搜索
计算题类型：1.重定位地址计算：1)给定逻辑地址，计算物理地址（分段或分页，一级页表或二级页表）2)给定逻辑地址LA，页长度，计算逻辑地址的页号和偏移3)给定物理地址RA，页帧长度，计算物理地址的页帧号和偏移2.有效内存访问时间计算：给定内存访问时间、快表访问时间及快表命中率、调页时间及缺页率，计算有效内存访问时间3.磁盘地址及容量计算：1)给定一维的逻辑扇区编址A，柱面数C、磁头数H、扇区数S，计算物理c、h、s2)给定柱面数C、磁头数H、扇区数S，计算磁盘容量4.文件系统相关计算：1)给定inode数据结构，盘块大小，地址长度，计算文件最大容量2)给定卷的容量，簇大小，FAT12/16/32分别需要多少个簇来存放FAT表3)给定RAID5阵列的磁盘数量n，计算磁盘空间有效利用率5.给定作业到达时刻、计算时间长度，调度策略，计算响应时间、周转时间例1：在某个采用分页存储管理的系统中，假定逻辑页面和物理存储块的大小均为1KB，主存容量为10KB。某个用户编写的程序P共有4个页面，被分别装入到主存的第3、4、6、8存储块中。（1）写出P对应进程的页面映射表；（2）当P在CPU运行时，执行了一条指令：MOV[2100]，[3100]请计算指令中的两个操作数的物理地址。解答：（1）由于页大小为1KB，故页内地址为10bit长。页表应为：逻辑页号物理块号03142638（2）先计算逻辑页号及页内偏移量，再查页表找到对应物理块号，最后计算物理地址：逻辑地址逻辑页号页内偏移地址物理存储块号物理地址2100⌊2100/1024⌋=22100-1024*2=5261024*6+52=61963100⌊3100/1024⌋=33100-1024*3=2881024*8+28=8220例2：在请求分页式存储管理中，假设一次内存访问时间为100ns，一次快表(TLB)访问时间为20ns，地址转换计算时的快表命中率为80%，请计算平均有效内存访问时间为多少ns？若缺页率为1‰，且每次缺页中断处理时间为20ms，请计算平均有效内存访问时间为多少ns？解答：如果快表命中（即页号在快表中），则内存访问时间A1=20+100=120ns如果快表未命中，则内存访问时间A2=20+100+100=220ns【含一次访问内存中页表】则平均有效内存访问时间A=A1×80%+A2×20%=120×0.8+220×0.2=140ns缺页率p=1‰的含义是，每1000次内存访问中有1次需要调页处理！因此，请求分页式存储管理过程中，平均有效内存访问时间：T=(1-p)×A+p×20(ms)=(1-0.001)×140+0.001×20000000(ns)=139.86+20000=20139ns【注】1s=1000ms=1000000us=1000000000ns例3：假设一个磁盘共有2048个柱面，16个磁头，每个磁道分为64个扇区，每个扇区容量为512字节，请计算该磁盘的总容量有多少GB？假设磁盘的一个逻辑盘块大小为2KB，则逻辑盘块号513所对应的首个扇区的三维物理地址（c，h，s）为多少？解答：（1）C=2048=2K个柱面（即每个盘面有2K个磁道）H=16个磁头（即16个盘面）S=64个扇区/每个磁道每个扇区的容量=512字节=0.5KB则磁盘总容量=0.5KB×C×H×S=0.5KB×2K×16×64=1GB（2）1个盘块由2KB/0.5K=4个扇区构成因此，513号盘块的首块扇区号A=4×513=2052s=A%S=2052%64=4h=⌊A/S⌋%H=⌊2052/64⌋%16=0c=⌊A/(S×H)⌋=⌊2052/(64×16)⌋=2结果=（2，0，4）例4-1：RAID5磁盘阵列共有8块磁盘构成，请计算磁盘空间有效利用率？解答：磁盘空间有效利用率=(n-1)/n=7/8=87.5%例4-2：已知磁盘容量为256MB，簇大小为4KB，对FAT16格式的文件系统来说，文件分配表应该占用多大磁盘空间？（不考虑文件系统的空间开销）解答：整个磁盘逻辑盘块（簇）个数=256MB/4KB=256×1024/4=64K个FAT16文件格式的文件分配表每项占用16bit即2B空间因此，文件分配表占用空间=2B×64K=128KB，即128KB/4KB=32个簇例4-3：MINIX文件系统1.0中，每个文件均有唯一的一个inode数据结构，其中共有9个文件数据块指针zone[0..8]，每个指针为short类型。前7个即zone[0..6]为直接数据块指针，zone[7]为一级数据块指针，zone[8]为二级数据块指针。而每个数据块大小为1KB。试计算该文件系统能够支持的最大文件是多大？解答：数据块大小为1KB，而每个指针为short整型，占2B空间，因此1个数据块可以有512个指针。inode的直接数据块有7个，即可以指出7KB的空间；inode的一级间接指针块，共有512个指针，可以指出512×1KB=0.5MB空间；inode的二级间接指针块，共有512个指针，可以指出512个一级指针块，共可以指出512×512个数据块，即可以指出512×512×1KB=0.25GB空间。因此，MINIX文件系统1.0的单个文件最大容量为0.25GB+0.5MB+7KB例5：给定作业到达时刻、计算时间长度，调度策略，计算响应时间、周转时间任务到达时刻(ms)CPU区间(ms)P1010P2029P353P457P53012采用SRFS(最少剩余时间作业优先)调度策略调度执行结果甘特图：则响应时间（提交到第1次执行）：周转时间（提交到执行完成）：任务响应时间(ms)周转时间间(ms)P1013P22061P303P4815P5012平均5.620.8P1P3P15610813P420P2P230P542例6：在银行家算法中，系统有5个进程和3类资源。若出现以下资源分配情况：进程资源最大需求已分配资源P07，5，30，1，0P13，2，22，1，0P29，0，23，0，2P32，2，22，1，1P44，3，30，0，2目前系统中剩余资源数量为（3，2，2）。目前状态是否为安全状态？如果是安全状态，给出一个安全序列，否则给出死锁进程集合。解答：各个进程还需要的资源数量情况为：进程已分配资源剩余资源请求P00，1，07，4，3P12，1，01，1，2P23，0，26，0，0P32，1，10，1，1P40，0，24，3，1剩余资源（3，2，2）分配给P1，则剩余资源（5，3，2）分配给P3，则剩余资源（5，3，3）P3，剩（7，4，3）P4，剩（5，3，4）P1，剩（7，4，3）P4，剩（5，3，5）P0P2P4P3P0P2P4P1P2P4P0P4P0P2P0P2P2P4P0P4P0P2P0P2P4P2P4P0P2P0P2P0P4P2P4P0P2P0P2P0安全序列有14个：(1)P1、P3、P0、P2、P4(2)P1、P3、P0、P4、P2(3)P1、P3、P2、P0、P4(4)P1、P3、P2、P4、P0(5)P1、P3、P4、P0、P2(6)P1、P3、P4、P2、P0(7)P1、P4、P3、P0、P2(8)P1、P4、P3、P2、P0(9)P3、P1、P0、P2、P4(10)P3、P1、P0、P4、P2(11)P3、P1、P2、P0、P4(12)P3、P1、P2、P4、P0(13)P3、P1、P4、P0、P2(14)P3、P1、P4、P2、P0(15)P3、P4、P1、P0、P2(16)P3、P4、P1、P2、P0调度策略：1.CPU调度（进程调度）FCFS（先来先服务）、SJF（最短作业优先）、SRJF（最短剩余时间作业优先）、RR（时间片轮转）四种方式的作业(任务)调度执行结果的甘特图，并通过甘特图计算响应时间、周转时间等2.虚拟内存的缺页置换FIFO（先进先出）；OPT(MIN)（最优置换）；LRU（最近最少使用）；LRU的准确实现算法（计数器算法、页码栈算法）；LRU的近似实现算法（CLOCK算法）针对各种具体置换策略或算法，计算缺页数及缺页率3.磁盘调度FCFS（先来先服务）、SSTF（最短寻道时间优先）、SCAN（扫描/电梯法）、LOOK（查看扫描/电梯法）CSCAN（周期扫描法）CLOOK（周期查看扫描）六种调度策略的寻道移动磁道数量计算进程状态变迁及条件三状态、五状态、七状态算法：银行家算法检测死锁哲学家进餐问题信号量控制互斥、同步程序编写简答题例子：（1）解释什么是并行和并发？答案：并行是指两个或多个活动在同一时刻同时执行的情况；并发是指系统中存在着若干个逻辑上相互独立的程序或程序段，它们都已经被启动执行，在相对短的时间内，它们交叉地在CPU上执行的情况。给使用者一个并行的感觉。（2）进程与程序之间的联系与区别？答案：进程是程序的一次执行过程，没有程序就没有进程；程序是完成某个特定功能的一系列程序语句的集合，只要不被破坏，它就永远存在；程序是一个静态的概念，而进程是一个动态的概念，它由创建而产生，完成任务后因撤销而消亡；进程是系统进行资源分配和调度的独立单位，而程序不是。选择题例子：（1）如果分时系统的时间片一定，那么（A），则响应时间越长。A用户数越多B用户数越少C主存容量越大D主存容量越小（2）在分时系统中，当用户数为100时，为保证响应时间不超过2s，系统设置的时间片应为（D）。A50msB100msC10msD20ms（3）若信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有（B）个等待进程。A0B1C2D3判断题例子：死锁是指系统中的全部进程都处于阻塞状态。【×】一个程序在执行过程中可能产生多进程。【√】P、V操作既可以用来实现进程间的同步，也可以实现进程间互斥。【√】当进程调度未能选中一个进程运行时，就绪队列和阻塞队列一定为空。【×】