《操作系统》(408非PV操作大题)

2009

请求分页管理

页面置换算法(LRU)

驻留集的概念

注:驻留集只有22222,然后又是LRU,所以访问虚拟地址1565H是要将0号页淘汰,那其相对应的页框就自然分给了1号页。

2010

文件存储空间管理(位示图)

磁盘调度算法(CSCAN、FIFO、CLOCK)

磁盘读写所需要的时间

Flash半导体存储器(特点)

内存分配策略(固定分配局部置换)

请求分页管理

分析:这种题一定要注意转速的单位噢

注:无特殊说明CSCAN就是CLOOK

2011

文件的物理结构(连续、链式、索引)

1)在磁盘中连续存放(采取连续结构),磁盘寻道时间更短,文件随机访问效率更高;

在FCB中加入的字段为:<起始块号,块数>或者<起始块号,结束块号>。

2)将所有的FCB集中存放,文件数据集中存放。这样在随机查找文件名时,只需访问FCB

对应的块,可减少磁头移动和磁盘IO访问次数。

2012

页面置换算法(自定义)

分析:这种题最难的一步就在于搞懂它在问啥子和做啥子(关键一条:当发生缺页时,如果该页曾被使用过还在空闲链表中,那么重新放回进程的驻留集)

1)页框号为21。

理由:因为起始驻留集为空,因此0页对应的页框为空闲链表中的第三个空闲页框21,其对应的页框号为21。

2)页框号为32。

理由:因11>10故发生第三轮扫描,页号为1的页框在第二轮已处于空闲页框链表中,此刻该页又被重新访问,因此应被重新放回驻留集中,其页框号为32。

3)页框号为41。

理由:因为第2页从来没有被访问过,它不在驻留集中,因此从空闲页框链表中取出链表头的页框41,页框号为41。

4)合适。

理由:如果程序的时间局部性越好,那么从空闲页框链表中重新取回的机会越大,该策略的优势越明显。

文件的物理结构(索引)

2013

分页管理

多级页表

分析:OS里头但凡考物理地址和逻辑地址,它就是想串你、把你搞晕,我自己都是会重新拿一张草稿纸规规矩矩写好已知讯息

注:00900H+1H(0001 0000 0000 0000B=2^12=4K(8KB分成两个页面,一个页框的大小是4K))就是要根据逻辑地址划分和物理地址划分去找页号、页框。正着要会算,反着也要会。

2014

文件的物理结构(连续、隐式链接)

1)系统采用顺序分配方式时,插入记录需要移动其他的记录块,整个文件共有200条记录,要插入新记录作为第30条,而存储区前后均有足够的磁盘空间,且要求最少的访问存储块数,则要把文件前29条记录前移,若算访盘次数移动一条记录读出和存回磁盘各是一次访盘(访问磁盘块),29条记录共访盘58次,存回第30条记录访盘1次,共访盘59次。

F的文件控制区的起始块号和文件长度的内容会因此改变。(连续分配方式中的内容)

2)文件系统采用链接分配方式时,插入记录并不用移动其他记录,只需找到相应的记录,修改指针即可。插入的记录为其第30条记录,那么需要找到文件系统的第29块,一共需要访盘29次,然后把第29块的下块地址部分赋给新块,把新块存回内存会访盘1次,然后修改内存中第29块的下块地址字段,再存回磁盘,一共访盘31次。

4字节共32位,可以寻址2^32=4G块存储块,每块的大小为1KB,即1024B,其中下块地址部分占4B,数据部分占1020B,那么该系统的文件最大长度是4G×1020B=4080GB。(hin坑)

2015

多级页表

注:都知道最开始是一级页号,然后才是二级页号,但注意看题目人家问的是访问了多少个二级页表呀。看高十位是不是一样一样的,那跳的二级页表都是一个呗,只不过!!人家查的页不一样。

2016

进程调度算法(自定义)

(1)由于采用了静态优先数,当就绪队列中总有优先数较小的进程时,优先数较大的进程一直没有机会运行,因而会出现饥饿现象。

(2)优先数priority的计算公式为 priority = nice + k1 x cpuTime - k2 x waitTime,其中k1>0,k2>0,用来分别调整cpuTime和waitTime在priority中所占的比例(权重)。waitTime可使长时间等待的进程优先数减少,从而避免出现饥饿现象。

目录结构

文件的物理结构(显式链接)

2017

多级页表

2018

请求分页管理

页面置换算法(改进CLOCK)

文件的物理结构(索引)

2019

磁盘调度算法(SSTF)

磁盘的结构

2020

多级页表

请求分页管理

分析:嘞个对二级页表的考察还是比较深入的,可以考前再看看

2021

磁盘(概念考察)

操作系统引导

1)执行顺序依次:

  1. ROM中的引导程序
  2. 磁盘引导程序
  3. 分区引导程序
  4. 操作系统的初始化程序

注:启动系统时,首先运行ROM中的引导代码(bootstrap)。为执行某个分区的操作系统的初始化程序,需要先执行磁盘引导程序以指示引导到哪个分区,然后执行该分区的引导程序,用于引导该分区的操作系统。即使这题真的不会,看题目也是能够做出来的。(老头的仁慈)

2)执行顺序依次:

  1. 磁盘的物理格式化
  2. 对磁盘进行分区
  3. 磁盘的逻辑格式化
  4. 操作系统的安装

注:磁盘只有通过分区和逻辑格式化后才能安装系统和存储信息。

物理格式化(又称低级格式化,通常出厂时就已完成)的作用是为每个磁道划分扇区,安排扇区在磁道中的排列顺序,并对已损坏的磁道和扇区做"坏"标记等。随后将磁盘的整体存储空间划分为相互独立的多个分区(如Windows中划分C盘、D盘等),这些分区可以用作多种用途,如安装不同的操作系统和应用程序、存储文件等。然后进行逻辑格式化(又称高级格式化),其作用是对扇区进行逻辑编号、建立逻辑盘的引导记录、文件分配表、文件目录表和数据区等。最后才是操作系统的安装。

3)由上述解析知,磁盘扇区的划分是在磁盘的物理格式化操作中完成的,文件系统根目录的建立是在逻辑格式化操作中完成的。

2022

文件的物理结构(索引)

45、某文件系统的磁盘块大小为 4KB,目录项由文件名和索引节点号构成,每个索引节点占 256 字节,其中包含直接地址项 10 个,一级、二级和三级间接地址项各 1 个,每个地址项占 4 字节。该文件系统中子目录 stu 的结构如题 45 (a) 图所示,stu 包含子目录 course 和文件 doc,course 子目录包含文件 course1 和 course2。各文件的文件名、索引节点号、占用磁盘块的块号如题 45(b)图所示。

请回答下列问题。

1)目录文件 stu 中每个目录项的内容是什么?

2)文件 doc 占用的磁盘块的块号 x 的值是多少?

3)若目录文件 course 的内容已在内存,则打开文件 course1 并将其读入内存,需要读几个磁盘块?说明理由。

4)若文件 course2 的大小增长到 6MB,则为了存取 course2 需要使用该文件索引节点的哪几级间接地址项? 说明理由。

注:故意错的┗|`O′|┛ 嗷~~

2023

IO层次结构

进程的基本状态与转换

46、进程P通过执行系统调用从键盘接收一个字符的输入, 已知此过程中与进程P相关的操作包括:

  1. 将进程P插入就绪队列
  2. 将进程P插入阻塞队列
  3. 将字符从键盘控制器读入系统缓冲区
  4. 启动键盘中断处理程序
  5. 进程P从系统调用返回
  6. 用户在键盘上输入字符

1)按照正确的操作顺序,操作1的前一个和后一个操作分别是上述操作中的哪一个?操作6的后一个操作是上述操作中的哪一个

2)在上述哪个操作后CPU一定从进程P切换到其他进程?在上述哪个操作之后CPU调度程序才能选中进程P执行

3)完成上述哪个操作的代码属于键盘驱动程序?

4)键盘中断处理程序执行时,进程P处于什么状态?CPU处于内核态还是用户态?

分析:首先首尾是很好判断的对吧,肯定是得先把P阻塞一下才有后续,反过来看,P从系统调用返回,那是不是应该是全部事情都整完了,再倒推一步是不是就可以知道5之前应该是1吧,都准备好了才会给你拉回就绪队列。那再看回头部,为啥会阻塞呢?不就是在等待用户输数据嘛(6)最后还有个34,这俩该咋搞呢,想想这是从外部读取数据呢,那IO层次结构驱动和中断啥位置咯,至下而上先中断后驱动。那最终我们得到得序列应该是:

  1. 将进程P插入阻塞队列

  2. 用户在键盘上输入字符

  3. 启动键盘中断处理程序

  4. 将字符从键盘控制器读入系统缓冲区

  5. 将进程P插入就绪队列

  6. 进程P从系统调用返回

1)3、5 4

2)2 1

3)3

4)阻塞 内核

2024

请求分页管理

45、某计算机按字节编址,采用页式虚拟存储管理方式,虚拟地址和物理地址的长度均为32位,页表项的大小为4字节,页大小4MB,虚拟地址结构如下。

进程P的页表起始虚拟地址B8C00000H,被装载到从物理地65400000H开始的连续主存空间中。请回答下列问题,要求答案用十六进制表示。

1)若CPU在执行进程P的过程中,访问虚拟地址12345678H时发生了缺页异常,经过缺页异常处理和MMU地址转换后得到的物理地址是BAB45678H,在此次缺页异常处理过程中,需要为所缺页分配页框并更新相应的页表项,则该页表项的虚拟地址和物理地址分别是什么?该页表项中的页框号更新后的值是什么?

2)进程P的页表所在页的页号是什么?该页对应的页表项的虚拟地址是什么?该页表项中的页框号是什么?

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