【SCAU操作系统】期末复习填空题例题解析

1.在段式存储管理中,若逻辑地址的段内地址大于段表中该段的段长,则发生_____越
界中断_____

2.在多核系统中,一般采用____FCFS____________静态优先级_____进程调度算法。
3.线程分为用户级线程和_____内核级线程__________两种。
4.将逻辑地址转换为内存物理地址的过程称为_____地址映射(重定位)_______
5.处理器工作状态分为两种模式。当fork( )执行时CPU处于______系统态________

        处理器工作状态分为两种模式:用户态和系统态(或称为核心态)。当fork()执行时,CPU通常处于系统态(核心态),因为fork()是一个系统调用,需要内核的参与。
6.访问内存时间为150ns,访问TLB的时间为30ns,TLB命中率为90%,则进行内存访问
时的有效访问时间为____0.9*180+0.1*330=195ns__________

        有效访问时间是考虑到TLB(Translation Lookaside Buffer)查找时间和实际内存访问时间的平均访问时间。又已知:
访问内存时间 = 150ns
访问TLB时间 = 30ns
TLB命中率 = 90% = 0.9
TLB命中(90%的情况):
      时间 = TLB访问时间 + 内存访问时间 = 30ns + 150ns = 180ns
TLB未命中(10%的情况):
      时间 = TLB访问时间 + 内存访问时间 + 内存访问时间(用于更新TLB)
           = 30ns + 150ns + 150ns = 330ns
计算加权平均时间:有效访问时间 = (TLB命中概率 × TLB命中时间) + (TLB未命中概率 × TLB未命中时间)= (0.9 × 180ns) + (0.1 × 330ns)= 195ns
7.为实现CPU和I/O设备的并行工作,操作系统引入了_______中断_________硬件机制。
8.从文件管理角度看,文件由__文件控制块___和文件体两部分组成。
9.在存储系统的层次结构中,速度最快但容量最小的存储介质是______寄存器______
10.虚拟内存之所以有效,是因为程序运行时的__局部性_____原理。

虚拟内存之所以有效,是因为程序运行时的局部性原理,包括时间局部性和空间局部性。

1. 动态分区分配算法会将内存分割成许多不连续的小分区,称之为__碎片或外碎片__
2. UNIX 中,父进程执行 fork()创建子进程,则子进程的返回值是__________0________
3. 设访问一次 Cache 需 0.1μs,访问一次内存需 1μs,Cache 命中率为 90%,则访问一
个字节的平均存取时间为____0.9×0.1μs+0.1×(0.1μs+1μs)=0.2μs_____

访问一次 Cache 需要 0.1μs
访问一次内存需要 1μs
Cache 命中率为 90% (即 0.9)
需要考虑命中/不命中两种情况
Cache 命中时:只需要访问 Cache,时间为 0.1μs
Cache 未命中时:需要先访问 Cache(未命中),然后访问内存,再将数据写入 Cache。时间 = Cache 访问时间 + 内存访问时间 = 0.1μs + 1μs = 1.1μs
平均存取时间 = (Cache命中率 × Cache命中时间) + (Cache未命中率 × Cache未命中时间)= (0.9 × 0.1μs) + (0.1 × 1.1μs)= 0.2μs

4. 在动态分区存储管理中需要一对基址寄存器和限长寄存器,其中___基址寄存器
_____
是用于重定位。

        基址寄存器:用于重定位。它存放的是程序或作业所占内存分区的起始地址。在程序执行过程中,当需要访问数据时,硬件会将逻辑地址与基址寄存器中的值相加,从而得到实际的物理地址。这种地址变换的过程就是动态重定位。

        限长寄存器:与基址寄存器配合,用于存储保护。它存放的是程序或作业所占内存分区的长度或末地址。在每次访问内存时,除了使用基址寄存器进行地址变换外,还会将得到的物理地址与限长寄存器中的值进行比较,以确保访问不越界,防止了程序访问不属于其的内存区域,从而保证了系统的安全性和稳定性。

5. 就计算密集型进程和IO密集型进程而言,_____IO密集型进程_____的CPU调度优先级
更高。
6. 多道批处理系统注重于提高___________资源利用率_________,而分时系统注重于减
少用户程序的___________响应时间_________

其响应比的计算公式为(等待时间+服务时间)/ 服务时间。响应比 = (10:00 - 8:00 + 1小时) / 1小时 = 3。
7. 一个作业在8:00到达系统,预计运行1小时,若从10:00开始执行该作业,此时它的响应
比是______3___
8. 通常在PC机中,对磁盘的I/O控制采用______DMA或直接内存存取_________方式,
对键盘的I/O控制采用________中断或中断驱动的I/O________方式。

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