的最大页数为: 1M

解析: 212=4096B, 说明32位中已经有12位用来存储偏移量, 那么剩余20位用来存储页号,也就是220,也就是1024*1024即1M了

简答题

201904.33 什么是局部性原理, 局部性原理表现在哪两个方面?(p114, 内存管理)

• 官方指导的理解:
  • 程序执行时呈现出局部性规律, 即在段较短的时间内, 程序的执行仅局限于某本个部分, 相应地, 它所访问的存储空间也局限于某个区域.
• 主要表现在时间和空间两个方面
  • 时间局限性: 如果程序中的某条指令一旦执行, 则不久后该指令可能再次执行
  • 空间局限性: 一旦访问了某个单元, 则不久会其附近的存储单元也将被访问.

201904.34 文件系统为文件分配磁盘空间是以簇为单位, 簇的尺寸太大或太小都不合适. 请问: 簇的尺寸太大会有什么缺点? 簇的尺寸太小会有什么缺点?

• 自己的理解:
  • 簇尺寸太大: 若文件较小较多, 则会造成很多页内碎片, 导致磁盘利用率不高
  • 放尺寸太小, 若文件较大较大, 则会造成占用过多的簇, 导致读取数据缓慢
• 官方指导的理解(p170):
  • 大的簇尺寸意味着小文件也要占用很大的空间, 造成磁盘空间的浪费.
  • 小的簇尺寸表示大的文件需要跨越多个簇进行存取, 因此需要多次寻道与旋转延迟才找出需要的数据, 延长了访问的时间.

201904.35 当用户进程请求IO服务, 请简述该IO中断的处理过程.

自己的理解:
用户进程发出IO请求, 因为在等待IO操作完成,所以被阻塞了, CPU去做其它的事情了, IO操作完事后, 控制器向CPU发了个中断请求信号, CPU此时过来执行中断处理程序, 由中断处理程序唤醒了之前被阻塞的用户进程.
官方指导的理解:

1. 用户进程发出IO请求后, 由于等待IO操作的完成而被阻塞
2. CPU转去执行其他任务
3. 当IO任务完成后, 控制器向CPU发中断请求信号
4. CPU转去执行中断处理程序, 由中断处理程序唤醒被阻塞的用户进程.

201810.31 从网络操作系统和分布式操作系统的主要功能看, 这两种操作系统有什么区别?

网络操作系统的主要功能是实现网络上各台计算机之间的通信及网络中各种资源的共享.
分布式操作系统能使系统中若干台计算机相互协作完成一个共同的任务, 或者说,把一个任务分布在几台计算机上并行地运行.

201810.32 区分强迫性中断和自愿中断?

强迫性中断不是正在运行的进程所期待的, 是由于自身或外界的原因迫使正在运行的进程被打断,
自愿中断是正在运行的进程所期待的, 是为了请求调用操作系统功能而执行的一条访管指令所引起的.

201810.33 假定一个磁盘共有100个柱面, 每个柱面上有4个磁道, 每个盘面分成16个扇区, 扇区的容量与磁盘块容易相等, 用位示图法记录磁盘中的各个块是否已经被占用. 设内存的字长为64位. 这里涉及的所有编号, 例如柱面号,磁道号, 扇区号和块号,以及位示图中的内存字的次序和二进制位都是0开始编号.请问:

我去, 这怎么算? 课本中没有相关的计算机逻辑啊, PASS

1. 位示图中的第50个字的第20个二进制位对应的是什么磁盘地址?
   50号柱面的第1号磁道的第3号扇面.
2. 第99号柱面的第3号磁道的第15号扇区在位示图中对应第几个字中的第几位?
   第99个内存字的第63位.

综合题

201904.37 有5个进程ABCDE, 他们的到达时间为0, 10, 20,30, 35ms, 预计他们的运行时间为100, 60, 20, 40, 80ms, 其优先数分别为3, 1, 4,5,2(优先数据越小, 表示优先级越高)要求:

1. 分别给出采用短进程优先调度算法, 非抢占式优先权调度算法时, 进程的启动顺序.

• 自己的理解:
  • 短进程优先调度算法:
    CDBEA
  • 非抢占式优先权调度算法
    BEACD
• 官方指导答案:
  • 短进程优先调度算法:
    ACDBE
    非抢占式优先权调度算法
    ABECD
    why? 难道因为是A进程的到达时间为0, 表示已经在执行了?

2. 分别计算上述两种调度算法的平均周转时间
   周转时间 = 作业在外存设备上等待调度的时间 + 进程在就绪队列中等待进程调度的时间 + 进程在CPU上运行的时间 + 进程等待IO操作完成的时间
   自己的理解:

第一个进程的开始时间为它的提交时间，其他的进程都为上一个进程的完成时间；
完成时间 = 开始时间+运行时间
周转时间 = 完成时间-提交时间

短进程优先调度算法
此时A进程到达时间为0, 运行时间为100, 因为周转时间为100-0=100
调入C进程, C的开始时间=A的完成时间=100, C的运行时间为:20,到达时间为20, 所以周转时间为: 100+20-20=100
调入D进程, D的开始时间=C的结束时间=100, D的运行时间为: 40, 到达时间为:30, 周转时间:100+40-30=110
调入B进程, B的开始时间=D的结束时间=110, B的运行时间为:60, 到达时间为10, 周转时间: 110+60-10=160
调入E进程, E的开始时间=B的结束时间=160, E的运行时间为:80, 到达时间为:35, 周转时间: 160+80-35=205
所以平均周转时间为: (100+100+110+160+205)/5=135

官方指导的答案:

这就让人纳闷儿了, 怎么一肥四?

201904.38 在采用基本分页内存管理方式的系统中, 一个由3个页面(页号: 0, 1, 2),每页由2K字节组成的程序, 把它装入一个由8个页框(页框号分别为0, 1, 2, 3,4,5,6, 7)组成的容器中,其0, 1, 2页分别被分配到内存的6, 7, 3页框中.

要求:1. 请简述地址置换的过程;

• 自己的理解:
  -.不知该从何说起, 看官方理解
• 官方指导
  • 在基本分页系统中进行地址置换时, 地址变换机构将自动把逻辑地址转化为页号和页内偏移量, 如果页号超过页表长度, 将产中越界中断; 否则以页号为索引去检索页表, 从中得到对应的页框号, 并把页框号和页内偏移量送入物理地址寄存器中,形成物理地址.

2. 根据上面的已知条件计算逻辑地址320, 2345, 5374分别对应的物理地址
   320: 页号=INT(320/2048) = 0, 页内偏移量=MOD(320/2048)=320. 页框号为:6, 则物理地址为: 62048+320=12608
   2345: 页号=INT(2345/2048) = 1, 页内偏移量=MOD(2345/2048)=297, 页框号为:7, 则物理地址为:72048+297=14633
   5374,页号=INT(5374/2048)=2, 页内偏移量=MOD(5374/2048)=1278, 页框号为3,则物理地址为:3*2048+1278=7422

201904.39 假设磁盘有500个磁道, 磁盘请求中是一些随机请求, 它们按照到达的次序分别处于198, 383,237, 422,14, 424,165, 267号磁道上,当前磁头在153号磁道上,并向磁道号增加的方向移动, 要求:分别给出FCFS和SCAN算法进行磁盘调度时满足请求的次序, 并计算出它们的寻道长度.

FCFS:153-198-383-237-422-14-424-165-267
间隔相加即为寻道长度
45+185+146+185+405+410+259+102=1740
平均寻道长度: 1740/8=217.5

SCAN: 153-165-198-237-267-383-422-424-14
寻道长度: 271+410=681
平均寻道长度: 681/8=85.125

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