操作系统必考笔试题

必须掌握的计算题考点

1、并发运行的结果分析（不同顺序的执行结果）；

2、同类资源死锁的判定（进程数、资源数）；

3、信号量的取值（代表的含义、取值范围）；

4、可变分区分配算法（最佳、最差适应算法）；

5、伙伴的计算（起始地址、大小）；

6、单缓冲、双缓冲的时间计算（一块、多块）；

7、磁盘旋转的计算（平均旋转延迟时间、数据传输率）；

8、磁盘调度算法的计算（调度顺序、寻道距离，平均寻道长度）；

9、FAT的计算（FAT大小、占用盘块数）；

10、文件目录的计算（目录文件大小、占用盘块数、启动次数）；

11、各种进程调度算法的计算（调度顺序、平均周转时间、平均带权周转时间）；

12、请求分页的计算：

根据逻辑地址计算页面数、页面大小，提取页号；

根据内存大小计算内存块数、页表大小；

根据页号查表计算物理地址（十进制、十六进制）；

根据访问过程计算访问时间。

( 注意：关于有效访问时间的计算，同时查快表和页表的计算方法，和先查快表、后查页表的计算方法不同，参看P186图以及说明 )

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

一、有一移动臂磁盘，共100个磁道，每个磁道分8个扇区，磁盘转速为500r/s（转/秒），磁头每移动一

个磁道需要10ms，有一个用户请求访问第25磁道第3扇区，并立即被系统响应，假设磁头当时处于15道上，磁头到达第25道时正处于1扇区的开始位置，试计算该用户至少需要等待多长时间？

（25－15）×10＝100ms，旋转一周时间：1/500r/s=2ms，磁头经过每个扇区用时:2/8

3×（2/8）＝0.75ms，t＝100.75ms

二、假定磁盘转速为6000r/min（转/分），磁盘格式化时每个盘面被分为9个扇区，现有一个文件共有

A，B，C，D，E，F，G，H，I九个逻辑记录要存放在同一磁道上供处理程序使用，假设每个记录的大小与扇区的大小相同，处理程序每次从磁盘读出一个记录后要花2.5ms处理时间。若忽略其他辅助时间，请回答下列问题：

（1）现在假设已经顺序存放好这9个记录，那么读出该文件需要多少时间？

（2）为了使读出文件需要的时间最短，请重新调整各个记录的存放位置，画出各个记录的存放位置，计算该文件的读出时间，并与（1）进行比较说明。

（1）磁盘转速为6000r/min，即100r/s，则磁盘旋转一周用时：1/100＝10（ms）;磁头经过每个扇区用时：10/9（ms）,而读出第一条记录后还需2.5ms的时间进行处理后，此时读/写磁头已经在记录D位置，为了顺序处理B记录，必须等待磁盘把B记录旋转到读/写磁头位置下，即要有（10-2.5）ms=7.5ms的延迟时间。所以处理这9条记录所要花费的时间为：9×（10/9＋2.5）＋8×7.5＝92.5ms

（2）将9条逻辑记录在磁道上的位置重新安排，如下图所示：

左图所示为这9条逻辑记录的最优分布。当读出一条记录后，读/写磁头只需经过

5/6ms的时间便可读出下一条记录，无需花（1）中那么多的延迟时间。根据上图

的安排，处理这9条记录所花的时间为：9×（10/9+2.5）+8×5/6=39.2ms。与（1）

中所需的处理时间相比，显然经过优化分布后读/写记录所需的时间要来得少，大

大缩短了输入/输出操作时间，提高了系统的效率。

三、某磁盘组有6片盘片，每片有两个记录面，存储区域内径为22cm，外径为33cm，道存储密度为40

道/cm，内层位存储密度为400b/cm，转速为3000r/min（转/分），问共有多少柱面？盘组总存储量为多少？平均等待时间为多少？

（1）有效存储区域:(33-22)/2=5.5(CM)，柱面数:40*5.5=220(道)

（2）内层磁道周长：2πR=2*3.14*11＝69.08（CM），

每道信息量：400*69.08=27632（位），每面信息量：27632*220＝6079040（位），

盘组总容量：6079040*（12-2）＝60790400（位）

（3）平均等待时间：1/（2*50）＝10（MS）

四、假设有一个磁盘组共有100个柱面，每个柱面上有8个磁道，每个盘面被分成8个扇区。现有一个含

有6400逻辑记录的文件，逻辑记录的大小与扇区一致，该文件以顺序结构的形式被存储到磁盘上。

柱面、磁道、扇区的编号从“0”开始，逻辑记录的编号也从“0”开始。文件信息从0柱面、0磁道、0扇区开始存放，试问：

（1）该文件的3680个逻辑记录应该存放在什么位置？

（2）78柱面的6磁道的6扇区中存放了该文件的第几号逻辑记录？

（1）该文件的第3680个逻辑记录应该存放的位置为：

柱面号：INT （3680/64）＝57

磁道号：INT （（3680 MOD 64）/8）＝4

扇区号：（3680 MOD 64）MOD 8＝0

（2）第78柱面的第6磁道的第6扇区中存放的文件的逻辑记录号为：

78*64+6*8+6＝5046

五、给定下面的段表，已知下面的逻辑地址(其中方括号中的第一个元素为段号，第二个元素为段内地址)

求其对应的物理地址：

(1)[0,430]；(2)[3,400]；

（1）219+430＝649 （2）1327+400＝1727

（3）2300+10＝2310 （4）段内地址500大于段长100，系统给出错误信息

（5）1954+42＝1996 （6）2300+11＝2311

六、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已

调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：

则逻辑地址0A5C（H）所对应的物理地址是什么？要求：写出主要计算过程。