2009SE试题.docVIP

（开卷考试，卷面50分。补考和免修实验的，卷面得分乘2为最终成绩） （共有6题，请任选5道题作答。不计分的题可不答，或在醒目位置标明“不计分”。如无明显标志，按你有得分的前5道题评分） 一、 假设一台计算机有8位的地址空间，也就是说逻辑地址字长是8位。每个页面有32个字节（25）。 (1) 这台计算机最大可以访问的物理内存有多大？请写出计算过程 (2) 一个页表中包含多少个页表项？请写出计算过程 (3) 页表中的一部分如下： 页号 页框号 0 5 1 1 2 3 3 2 4 7 请将下面二进制形式的逻辑地址，翻译为十进制形式的物理地址： a. b. c. d.二、 请回答下列问题： (1) 什么是原子操作？ (2) 信号量相关的操作为什么必须是原子操作？ (3) 请举出一种可以保证信号量操作的原子性的方法。 (4) 下面程序中，三个进程调用putc()进行输出，并使用信号量L和R进行同步： semaphore L = 3, R = 0; /* 初始化*/ /* 进程1 */ while(1) { P(L); putc(‘C’); V(R); } /* 进程2 */ while(1) { P(R); putc(‘A’); V(R); } /* 进程3 */ while(1) { P(R); putc(‘D’); } a. 上面进程运行时，会有几个D被输出？ b. 上面进程运行时，最少可能输出多少个A？ 三、 2009年11月24日，因同时有超过500人上实验课，使用网站，导致网站响应缓慢。但是，很多用户又习惯性地刷新页面，致使服务器建立了更多的服务进程。(1) 此时系统发生了颠簸（thrashing）。请分析发生颠簸的原因。(2) 管理员迅速响应，试图从终端登录系统解决问题。但管理员登录的过程也变得异常缓慢。请分析原因。(3) 管理员成功登录后，应马上采取什么手段解决问题？为什么？ 四、 用最简单的话回答下列问题： (1) 请举出一种由操作系统管理的硬件资源，和一种由操作系统管理的软件资源 (2) 如果物理内存全部交给应用程序管理，有什么不妥？ (3) 内核态是一种什么状态？ (4) 为什么要划分内核态和用户态？ (5) 驱动程序为什么一般都工作在内核态？ 五、 现在，要设计一个通用文件系统，它支持对文件进行顺序和随机访问，并且文件的大小可变。 (1) 连续分配、链接分配、FAT和索引分配方式中，你会用哪种文件分配方式？请简要描述它是如何组织文件的 (2) 你的选择有何缺点？ (3) 假定这个文件系统要实现稀疏文件的功能，就是允许应用程序指定文件的空（零）数据区域。这部分数据区域不会占用实际的磁盘空间，除非向该区域写入非0的数据。读写稀疏文件的应用程序可以使用常规方法读写数据，文件长度显示的是文件的逻辑长度，而不真实占用的空间大小。基于你前面的设计，如何实现稀疏文件？ 六、 2046级软件学院学生王大牛是个骗子。他是一个来自未来的人。他“发明”的新型存储器其实是100年后，由宇宙工业大学（前哈尔滨工业大学）的Sunner总舵主发明的。他骗取奖金的目的，是修复帮助他进行时空旅行的超级计算机——蓝得发紫（LandFar Z）号。蓝得发紫的CPU的特点是：1. CPU核心的个数是动态可变的，范围从1到无穷大。2. 具有将顺序指令自动变为并行执行的能力。例如顺序执行的100条指令，它可以将其分配给100个核心，每个核心只执行一条指令，而且是并行执行，执行的结果和一个CPU顺序执行全部100条指令完全等价。 王大牛愿意把所有的奖金都给你，只要你能设计出充分发挥此CPU能力的CPU管理算法。 请回答下面的问题： (1) 多级反馈队列调度算法中，是如何体现优先级的？ (2) 优先级的概念是否对蓝得发紫有意义？为什么？ (3) 你认为蓝得发紫的进程调度算法应该是什么样的？