coursera 《现代操作系统》 -- 第十三周 期末考试

一些概念在书上不好找，可以通过谷歌搜索，比如搜索中断向量，

site:coursera.org 中断向量

 

3  下列关于中断和异常的叙述中，哪一个是错误的？

x86系列处理器提供的4个处理器特权级别中R0的特权级别最高

中断向量（中断描述符）保存了程序状态字和中断入口程序地址

Page Fault属于I/O中断

启动I/O指令只能在内核态下运行

解析：

1. “中断向量（中断描述符）保存了程序状态字和中断入口程序地址” 是对的 见 https://www.coursera.org/learn/os-pku/lecture/0OkrM/zhong-duan-yu-yi-chang-ji-zhi-gong-zuo-yuan-li

2. Page Fault属于I/O中断

中断与异常机制介绍

Page Fault 属于缺页异常--保护性异常

3. 启动I/O指令只能在内核态下运行

特权指令和非特权指令

对。

7. 下列关于进程调度算法的叙述中，哪一个是错误的？

抢占式最高优先级调度算法会导致优先级反转问题

多级反馈队列(Feedback)调度算法会使CPU型进程产生“饥饿”现象

先来先服务(FCFS)调度算法对长进程后的短进程不利

最高相应比优先(HRRN)调度算法实现开销小

解析：

https://www.coursera.org/learn/os-pku/lecture/RLlnW/duo-ji-fan-kui-dui-lie-diao-du-suan-fa-ge-chong-diao-du-suan-fa-xiao-jie-deng

最高相应比优先(HRRN)调度算法实现开销可能很大。1+等待时间/总的处理时间

8  （有疑惑）某计算机系统中有5个进程，它们的就绪时间和需要运行时间如下表所示。

若采用时间片轮转算法（时间片长度为1），则P5第一次上CPU的时间为

8

9

10

7

解析：

后来的进程加入链表的顺序。比如某时刻，链表为 B->C，这时 D 加入，那么 D 是在链表头部还是尾部？

第一秒结束，P1 被换下时间片，剩余2秒，但此时没有其他就绪进程，P1继续运行；。

第二秒结束，P1 被换下时间片，剩余1秒，P2 就绪，P2上CPU ，链表结构为 P2->P1;

第三秒结束，P2被换下，剩余 5 秒，此时 P3 进入就绪态，链表结构为 P2->P1->P3，P1上 CPU；

第四秒结束，P1被换下，P1运行完成，链表结构为 P3->P2，P3上 CPU;

第五秒结束，P3 被换下，剩余3秒，P4加入，链表结构为 P3->P2->P4，P2上CPU;

第六秒结束，P2被换下，剩余5秒，链表结构为 P4->P3；

第七秒结束，P4被换下，剩余4秒，P5加入，链表结构为 P4->P3->P5，P3上CPU；

第八秒结束，P3被换下，剩余2秒，P5上CPU，所以P5在第九秒上CPU

但是答案是10秒

16 下列关于设备管理的叙述中，哪些是正确的？［多选］

缓冲技术可以提高I/O性能

操作系统对用户屏蔽了实现具体设备I/O操作的细节

SPOOLing技术是一种用磁盘空间换取时间的技术

设备驱动程序属于设备无关软件层

I/O独立编址模式下设备驱动程序可以用C语言编写

解析：

I/O独立编址

18 在解决死锁问题上，假设系统S1采用的是死锁避免方法，S2采用的是死锁检测与解除方法。下列叙述中，哪些是正确的？［多选］

S1需要进程给出对资源总量的需求数量，而S2不需要

若分配资源后系统进入不安全状态，S1不会进行分配资源，而S2会

S1会限制进程申请资源的顺序

针对哲学家就餐问题，当桌子上只剩下最后一只筷子时，S1要求分配这只筷子必须使得至少有一个哲学家手里已有一支筷子，而S2不会

针对哲学家就餐问题，S2允许每个哲学家同时拿起他右边的筷子，而S1不会

解析：全选。

“针对哲学家就餐问题，当桌子上只剩下最后一只筷子时，S1要求分配这只筷子必须使得至少有一个哲学家手里已有一支筷子，而S2不会”

应该是使至少一个人保持有两双筷子，分配后属于安全状态

 

23 某UNIX文件系统中，磁盘被格式化为C、D、E三个分区。D盘R目录下有50个普通文件或子目录，总大小为6G；D盘S目录下只有一个6G大小的普通文件。

若某用户执行了如下操作：

① 拷贝R目录到D盘（复制）；

② 拷贝S目录到E盘；

下列结论中，哪一个是正确的？

①操作花费的时间比②长，且有明显差异

①操作花费的时间比②长，差异不明显

②操作花费的时间比①长，且有明显差异

②操作花费的时间比①长，差异不明显

解析：复制是复制 i 节点及其信息，文件数多，则 i 节点就多，所以要花费更长时间

24  假设某文件系统的文件控制块(FCB)中包含了一个512字节的索引表，该索引表由两部分组成：前504字节用于直接索引结构，一个索引项占6字节；最后8个字节采用<起始块号，总块数>的格式，表示分配给一个文件的连续磁盘空间，其中起始块号占6字节，块数占2字节。

采用这种结构可支持的单个文件的最大长度有多少块？____________［填空］［计算出整数］

解析：直接索引结构，索引项与块数为一一对应的关系，所以能表示 504/6 =  84 （块）

连续磁盘空间能够表示的块数与块数所占字节有关，2个字节，为 2*8=16 位，能够表示 2^16=65536 （块）。

所以一共能表示 84 + 65536 = 65620 (块)

25 有一个Unix文件系统，磁盘块大小为1KB，用4字节表示磁盘地址，i节点包含了12个直接盘块表项，1个一次间接盘块表项和1个二次间接盘块表项。那么该文件系统支持的单个文件的最大大小是多少？

16MB + 40KB

64MB + 268KB

32MB + 68KB

128MB + 536KB

解析：

1块可以表示的地址个数是 1 KB/4字节 = 256 个

可以表示的索引项：12 + 256 * 1 + 256 * 256 = 64MB + 268KB

26 （不会做）继续上一题的问题，假设已经建立了一个拥有最大大小的文件，它的i节点还没有在内存中，当需要访问整个文件的时候，至少需要多少次磁盘读取操作。（假设整个块可以被一次读取，且读取已经读取到内存中的内容不再需要新的磁盘访问。）

14+2*2^8+2^16

15+2*2^8+2^16

16+4*2^8+2*2^16

13+4*2^8+2*2^16

解析：

磁盘读取次数。

答案是  15+2*2^8+2^16

27  题干同26题，假设磁盘块大小是4KB，且在i节点中再增加1个三次间接盘块表项，那么该文件系统支持的单个文件的最大大小是多少？

16KB+1MB+1GB+1TB

48KB+4MB+4GB+4TB

64KB+4MB+4GB+4TB

24KB+1MB+1GB+1TB

解析：

1块可以表示的地址个数是 4 KB/4字节 = 1024 个

可以表示的索引项：12 * 4 + 1024 * 4 + 1024 * 1024 * 4 + 1024 * 1024  1024 * 4 = 48KB+4MB+4GB+4TB

28  在以上这种情况下，系统是否进入了死锁状态？____________ （是或否）

解析：不知道说明意思。答案为 "是"

29 有下列两组术语：

第一组：①Peterson算法；②最短作业优先调度算法；③资源有序分配算法。

第二组：Ⅰ死锁；Ⅱ饥饿；Ⅲ活锁。

下列术语关联性配对中，哪些是正确的？

③Ⅱ

②Ⅱ

②Ⅲ

①Ⅰ

③Ⅰ

①Ⅲ

解析：

1. 根据处理器调度，最短时间优先会造成饥饿现象。最短时间是选择进程上 CPU 时，是找出所有就绪进程中所需完成时间最短的。

2. 资源有序分配，属于死锁预防

3. Peterson 进程的同步机制，在死锁中提到了

死锁

进程互相等待

活锁

我的选择是：

22 系统为某进程分配了4个页框，该进程已经完成了下列页号序列的访问：

3，1，3，10，4，5，3，8，3，4，9，5，6

假设该进程要访问的下一个页号是8，根据最近最少（LRU）页面置换算法，应该被淘汰的页的页号是

9

5

3

4

书 P116。

使用软件实现：维护一个链表，最近最多使用的放在表头，最少使用的放在表尾。

3

1->3

3->1

10->3->1

4->10->3->1

5->4->10->3

3->5->4->10

8->3->5->4

3->8->5->4

4->3->8->5

9->4->3->8

5->9->4->3

6->5->9->4
29 有下列两组术语：

第一组：①Peterson算法；②最短作业优先调度算法；③资源有序分配算法。

第二组：Ⅰ死锁；Ⅱ饥饿；Ⅲ活锁。

下列术语关联性配对中，哪些是正确的？

②Ⅲ

①Ⅰ

③Ⅰ

①Ⅲ

②Ⅱ

③Ⅱ

解析：

题目的意思是什么？

 

页表、页表的级别、页表大小

19。

有一台32位的计算机，每个页面的大小是4KB，如果一个进程在它的虚拟内存中实际使用了1024个页面。（可以认为每个页表项占据4个字节）

假设使用一级页表，那么该进程的页表大小是多少？

4KB

4MB

32KB

32MB

 解析：

4 字节 *  1024 = 4KB

 

20。（不会做）

题干同19题。如果采用二级页表，且一级页表的大小和二级页表的大小相同（假设一级页表大小是1KB，则一个二级页表的大小也是1KB；假设一级页表大小是2KB，则一个二级页表的大小也是2KB），那么该进程的两级页表加起来，至少占据____KB？

 

21。（不会做）

题干同19题。如果采用二级页表，且一级页表的大小是二级页表大小的四倍（假设一级页表大小是4KB，则一个二级页表的大小是1KB；假设一级页表大小是8KB，则一个二级页表的大小是2KB），那么该进程的两级页表加起来，至少占据____KB？

22。
如果需要置换其中一个页面，若采用最近未使用（NRU）页面置换算法，将会置换哪一个页面？

0

3

1

2

解析:

NRU  书P117。不知道题目意思，直接选 0