資訊處理 92 年作業系統概論考古題

假設四個程序(process)到達(arrival)與CPU 使用時間如下所列。假設每個程序只使用 如列之CPU 時間，而不計算I/O 時間。請分別計算並說明程序執行次序 依序循環 (round robin)， 先到先服務(FCFS)， 最短工作優先(SJF)在有優先插入(Preemptive) 及不可優先插入(non-preemptive)法下，四種程序平均等待時間。註：RR 之時間量定 為 5 seconds。（20 分） Process Arrival Time CPU Time (sec) P1 0 6 P2

舉例說明排程是(scheduling)如何區別機制(mechanism)和策略(policy)，並請提出一機 制能夠允許父行程(parent process)來控制他的子行程(children processes)之排班策 略。（20 分）

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請說明忙碌等待(busy waiting)和停滯(blocking)有何不同。（20 分）

P4 8 2 二、假設一顆硬碟有6000 個磁柱，編號從0 到5999。目前讀寫頭的位置在磁柱1000 的 地方，再之前的位置為1500。今假設在排隊等待的需求磁柱編號數依序為 280, 1470, 900, 1700, 1800, 1500, 1000, 175 請問下列四種方法，欲滿足上述硬碟讀寫需求，讀寫 頭移動的距離和各為何？（20 分） FCFS（先來先做） SSTF（最短尋找時間的要求先做） SCAN（掃描排班法） LOOK 三、在硬碟的技術上，RAID 代表的全稱是什麼？有何作用？敘述RAID 1, RAID 2, 與 RAID 3 之間的差異性。（14 分）

解釋內部斷裂(internal fragmentation)和外部斷裂(external fragmentation)之間的分 別。（10 分） 內部斷裂和外部斷裂哪一個會發生在分頁系統中？（5 分） 內部斷裂和外部斷裂哪一個會發生在完全分段的系統中？（5 分）

何謂作業系統(operating system)？以檔案管理為例，請說明其在作業系統中應提供那 些功能？（10 分）

假設一電腦系統有6 架磁帶機，由n 個行程競相要求。每一行程最多可要求2 架磁 帶機。n 為何值可避免系統發生死結(deadlock)？（20 分）

在虛擬記憶體系統，分頁替換(page replacement)的方法中除了FIFO 的方法外，請列 舉另外兩種方法，並說明其如何作用。（12 分） 六、在分配行程(process)記憶體框架空間(frame)中，若分配不當則可能產生輾轉現象 (thrashing)。請說明何謂輾轉現象？試舉出解決此現象的方法。（12 分） 七、敘述批次系統與分時系統的差別。即時系統(real time system)有何特性？什麼系統屬 之？（12 分）

檔案系統的績效與cache hit rate 密切相關。如果由cache 中尋得所需區塊只需 1 msec，而由磁碟中讀取所需區塊則要50 msec。如果cache hit rate 為h，請問在此 系統中完成一個要求的平均時間為何？（20 分）