coursera 《現代操作系統》 -- 第十三周 期末考試


一些概念在書上不好找,可以通過谷歌搜索,比如搜索中斷向量,
site:coursera.org 中斷向量
 
3  下列關於中斷和異常的敘述中,哪一個是錯誤的?

x86系列處理器提供的4個處理器特權級別中R0的特權級別最高

中斷向量(中斷描述符)保存了程序狀態字和中斷入口程序地址

Page Fault屬於I/O中斷

啟動I/O指令只能在內核態下運行

解析:

1. “中斷向量(中斷描述符)保存了程序狀態字和中斷入口程序地址” 是對的 見 https://www.coursera.org/learn/os-pku/lecture/0OkrM/zhong-duan-yu-yi-chang-ji-zhi-gong-zuo-yuan-li

2. Page Fault屬於I/O中斷 

中斷與異常機制介紹

Page Fault 屬於缺頁異常--保護性異常

3. 啟動I/O指令只能在內核態下運行

特權指令和非特權指令

對。

 

 

7. 下列關於進程調度算法的敘述中,哪一個是錯誤的?

搶占式最高優先級調度算法會導致優先級反轉問題

多級反饋隊列(Feedback)調度算法會使CPU型進程產生“飢餓”現象

先來先服務(FCFS)調度算法對長進程后的短進程不利

最高相應比優先(HRRN)調度算法實現開銷小

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

最高相應比優先(HRRN)調度算法實現開銷可能很大。1+等待時間/總的處理時間

 

8  (有疑惑)某計算機系統中有5個進程,它們的就緒時間和需要運行時間如下表所示。

若采用時間片輪轉算法(時間片長度為1),則P5第一次上CPU的時間為

8

9

10

7

解析:

后來的進程加入鏈表的順序。比如某時刻,鏈表為 B->C,這時 D 加入,那么 D 是在鏈表頭部還是尾部?

第一秒結束,P1 被換下時間片,剩余2秒,但此時沒有其他就緒進程,P1繼續運行;。

第二秒結束,P1 被換下時間片,剩余1秒,P2 就緒,P2上CPU ,鏈表結構為 P2->P1;

第三秒結束,P2被換下,剩余 5 秒,此時 P3 進入就緒態,鏈表結構為 P2->P1->P3,P1上 CPU;

第四秒結束,P1被換下,P1運行完成,鏈表結構為 P3->P2,P3上 CPU;

第五秒結束,P3 被換下,剩余3秒,P4加入,鏈表結構為 P3->P2->P4,P2上CPU;

第六秒結束,P2被換下,剩余5秒,鏈表結構為 P4->P3;

第七秒結束,P4被換下,剩余4秒,P5加入,鏈表結構為 P4->P3->P5,P3上CPU;

第八秒結束,P3被換下,剩余2秒,P5上CPU,所以P5在第九秒上CPU

但是答案是10秒

 

16 下列關於設備管理的敘述中,哪些是正確的?[多選]

緩沖技術可以提高I/O性能

操作系統對用戶屏蔽了實現具體設備I/O操作的細節

SPOOLing技術是一種用磁盤空間換取時間的技術

設備驅動程序屬於設備無關軟件層

I/O獨立編址模式下設備驅動程序可以用C語言編寫

解析:

I/O獨立編址 

18 在解決死鎖問題上,假設系統S1采用的是死鎖避免方法,S2采用的是死鎖檢測與解除方法。下列敘述中,哪些是正確的?[多選]

S1需要進程給出對資源總量的需求數量,而S2不需要

若分配資源后系統進入不安全狀態,S1不會進行分配資源,而S2會

S1會限制進程申請資源的順序

針對哲學家就餐問題,當桌子上只剩下最后一只筷子時,S1要求分配這只筷子必須使得至少有一個哲學家手里已有一支筷子,而S2不會

針對哲學家就餐問題,S2允許每個哲學家同時拿起他右邊的筷子,而S1不會

解析:全選。

“針對哲學家就餐問題,當桌子上只剩下最后一只筷子時,S1要求分配這只筷子必須使得至少有一個哲學家手里已有一支筷子,而S2不會”

應該是使至少一個人保持有兩雙筷子,分配后屬於安全狀態

 
23 某UNIX文件系統中,磁盤被格式化為C、D、E三個分區。D盤R目錄下有50個普通文件或子目錄,總大小為6G;D盤S目錄下只有一個6G大小的普通文件。

若某用戶執行了如下操作:

① 拷貝R目錄到D盤(復制);

② 拷貝S目錄到E盤;

下列結論中,哪一個是正確的?

①操作花費的時間比②長,且有明顯差異

①操作花費的時間比②長,差異不明顯

②操作花費的時間比①長,且有明顯差異

②操作花費的時間比①長,差異不明顯

解析:復制是復制 i 節點及其信息,文件數多,則 i 節點就多,所以要花費更長時間

 

24  假設某文件系統的文件控制塊(FCB)中包含了一個512字節的索引表,該索引表由兩部分組成:前504字節用於直接索引結構,一個索引項占6字節;最后8個字節采用<起始塊號,總塊數>的格式,表示分配給一個文件的連續磁盤空間,其中起始塊號占6字節,塊數占2字節。

采用這種結構可支持的單個文件的最大長度有多少塊?____________[填空][計算出整數]

解析:直接索引結構,索引項與塊數為一一對應的關系,所以能表示 504/6 =  84 (塊)

連續磁盤空間能夠表示的塊數與塊數所占字節有關,2個字節,為 2*8=16 位,能夠表示 2^16=65536 (塊)。
所以一共能表示 84 + 65536 = 65620 (塊)

 

25 有一個Unix文件系統,磁盤塊大小為1KB,用4字節表示磁盤地址,i節點包含了12個直接盤塊表項,1個一次間接盤塊表項和1個二次間接盤塊表項。那么該文件系統支持的單個文件的最大大小是多少?

16MB + 40KB

64MB + 268KB

32MB + 68KB

128MB + 536KB

解析:

1塊可以表示的地址個數是 1 KB/4字節 = 256 個

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

 

26 (不會做)繼續上一題的問題,假設已經建立了一個擁有最大大小的文件,它的i節點還沒有在內存中,當需要訪問整個文件的時候,至少需要多少次磁盤讀取操作。(假設整個塊可以被一次讀取,且讀取已經讀取到內存中的內容不再需要新的磁盤訪問。)

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:

磁盤讀取次數。

答案是  15+2*2^8+2^16 

 

27  題干同26題,假設磁盤塊大小是4KB,且在i節點中再增加1個三次間接盤塊表項,那么該文件系統支持的單個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塊可以表示的地址個數是 4 KB/4字節 = 1024 個

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

 

28  在以上這種情況下,系統是否進入了死鎖狀態?____________ (是或否)

解析:不知道說明意思。答案為 "是"

 

29 有下列兩組術語:

第一組:①Peterson算法;②最短作業優先調度算法;③資源有序分配算法。

第二組:Ⅰ死鎖;Ⅱ飢餓;Ⅲ活鎖。

下列術語關聯性配對中,哪些是正確的?

③Ⅱ

②Ⅱ

②Ⅲ

①Ⅰ

③Ⅰ

①Ⅲ

解析:

1. 根據處理器調度,最短時間優先會造成飢餓現象。最短時間是選擇進程上 CPU 時,是找出所有就緒進程中所需完成時間最短的。

2. 資源有序分配,屬於死鎖預防

3. Peterson 進程的同步機制,在死鎖中提到了

死鎖

進程互相等待

活鎖

 

我的選擇是:

 

 

22 系統為某進程分配了4個頁框,該進程已經完成了下列頁號序列的訪問:

3,1,3,10,4,5,3,8,3,4,9,5,6

假設該進程要訪問的下一個頁號是8,根據最近最少(LRU)頁面置換算法,應該被淘汰的頁的頁號是

9

5

3

4

書 P116。
使用軟件實現:維護一個鏈表,最近最多使用的放在表頭,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 有下列兩組術語:

第一組:①Peterson算法;②最短作業優先調度算法;③資源有序分配算法。

第二組:Ⅰ死鎖;Ⅱ飢餓;Ⅲ活鎖。

下列術語關聯性配對中,哪些是正確的?

②Ⅲ

①Ⅰ

③Ⅰ

①Ⅲ

②Ⅱ

③Ⅱ

解析:
題目的意思是什么?
 
頁表、頁表的級別、頁表大小
19。

有一台32位的計算機,每個頁面的大小是4KB,如果一個進程在它的虛擬內存中實際使用了1024個頁面。(可以認為每個頁表項占據4個字節)

假設使用一級頁表,那么該進程的頁表大小是多少?

4KB

4MB

32KB

32MB

 解析:
4 字節 *  1024 = 4KB
 
20。(不會做)

題干同19題。如果采用二級頁表,且一級頁表的大小和二級頁表的大小相同(假設一級頁表大小是1KB,則一個二級頁表的大小也是1KB;假設一級頁表大小是2KB,則一個二級頁表的大小也是2KB),那么該進程的兩級頁表加起來,至少占據____KB?

 
21。(不會做)

題干同19題。如果采用二級頁表,且一級頁表的大小是二級頁表大小的四倍(假設一級頁表大小是4KB,則一個二級頁表的大小是1KB;假設一級頁表大小是8KB,則一個二級頁表的大小是2KB),那么該進程的兩級頁表加起來,至少占據____KB?

 

22。
如果需要置換其中一個頁面,若采用最近未使用(NRU)頁面置換算法,將會置換哪一個頁面?

0


3


1


2

解析:

 NRU  書P117。不知道題目意思,直接選 0


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