南京晓庄操作系统期末复习【大题】

本文详细介绍了操作系统中的磁盘调度算法,包括FCFS、SSTF和SCAN,并通过实例计算了寻道时间和移动次数。同时,讨论了虚拟存储器的地址转换、页面置换策略如LRU,以及动态分区分配算法。此外,还涉及了银行家算法在资源分配中的应用和处理机调度的基本策略。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

第六章

磁盘调度

前提小知识:

1.先来先服务(FCFS):按照请求序列来

2.最短寻道时间优先(SSTF):选离它近的

3.扫描(SCAN):先统一往大走再往小走(如果题目没说就默认这个)or 反过来

书上例题:

学习通题目:

假定磁盘有 200 个磁道,当前有 8 个进程先后提出 I/O 操作,需要访问的磁道分别为:98,183,37,122,14,124,65,67,当前读写头起始位置为 53,正在向小号移动。请分别采用最短寻道时间优先调度算法、扫描算法,计算总的磁头移动次数是多少?
在这里插入图片描述

寻道时间与移动次数转换

寻道时间Ts=m*n+s

m:磁盘转速,一般=0.2

n:移动了多少道

s:磁盘启动时间,一般为2ms

例:上题中扫描算法的寻道时间为:0.2*208+2

I/O中断请求

在这里插入图片描述
解:选B

第五章

地址转换

前提小知识:

1 字=2 字节(Byte)

1 字节=8 比特(bit)
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
某虚拟存储器的用户空间共 32 个页面,每页 1KB,主存 16KB。假定某时刻系统为用户的第 0、1、2、3 页分别分配的物理块号为 5、10、4、7,试将虚拟地址 093CH 转换为物理地址,请画图说明地址变换过程。
解析:
在这里插入图片描述

页面置换

前提小知识:

最佳置换算法(Optimal):把后面好长一段时间不用的换走

先进先出算法(FIFO):把最先进来的换走

LRU 置换算法:把最久未使用的换走

一个页式存储管理系统使用 LRU(最近最少使用)页面替换算法,页面大小为 1024 字节,如果一个作业的页面走向为:1、1、2、3、4、2、1、5、6、1、2、5,分配给该作业的物理块数分别为 4,分别为 20,31,2,5 号页框。试计算访问过程中发生的缺页中断次数和缺页中断率,并分别画出页框中内容的变化过程。如果接下来要访问逻辑地址为 3320,试求其对应的物理地址是多少?

解析:
在这里插入图片描述
一个页式存储管理系统使用 LRU(最近最少使用)页面替换算法,页面大小为 100 字节,如果一个作业的逻辑地址访问序列是:11、52、421、325、122、452、98、100、110、220、151、501,当分配给该作业的物理块数分别为 3 和 4 时,分别为 20,31,2,5 号页框。试计算访问过程中发生的缺页中断次数和缺页中断率,并分别画出页框中内容的变化过程。

解析:
在这里插入图片描述
原文链接: https://blog.youkuaiyun.com/yangqian201175/article/details/51244323

第四章

动态分区

连续分配管理方式的动态分区分配算法(首次适应、最佳适应、最坏适应、邻接适应算法)
在这里插入图片描述

地址转换

有一系统采用页式存储管理,页大小为 2KB。有一作业大小是 8KB,依次装入内存的第 7、9、10、5 块,试将虚地址(逻辑地址)7145、3412 转换成内存地址。

解析:

由题可知页表如下:

07
19
210
35

2KB=2048B

7145 的页号 P=7145/2048=3(取商)

页内地址=7145%2048=1001(取余数)

内存地址=物理地址 3 对应第 5 号块

内存地址=块号*每一页的大小+页内地址

内存地址=5*2048+1001=11241

则 7145 在第 3 页的 1001 号处=第 5 块的 1001 号处

3412 的页号 P=3412/2048=1(取商)

页内地址=3412%2048=1364(取余数)

内存地址=物理地址 1 对应第 9 号块

内存地址=9*2048+1364=11241

则 3142 在第 1 页的 1364 号处=第 9 块的 1364 号处

某作业 J 的逻辑空间为 4 页,每页 2048B,已知该作业 J 的页表如下:

页号:0 1 2 3

块号:2 4 6 8

求:逻辑地址为 0A65H 的物理地址。

解析:

0A65H=0000 1010 0110 0101

2048B=2 的 11 次方

故:P=00001=1

w=010 0110 0101

P=1 时块号为 4 则

4 的二进制数为 00100

则物理地址为 0010 0010 0110 0101=2265H

某作业有 4 个页面,分别装入主存的 3、4、6、8 块中,设页面尺寸为 1024B

(1)写出该作业的页表;

(2)求 mov [2100] , [3100] 指令中两个操作数的物理地址。

解析:
在这里插入图片描述

第三章

银行家算法

前提小知识:

问在 T0 时刻是否安全:要答是否安全+安全序列是什么

安全序列就是执行的顺序

执行顺序从头开始找

书上例题 1:
在这里插入图片描述
书上例题 2:

假定系统中有 5 个进程{P0,P1,P2,P3,P4}和三类资源{A,B,C},各种资源的数量分别为 10、5、7,在 T0 时刻的资源分配情况如图所示:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
学习通的题目:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

处理机调度算法

前提小知识:

1.先来先服务调度算法(FCFS):看提交时间,先到的先执行

2.短作业优先调度算法(SJF):看运行时间,运行时间短的先执行

3.高响应比优先调度算法(HRRN):计算每个作业的优先比

R=(上一个作业的完成时间-提交时间)/运行时间 优先比低的先运行

这三个第一个作业都先运行

周转时间=完成时间-提交时间

带权周转时间=周转时间÷运行时间

学习通题目:
在这里插入图片描述
解:
注意单位
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

第二章

进程同步

前提小知识

互斥:不能同时进行,信号量 S=1

前驱:接力赛就是前驱,信号量 S=0,有 n 个进程就设置 n-1 个信号量

同步:生产者-消费者问题,读者-写者问题,哲学家进餐问题,需要设置不同类型的信号量
在这里插入图片描述
学习通的题目:

请用信号量实现 4*100 接力赛的同步算法。(提示:请确定这道题归类于互斥、前驱、同步的哪一类。参加接力赛的选手有 4 人,对应于 4 个进程,请写出相应的算法描述。)

解:
在这里插入图片描述
在测量控制系统中进行数据采集时设置两个任务进程,采集任务进程负责把所采集的数据送往一单缓冲区;计算任务进程从该单缓冲区中取出数据进行计算。试写出利用信号量机制实现两个任务进程共享单缓冲区的同步算法。
在这里插入图片描述
在公共汽车上,司机和售票员的活动分别是——

司机:启动车辆;正常行车;到站停车;

售票员:关车门;售票;开车门;

在汽车不断到站、停车、行驶过程中,这两个活动存在着同步关系,试用信号量和 P、V 操作实现它们的同步。
在这里插入图片描述
书上的例题:

复习的题目:
在这里插入图片描述
解:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
解:选C,也有可能反过来问

第一章

多道运行时间

设内存中有三道程序 A、B、C,它们按 A、B、C 的优先次序执行。它们的计算和 I/O 操作时间

A B C

计算 30 60 20

I/O 40 30 40

计算 10 10 20

如表所示(单位:ms),(即:A 程序依次经历 30ms 计算,40msI/O,10ms 计算)。假设三道程序使用相同设备进行 I/O 操作,即程序以串行方式使用设备。试画出多道运行的时间关系图(调度程序的时间忽略不计)。在这种情况下,完成三道程序需要花多少时间?

解:
在这里插入图片描述
CPU利用率计算:150/180,CPU使用时长除以总时长

 操作系统原理 课程试卷(一)答案共4页 学院   专业        成绩      年级   学号      姓名     日期     考试形式: 闭卷 时间: 120分钟 一、 填空(20分,每空1分) 1、进程通信的常用方式有 直接通信 和 间接通信 等。 2、如果P(S1)和P(S2)两个操作在一起,那么P操作的顺序至关重要,一个同步P操作与一个互斥P操作在一起时同步 P操作在互斥 P操作前。而两个V操作的次序无关紧要 。 3、P(S):表示申一个资源 ; V(S)表示释放一个资源 。信号量的初值应该大于等于0 。 4、在求式分页系统中,页框的分配中有一种方式称为固定分配。固定分配有两种不的方式,分别是平均分配 和按比率分配 。 5、在求式分页存储管理系统中,不能在计算机中实现的页面淘汰算法是最佳算法 ,选择淘汰不再使用或最远的将来才使用的页的算法是先进先出算法 ,选择淘汰在主存驻留时间最长的页的算法是最近最少使用 。 6、将作业地址空间中的逻辑地址转换为主存中的物理地址的过程称为 地址转换。 7、访问磁盘时间由三部分组成 寻时间 、 旋转延迟时间 和 传输时间 。 8、I/O设备的控制方式有 轮询 、 中断 和 DMA 等。 二、 判断(20分,每4分,说明正确与否的理由) 1、分布式系统就是紧偶合系统。 错。 分布式系统是松散偶合系统。 2、在一个只有单个CPU的计算机中,进程不能并行操作。 错。 一个进程在利用CPU运行,另一个进程可以时进行I/O操作,它们是并行的。 3、线程可以分为内核级(Kernel Thread)和用户级(User Thread)两种,操作系统不可以直接调度用户级的线程。 对。 4、有m个进程的操作系统出现死锁时, 死锁进程的个数为1α>0时此算法是什么算法? 2) 问当α<β<0时此算法是什么算法? 答: 1) 先来先服务 2) 先来后服务 六、 一个程序P的用户空间为16K,存储管理采用求式分页系统,每个页面大小为2K,存在以下的页表: 页框号 有效位 12 1 3 1 0 1 0 0 2 1 15 1 0 0 8 1 其中,有效位=1表示页面在内存;0表示页面不在内存。 将虚地址0x060C,0x1502,0x1d71,0x2c27,0x4000转换为物理地址。 答: 0x060C:1548+12*2048=0x660C 0x1502:0x502 0x1d71:缺页 0x2c27:0x1427 0x4000:越界 七、 1目录文件采用链接式,每个磁盘块存放10个下级文件的描述,最多存放40个下级文件,若下级文件为目录文件,上级目录指向该目录文件的第一块,否则指向普通文件的文件控制块。普通文件采用二级索引形式,文件控制块中给出12个磁盘块地址,前10个磁盘块地址指出前10页的物理地址,第11个磁盘块地址指向一级索引表,一级索引表给出256个磁盘块地址,即指出该文件第10页至第265页的地址,第12个磁盘块地址指向二级索引表,二级索引表中指出256个一级索引表的地址。 (1) 该文件系统中的普通文件最大可有多少页? (2) 若要读文件/A/D/K/Q中的某一页, 最少要启动磁盘几次? 最多要启动磁盘几次? 答: (1)该文件系统中的普通文件最大可有:10+256+256*256=65802页 (2)若要读文件/A/D/K/Q中的某一页, 最少要启动磁盘1+1+1+1+1=5次,最多要启动磁盘4+4+4+4+2+1=19次
评论 2
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值