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时间:2019-08-05
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1、06年os试题及我的答案06年os试题及我的答案:2006年os试题部分,满分:70一 简答题(1)叙述中断处理的过程,以及操作系统是如何支持这一过程的答:中断就是cpu对外界突发事件的一种响应方式,cpu在接到外界的中断请求后,可以放下正在处理的事务,直接转向中断程序处执行,执行完后再接着执行被放下的事务。它实现了cpu和外设一定程度上的并行,然而频繁的中断也带来了不小的系统切换时间。 操作系统可以从对标示中断状态的中断字的操作中对中断加以控制,例如从它可以根据中断的优先级设置相应的屏蔽位。当cpu执行和
2、返回中断时,需要保护和恢复现场,操作系统为其在内存开辟了系统堆栈区,以便保存程序执行时各寄存器的状态值。另外,对于预先定义好的中断程序,操作系统可以通过查找中断向量表找到其对应程序的入口地址。(2)地址转换过程中快表(TLB)的作用特点和内容答:引入快表主要是为了提高地址变换的速度。 以页式变换中的快表为例,它其实是页表的一个子集,里面保存了最近一段时间内访问的页面项,其表项包括了找到一页的所有特征,快表与页表本质上构成了一个二级存储体系结构。根据程序访问的局部性原理,快表中的页面在将来是很有可能被访问到的
3、。在地址变换的过程中,快表和页表被同时查找,由于快表相对于页表很小,且一般采用sram制作,如果命中,则大大提高了查找速度。如果没有命中,则需要将被访问页面表项复写到快表中,这一过程可以这样进行:如果快表未满,则直接写入;如果快表已满,需要采用某种替换算法加以解决,而具体的算法可能增加快表的表项,例如在LRU算法中需要设置访问计数器。(3)提出工作集模型是为了解决什么问题?举例说明该模型对软件编程人员的影响答:工作集模型某个进程经常使用页面数的最小值。它的提出,一方面减少了程序缺页中断的次数,另一方面也提高了
4、内存的使用效率。 其对编成人员影响大致有三个方面: (i)作为一名计算机工作人员,要充分认识到程序访问局部性原理在各个方面的应用。 (ii)在编程时要把常用的函数模块化,要把它们尽量放在一起;在程序中尽量不出现大范围的跳转语句或明显不合常规的语法,以提高程序执行速度。 (iii)像cache的选取原则一样,要深刻的领悟“过犹不及”在整体设计时的重要性,任何项目都要追求最高的性价比。(4)设计一个支持多目录的文件系统,要求可以快速检索,给出详细的设计方案答:(i)参考nuix的三级索引结构:在根目录块的
5、前12项中直接存放文件地址;13项指向一级索引表,一级索引表给出256个磁盘地址;14项指向二级索引表,二级索引表给出256个一级索引表地址;15项指向三级索引表,三级索引表给出256二级索引表地址。(ii)采用文件的目录项分解法,把文件名与文件号单独拿出,以便在一个磁盘块中存放更多的文件,从而减少平均访盘次数(iii)把各文件在索引结构中尽量按照访问概率排放,把经常访问的文件放到直接索引项中。增加常驻内存的索引表数,考虑将多个索引表常驻内存。要对最近访问到的文件进行缓存。(iv)可以对磁盘进行散列处理,通过
6、硬件实现的散列函数实现文件查找。二 计算题(两道均为类型题)(1)有一个两道的批处理操作系统,作业调度采用最高相应比调度算法,进程调度采用基于优先数的抢占式调度算法,有如下的作业序列: 作业 进入时间 估计运行时间 优先数 JOB1 10:00 40分钟 5 JOB2 10:20 30分钟 3 JOB3 10:30 50分钟 4 JOB4 10:50 20分钟
7、6其中优先数数值越小优先级越高。(i)列出所有作业进入内存时间及运行结束时间(ii)计算作业平均周转时间和带权平均周转时间答:作业 进输入井时间 进内存时间 运行时间 结束时间 总耗时(m)job1 10:00 10:00 10:00-10:20 11:40-12:00 12:00 120job2 10:20 10:20 10:20-10:50 10:50 3
8、0 job3 10:30 10:50 10:50-11:40 11:40 70job4 10:50 11:40 12:00-12:20 12:20 90t=(120+30+70+90)/4=77.5 (m)w=(120/40+30/30+70/50+90/20)/4=2.475(2)现有如下访问
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