2022自荐考试操作系统计算题专项模拟题配步骤答案

2022自荐考试操作系统计算题专项模拟题配步骤答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在分页式虚拟存储管理中，若页表全部驻留内存，则一次内存访问需要的实际访存次数为A.1B.2C.3D.42.某系统采用固定分区分配，分区大小依次为60KB、140KB、200KB、400KB。现有4个作业分别为90KB、180KB、250KB、380KB，若按首次适应算法分配，产生的总碎片大小为A.30KBB.90KBC.110KBD.170KB3.若磁盘的转速为6000rpm，平均旋转延迟约为A.2msB.3msC.5msD.10ms4.在段页式系统中，逻辑地址由段号s、段内页号p、页内偏移d三部分组成。若s占8位，p占12位，d占12位，则逻辑地址空间大小为A.2^20BB.2^24BC.2^32BD.2^36B5.采用银行家算法时，系统处于安全状态的充分必要条件是A.存在至少一个安全序列B.所有进程已得到其最大需求C.可用资源向量大于任一进程的还需向量D.系统无死锁6.某文件采用索引分配，索引块大小4KB，每个索引项4B，则一个索引块可指向的数据块数为A.512B.1024C.2048D.40967.在LRU页面置换算法中，若页面走向为1,2,3,4,1,2,5,1,2,3,4,5，分配给进程的物理块数为3，则发生的缺页次数为A.7B.8C.9D.108.若系统采用SPOOLing技术，下列叙述正确的是A.提高了CPU与设备之间的并行度B.消除了进程死锁C.减少了CPU利用率D.取消了中断机制9.某系统采用多级反馈队列调度，若某进程在时间片为4ms的队列中运行完毕，则其总运行时间A.一定小于4msB.一定等于4msC.可能小于或等于4msD.一定大于4ms10.在页面置换中，Belady异常不会出现在A.FIFOB.LRUC.OPTD.二次机会二、填空题（每题2分，共20分）11.若系统采用位示图管理磁盘空间，磁盘共有2^16个盘块，则位示图占用________字节。12.某页式系统页面大小为8KB，逻辑地址0x00013ABC对应的页号为________（十六进制）。13.若信号量的初值为4，当前值为-2，则等待该信号量的进程数为________。14.在SCAN磁盘调度算法中，磁头当前位于磁道120，正向磁道号增加方向移动，请求队列50、130、90、180、25，下一被服务磁道为________。15.若某进程页面走向长度为L，物理块数为m，则最优页面置换算法的缺页率下界为________。16.若系统采用静态优先级调度，优先级越高数值越大，进程A优先级5，B优先级3，C优先级7，则调度顺序为________（按字母先后写）。17.某文件控制块占64B，盘块大小1KB，则一个盘块可存放________个文件控制块。18.若系统支持2^24B的逻辑地址空间，页面大小为4KB，则页表项数为________。19.在段式系统中，若段表项含段基址0x00420000，段长为0x00018000，则该段最大合法逻辑地址为________（十六进制）。20.若磁盘传输速率为80MB/s，平均寻道时间5ms，旋转延迟4ms，读取一个4KB块的总时间约为________ms（保留一位小数）。三、判断题（每题2分，共20分）21.在分页系统中，页面越大，内部碎片越小。22.银行家算法可以预防死锁，但不能避免死锁。23.采用成组链接法管理磁盘空间时，空闲块号栈的深度等于盘块大小。24.若系统采用时间片轮转调度，时间片无限增大则退化为先来先服务。25.在LRU算法中，增加物理块数一定不会导致缺页次数增加。26.索引节点(i-node)中直接块越多，支持的小文件访问效率越高。27.页面置换时，OPT算法具有最优性，但无法实现于实际系统。28.在段式系统中，不同段可以独立增长，因此不存在外部碎片。29.中断向量表存放的是中断服务程序的入口地址。30.若系统采用写回策略，则修改过的页框在被置换时才写回磁盘。四、简答题（每题5分，共20分）31.给出页表项中“有效位”与“修改位”的作用，并说明它们在页面置换过程中的具体影响。32.简述SPOOLing系统如何利用磁盘缓冲实现虚拟设备，并指出其对作业周转时间的影响。33.比较静态链接与动态链接在存储空间、程序启动时间和版本更新三方面的差异。34.说明多级反馈队列调度算法如何通过时间片与优先级调整实现I/O型与CPU型进程的均衡，并指出其可能产生的饥饿问题及解决措施。五、讨论题（每题5分，共20分）35.试论述在64位逻辑地址空间下，若页面大小为8KB，采用四级页表带来的优势与代价，并给出页表空间占用的估算思路。36.某数据库系统频繁出现“抖动”现象，请从页面置换、内存分配、CPU调度三个角度综合分析其成因，并提出可量化的监测指标与调优策略。37.讨论RAID0、RAID1、RAID5三种级别在操作系统存储管理中的适用场景，结合性能、可靠性、成本给出选择策略。38.针对现代SSD与传统机械硬盘混合存储环境，操作系统应如何设计页面与块两级调度策略，以兼顾寿命、性能与能耗？请给出框架性方案。答案与解析一、单项选择题1.B2.C3.C4.C5.A6.B7.C8.A9.C10.B二、填空题11.819212.0x000113.214.13015.m/L16.CAB17.1618.409619.0x00597FFF20.5.1三、判断题21×22√23×24√25√26√27√28×29√30√四、简答题31.有效位为1表示该页已装入内存，为0则产生缺页中断；修改位为1表示页框内容被改写，置换时需写回磁盘。置换时优先选择修改位为0的页框可减少I/O，有效位为0的页面需先调入。32.SPOOLing在磁盘开辟输入/输出井，将慢速I/O数据先写入井中，进程对设备的实际读写转为对磁盘的读写，实现虚拟独占设备；磁盘缓冲减少进程等待I/O时间，作业周转时间缩短，但增加磁盘流量。33.静态链接在编译时完成，可执行文件大，启动快，更新需重新编译所有模块；动态链接在运行时装入，可执行文件小，启动需解析符号稍慢，更新只需替换共享库，节省内存且便于维护。34.多级反馈队列令I/O型进程在高优先级小时间片队列快速完成，CPU型进程逐级下降到大时间片队列，减少长作业对短作业的阻塞；饥饿可通过老化策略提升长期未调度进程的优先级，或限制最低队列时间片长度。五、讨论题35.四级页表将64位地址划分为9+9+9+9+12位，页表项数降至512项/级，单进程页表空间约(512^4×8B)≈256TB，远小于单级页表的2^52项；代价是地址转换需4次访存，TLB缺失开销大，需加大TLB容量与缓存页表项。36.抖动成因：页面置换算法不当导致频繁换页；内存过度分配，工作集大于物理内存；CPU调度程序过多，进程数>CPU数×理想度。监测：缺页率>50次/秒、CPU利用率<30%、磁盘I/O队列>10。调优：降低多道度、采用工作集模型调整驻留集、增加内存或换用更优置换算法、限制进程最大数。37.RAID0条带化无冗余，适合临时高性能计算，成本低；RAID1镜像，可靠性高，适合系统盘与小数据库，成本双倍；RAID5分布式校验，读性能高写性能稍低，适合文件服务器与Web服务