(完整版)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程_第三版_(張堯?qū)W_張高_(dá)史美林_著)_清華大學(xué)出版社_課后答案

1、第一章緒論I.什么是操作系統(tǒng)的幕本功能?答: 操作系統(tǒng)的職能是管理和控制汁算機(jī)系統(tǒng)中的所有硬、軟們資源，合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程，并為用戶提供一個(gè)良好的工作環(huán)境和友好的接 u.操作系統(tǒng)的基本功能包括處理機(jī)管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、信息管理 (文們騾統(tǒng)管理 )和用戶接 Ii 等 .:2.什么是批處理、分時(shí)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)?各有什么特征 ?答: 批處理系統(tǒng) (batchprocess ingsystem) : 操作員把用戶提交的作收分類.把一批作收編成一個(gè)作業(yè)執(zhí)行序列，由專門編制的監(jiān)督程序(monitor) 自動(dòng)依次處理.其主要特征是 :用戶脫機(jī)使用計(jì)算機(jī)、成批處理、多道程序運(yùn)行.分時(shí)系統(tǒng) (timcs

2、haringopcrationsystcm ): 把處理機(jī)的運(yùn)行時(shí)(fnJ 分成很短的時(shí)fFIJ 片，按 I<"t fnJ片輪轉(zhuǎn)的方式，把處理機(jī)分配給各進(jìn)程使用.其主要特征是 :交互性、多用戶同時(shí)性、獨(dú)立性。實(shí)時(shí)系統(tǒng) (rcaltimcsystcm): 在被控對(duì)象允許時(shí)間范圍內(nèi)作出響應(yīng) .其主要特征是 :對(duì)實(shí)時(shí)信息分析處理速度要比進(jìn)入系統(tǒng)快、要求安全可靠、資源利用率低。3.多道程序 (multiprogramming) 和多爪處理 (multiprocessing) 有何區(qū)別 ?答: 多道程序 (multiprogramming) 是作收之間自動(dòng)調(diào)度執(zhí)行、共享系統(tǒng)資源.并不是真

3、正地同時(shí)俏行多個(gè)作業(yè) :而多熏處 W. (multiprocessing) 系統(tǒng)配置多個(gè) CPU，能真正同時(shí)執(zhí)行多道程序。 要有效使用多重處理， 必須采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)， 而多道程序設(shè)計(jì)原則上不一定要求多重處理系統(tǒng)的支持 .第二章作業(yè)管理和用戶接口1.什么是作業(yè)?.作業(yè)步？答：把在一次應(yīng)用業(yè)務(wù)處理過程中，從輸入開始到輸出結(jié)束，用戶要求計(jì)算機(jī)所做的有關(guān)該次業(yè)務(wù)的處理的全部工作稱為一個(gè)作業(yè)。作業(yè)由不同的順序相連的作業(yè)步組成。作業(yè)步是在一個(gè)作業(yè)的處理過程中，計(jì)算機(jī)所做的相對(duì)獨(dú)立的工作。如.編輯愉入是一個(gè)作業(yè)步.它產(chǎn)生源程序文件 :編譯也是一個(gè)作業(yè)步.它產(chǎn)生目標(biāo)代碼文件.2.作業(yè)山幾部分組成?各有什

4、么功能 ?蕎 :作業(yè)山三部分組成 :程序、數(shù)據(jù)和作業(yè)說明書 .程序和數(shù)據(jù)完成用戶所要求的業(yè)務(wù)處理工作 .作業(yè)說明書則體現(xiàn)用戶的控制愈圖 .3.作業(yè)的愉入方式有哪 JL種?各有何特點(diǎn)谷 :作業(yè)的輸入方式有 5 種 :聯(lián)機(jī)輸入方式、脫機(jī)袖入方式、直接棍合方式、 SPOOLING (Simultancous Peripheral OperationsOnlinc) 系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)愉入方式 .各有如卜特點(diǎn) :(1) 聯(lián)機(jī)輸入方式 :用戶和系統(tǒng)通過交互式會(huì)話來怕入作業(yè).(2) 脫機(jī)輸入方式， 又稱預(yù)輸入方式， 利用低檔個(gè)人計(jì)甘機(jī)作為外幽處理極進(jìn)行鈞入處理，存儲(chǔ)在后備存儲(chǔ)器I:.然后將此后援存儲(chǔ)器連接到高速外

5、圍設(shè)備1 二和上機(jī)相連。 從而在較短的時(shí)間內(nèi)完成作業(yè)的愉入工作。(3) 直接禍合方式 :把上機(jī)和外圍低檔機(jī)通過一個(gè)公用的人容量外存六接禍合起來，從而省去了在脫機(jī)愉入中那種依靠人工干預(yù)末傳遞后援存儲(chǔ)雄的過程.(4)SPOOLING系統(tǒng) nl 譯為外田設(shè)備同時(shí)聯(lián)機(jī)攤作。 在 SPOOLING系統(tǒng)中 .多臺(tái)外團(tuán)設(shè)備通好道或 DMA 器件和主機(jī)與外存連接起來作業(yè)的愉入愉出過程由土機(jī)中的掩作系統(tǒng)控翻。(5) 網(wǎng)絡(luò)怕入方式:網(wǎng)絡(luò)愉入方式以上述幾仲泊入方式為贊拙.當(dāng)用戶需要把在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中某一臺(tái)主機(jī)上輸入的信息傳送到同一網(wǎng)中另臺(tái)主機(jī)上進(jìn)行攤作成執(zhí)行時(shí).就構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)輸入方式。4.試述 SPOOLING系統(tǒng)的

6、_I-作原理。答: 在 s 陽(yáng) OLIN6 系統(tǒng)巾，多臺(tái)外圍設(shè)備通過通逝或DMA 器件和主機(jī)與外存連接起來，作業(yè)的輸入輸出過程由主機(jī)中的操作系統(tǒng)控制.操作系統(tǒng)中的輸入程序包一含兩個(gè)獨(dú)立的過程，一個(gè)過程負(fù)責(zé)從外部設(shè)備把信息讀入緩沖區(qū)，另一個(gè)過程是寫過程， 負(fù)責(zé)把緩沖區(qū)中的信息送入到外存輸入井巾。 在系統(tǒng)輸入模塊收到作業(yè)輸入請(qǐng)求后，輸入管理模塊中的讀過積負(fù)責(zé)將信息從愉入裝置讀入緩沖區(qū)。當(dāng)緩沖V 滿時(shí)，由寫過程將信息從緩沖區(qū)寫到外存輸入井中。讀過程和寫過程反復(fù)循環(huán).直到一個(gè)作業(yè)愉入完畢。當(dāng)讀過程讀到一個(gè)硬件結(jié)束標(biāo)志后，系統(tǒng)再次驅(qū)動(dòng)寫過程把最后一批信息寫入外存并調(diào)用中斷處理程序結(jié)束該次輸入。然后系統(tǒng)為

7、該作業(yè)建立作業(yè)控制塊JCB，從而使輸入井中的作業(yè)進(jìn)入作業(yè)等待隊(duì)列，等待作業(yè)調(diào)度程序選中后進(jìn)入內(nèi)存。5.作業(yè)說明書和作業(yè)控制塊有何異同?答: 作業(yè)說明書主要包含三方面內(nèi)容:作業(yè)的基本描述、作業(yè)控制描述和資源要求描述.作業(yè)基本描述主要包括用戶名、作業(yè)名、使用的編程語(yǔ)言名、允許的最大處理時(shí)間等，而作業(yè)控制描述則大致包括作業(yè)在執(zhí)行過程中的控制方式，例如是脫機(jī)控制還是聯(lián)機(jī)控制、各作業(yè)步的操作順序以及作業(yè)不能正常執(zhí)行時(shí)的處理等.資源要求描述包括要求內(nèi)存大小、外設(shè)種類和臺(tái)數(shù)、處理機(jī)優(yōu)先級(jí)、所需處理時(shí)間、所需庫(kù)A 數(shù)或?qū)嵱贸绦虻?.而作業(yè)控制塊是作業(yè)說明書在系統(tǒng)中生成的一張表格，該表格遷記該作業(yè)所要求的資源情

8、況、預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間和執(zhí)行優(yōu)先級(jí)等。 從而，操作系統(tǒng)通過該表了解到作業(yè)要求，并分配資源和控制作業(yè)中R 序和數(shù)據(jù)的編譯、鏈接、裝入和執(zhí)行等 .6.操作系統(tǒng)為用戶提供哪些接門?它們的區(qū)別是什么 ?答: 操作系統(tǒng)為用戶提供兩個(gè)接l，一個(gè)是系統(tǒng)為用戶提供的各種命令接口.用戶利用這些操作命令來組織和控制作業(yè)的執(zhí)行或管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，另一個(gè)接門是系統(tǒng)調(diào)用， 編程人員使用系統(tǒng)調(diào)用來請(qǐng)求 a 作系統(tǒng)提供服務(wù)。 例如申請(qǐng)和釋放外設(shè)等類資源、控制程序的執(zhí)行速度等.。7.作業(yè)控制方式有哪幾種?調(diào)查你周圍的計(jì)算機(jī)的作業(yè)控制方式。答: 作業(yè)控制的主要方式有兩種:脫機(jī)方式和聯(lián)機(jī)方式。脫機(jī)控制方式利用作業(yè)控制語(yǔ)言來編寫表示用戶控

9、制意圖的作業(yè)控制程序，也就是作業(yè)說明書。作業(yè)控制語(yǔ)言的語(yǔ)句就是作業(yè)控制命令。不同的批處理系統(tǒng)提供不同的作業(yè)控制語(yǔ)言。聯(lián)機(jī)控制方式不同于脫機(jī)控制方式，它不要求用戶填寫作業(yè)說明書，系統(tǒng)只為用戶提供一組鍵盤或其他操作方式的命令。用戶使用操作系統(tǒng)提供的操作命令和系統(tǒng)會(huì)話，交互地控制程序執(zhí)行和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。8.什么是系統(tǒng)調(diào)用?系統(tǒng)調(diào)用與一般用戶程序有什么區(qū)別?與庫(kù)函數(shù)和實(shí)用程序又有什么區(qū)別?答: 系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)提供給編程人員的唯一接口。編程人員利用系統(tǒng)調(diào)用，在源程序一級(jí)動(dòng)態(tài)請(qǐng)求和釋放系統(tǒng)資源， 調(diào)用系統(tǒng)中己有的系統(tǒng)功能來完成那些與機(jī)器硬件部分相關(guān)的工作以及控制程序的執(zhí)行速度等。 因此， 系統(tǒng)調(diào)用像

10、一個(gè)黑箱子那樣， 對(duì)用戶屏蔽了操作系統(tǒng)的具體動(dòng)作而只提供有關(guān)的功能。它與一般用戶程序、庫(kù)函數(shù)和實(shí)用程序的區(qū)別是 :系統(tǒng)調(diào)用程序是在核心態(tài)執(zhí)行， 調(diào)用它們需要一個(gè)類似于硬件中斷處理的 I 一卜斷處理機(jī)制來提供系統(tǒng)服務(wù)。9.簡(jiǎn)述系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)過程。答: 用戶在程序中使用系統(tǒng)調(diào)用，給出系統(tǒng)凋用名和函數(shù)后，即產(chǎn)生一條相應(yīng)的陷入指令，通過陷入處理機(jī)制調(diào)用服務(wù)， 引起處理機(jī)中斷， 然后保護(hù)處理機(jī)現(xiàn)場(chǎng)， 取系統(tǒng)調(diào)用功能號(hào)并尋找子程序入口，通過入口地址表來調(diào)用系統(tǒng)子程序，然后返回用戶程序繼續(xù)執(zhí)行。10.為什么說分時(shí)系統(tǒng)沒有作業(yè)的概念?答: 因?yàn)樵诜謺r(shí)系統(tǒng)中，每個(gè)用戶得到的時(shí)問片有限，用戶的程序和數(shù)據(jù)信息直接輸

11、入到內(nèi)存工作區(qū)中和其他程序一起搶占系統(tǒng)資源投入執(zhí)行，而不必 i 序選擇 .因此，分時(shí)系統(tǒng)沒有作業(yè)控制表，也沒有作業(yè)調(diào)度存輸入并等待作業(yè)調(diào)度程11.試述 UNIX 的主要特點(diǎn) .答:UNIX 的主要特點(diǎn)是 :(1)UNIX 系統(tǒng)是一個(gè)可供多用戶同時(shí)操作的交互式分時(shí)操作系統(tǒng)，(2)為了向用廠提供交互式功能和使得用)”可以利用UNIX 系統(tǒng)的功能， UNIX 系統(tǒng)向用戶提供了兩種友好的界面或接口:系統(tǒng)調(diào)用和命令;(3)UNIX 系統(tǒng)具有一個(gè)可裝卸的分層樹型結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)，該文件系統(tǒng)使用方便、搜索簡(jiǎn)單，(4)UNIX 系統(tǒng)把所有外部設(shè)備都當(dāng)成文件，并分別賦予它們對(duì)應(yīng)的文件名。從而，用廠可以像使用文件那樣

12、使用任一設(shè)備而不必了解該設(shè)備的內(nèi)部特性， 這既簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)， 又方便了用 )”，(5)UNIX 系統(tǒng)核心程序的絕大部分源代碼和系統(tǒng) _L 的支持軟件都用 C 語(yǔ)言編寫。且 UNIX 系統(tǒng)是一個(gè)開放式系統(tǒng)，即具有統(tǒng)一的用戶接口，使得 UNIX 用戶的應(yīng)用程序可在不同的執(zhí)行環(huán)境下運(yùn)行。正是由于UNIX 具有 .上述這些特點(diǎn)，使得UNIX 系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展.12. UNIX 操作系統(tǒng)為用戶提供哪些接口 ?試舉例說明 .答;UNIX 系統(tǒng)為用戶提供兩個(gè)接口，即面向操作命令的接口Shell 和面向編程用戶的接口:系統(tǒng)調(diào)用。 常見的 Shell 命令如 :login, logout, vi,

13、ernacs. 印，rm, Is, cc，link,adducer,chown, dbx,date等 ;常見的系統(tǒng)調(diào)用如:ioctl, read, write, open, close,crest, excel, flock, stat, mount, fork, wait, exit, socket等 .13·在你周圍裝有UNIX 系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上，練習(xí)使用后臺(tái)命令，管道命令等Shell 的基木命令。吞甘k，二答: 例 1:用 Shell 譜言編制一 Shell 程序 .該程序在用戶輸入年、月之后，自動(dòng)打印輸出該年該月的日歷 :echo"Please input the m

14、onth:”read monthecho'Please input the year:”read year第三章用戶V 理和配置份理1.有 A 說，一個(gè)進(jìn)程是山偽處理機(jī)執(zhí)行的一個(gè)程序，這話對(duì)嗎答:對(duì)。?為什么 ?因?yàn)閭翁幚頇C(jī)的概念只有在執(zhí)行時(shí)刁存在， 它表示多個(gè)進(jìn)程在單處理機(jī)上并發(fā)執(zhí)行的二個(gè)調(diào)度單位。因此，盡 V 進(jìn)程是動(dòng)態(tài)概念，是程序的執(zhí)行過程，但是，在多個(gè)進(jìn)程并行執(zhí)行時(shí)，仍然只有一個(gè)進(jìn)程占據(jù)處理機(jī)執(zhí)行， 而其他并發(fā)進(jìn)程則處于就緒或等待狀態(tài)。 這些并發(fā)進(jìn)程就相當(dāng)干由偽處理機(jī)執(zhí)行的程序。2.試比較進(jìn)程和程序的區(qū)別。答:(1)進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念。而程序是一個(gè)靜態(tài)概念.積序是指令的有序集介

15、.無執(zhí)行含義.進(jìn)程則強(qiáng)調(diào)執(zhí)行的過程(2)進(jìn)程具有并行特征(獨(dú)立性，異步性).程序則沒有 .(3)不同的進(jìn)程可以包含同一個(gè)程序，同一程序在執(zhí)行中也可以產(chǎn)生多個(gè)進(jìn)程。3.我們說程序的并發(fā)執(zhí)行將導(dǎo)致最終結(jié)果失去封閉性廣這話對(duì)所有的程序都成立嗎?舉例說明.答: 并非所有程序均成立。如:Beginlocal" ZK:10print(x)End上述程序中x 是內(nèi)部變量， 不可能被外部程序訪問，因此這段程序的運(yùn)行不會(huì)受外部環(huán)境影晌.4.試比較作業(yè)和進(jìn)程的區(qū)別。答: 一個(gè)進(jìn)程是一個(gè)程序?qū)δ硞€(gè)數(shù)據(jù)集的執(zhí)行過程，是分配資源的摹本單位。作業(yè)是用于需要計(jì)算機(jī)完成某項(xiàng)任務(wù)，而要求計(jì)算機(jī)所做工作的集合。一個(gè)作業(yè)

16、的完成要經(jīng)過作業(yè)提交，作業(yè)收容、作業(yè)執(zhí)行和作業(yè)完成 4 個(gè)階段。而進(jìn)程是己提交完畢的程序所執(zhí)行過程的描述，足資源分配的 4 本單位 .其主要區(qū)別關(guān)系如下 :(I)作業(yè)是用戶向計(jì)算機(jī)提交任務(wù)的任務(wù)實(shí)體.在用戶向計(jì)算機(jī)提交作業(yè)之后，系統(tǒng)將存儲(chǔ)在外存中的作業(yè)等待隊(duì)列中等待執(zhí)行。 而進(jìn)程則是完成用戶任務(wù)的執(zhí)行實(shí)體， 是向系統(tǒng)申請(qǐng)分配資源的基本單位。任一進(jìn)積 .只要它被創(chuàng)建，總有相應(yīng)的部分存在于內(nèi)存巾(2)一個(gè)作業(yè)可由多個(gè)進(jìn)程組成.且必須至少由一個(gè)進(jìn)積組成.但反過來不成立.(3)作業(yè)的概念主要用在批處理系統(tǒng)中 .像 Unix 這樣的分時(shí)系統(tǒng)中，則沒有作日而進(jìn)程的概念則用在幾乎所有的多道程序系統(tǒng)巾。5.

17、UNIXSystcm V中 .系統(tǒng)程序所對(duì)應(yīng)的正文段未被考慮成進(jìn)程一上下文的一部分，為什么?答: 因?yàn)橄到y(tǒng)程序的代碼被用戶程序所共享，因此如果每個(gè)進(jìn)程在保存進(jìn)程I 下文時(shí)，都將系統(tǒng)程序代碼放到其進(jìn)程上下文中.則大大浪費(fèi)了資源.因此系統(tǒng)程序的代碼不放在進(jìn)程上下文中，而是統(tǒng)一放在核心程序所處的內(nèi)存中.6.什么是臨界區(qū) ?試舉一臨界區(qū)的例子.答: 臨界區(qū)是指不允許多個(gè)并發(fā)進(jìn)程交叉執(zhí)行的一段程序。它是由于不同并發(fā)進(jìn)程的程序段共享公用數(shù)據(jù)或公用數(shù)據(jù)變量而引起的 .所以它又被稱為訪問公用數(shù)據(jù)的那段程序。例如 :getspace:Begin local gtop=top - IEndrelease(ad):

18、Begintop -top+1stacktop=adEnd7.并發(fā)進(jìn)程間的制約有哪兩種?引起制約的原因是什么?答: 并發(fā)進(jìn)程所受的制約有兩種 :直接制約和間接制約。直接制約是由并發(fā)進(jìn)程互相共享對(duì)方的私有資源所引起的。間接制約是由競(jìng)爭(zhēng)共有資源而引起的。8.什么是進(jìn)程間的互斥?什么是進(jìn)程間同步?答: 進(jìn)程間的互斥是指:一組并發(fā)進(jìn)程中的一個(gè)或多個(gè)程序段，因共享某一公有資源而導(dǎo)致它們必須以一個(gè)不許交叉執(zhí)行的單位執(zhí)行，即不允許兩個(gè)以_L 的共李該資源的并發(fā)進(jìn)程同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)。進(jìn)程間的同步是指 :異 jIIJF境下的一組并發(fā)進(jìn)程因直接制約互相發(fā)送消息而進(jìn)行互相合作、互相等待，各進(jìn)程按一定的速度執(zhí)行的過程。

19、9.試比較 P, V 原語(yǔ)法和加鎖法實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間互斥的區(qū)別。答: 互斥的加鎖實(shí)現(xiàn)是這樣的:當(dāng)某個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界 X 之后，它將鎖土臨界區(qū)，直到它退出臨界區(qū)時(shí)為止。并發(fā)進(jìn)程在申請(qǐng)進(jìn)入臨界區(qū)時(shí).首先測(cè)試該臨界區(qū)是否是I 幾鎖的 .如果該臨界區(qū)已被鎖住 .則該進(jìn) V 要等到該臨界區(qū)開鎖之后才有可能獲得臨界區(qū)。但是加鎖法存在如下弊端 :(1)循環(huán)測(cè)試鎖定位將報(bào)耗較多的CPU 計(jì)算時(shí)間 :(2)產(chǎn)生不公平現(xiàn)象 .為此， P,V 原語(yǔ)法采用信號(hào)量管理相應(yīng)臨界區(qū)的公有資源.信號(hào)量的數(shù)值僅能由PI V 原語(yǔ)操作改變而 P, V 原語(yǔ)執(zhí)行期間不允許中斷發(fā)生。其過程是這樣的:當(dāng)某個(gè)進(jìn)程正在臨界區(qū)內(nèi)執(zhí)行時(shí).其他進(jìn)程如果

20、執(zhí)行了 P 原語(yǔ) .則該進(jìn)程并不像lock 時(shí)那樣因進(jìn)不了臨界區(qū)而返回到lock 的起點(diǎn) .等以后重新執(zhí)行測(cè)試，而是在等待隊(duì)列中等待山其他進(jìn)程做V 原語(yǔ)操作釋放資源后，進(jìn)入臨界 V，這時(shí) P 原語(yǔ)才算真正結(jié)束。若有多個(gè)進(jìn)程做P 原語(yǔ)操作而進(jìn)入等待狀態(tài)之后一旦有 V 原語(yǔ)釋放資源，則等待進(jìn)程中的一個(gè)進(jìn)入臨界區(qū)，其余的繼續(xù)等待?？傊?，加鎖法是采用反塹測(cè)試lock 而實(shí)現(xiàn)互斥的。存在CPU浪費(fèi)和不公平現(xiàn)像，P.V原語(yǔ)使用了信號(hào)量，克服了加鎖法的弊端·r，14.設(shè)有 5 個(gè)哲學(xué)家 .共享一張放有五把椅子的桌子，每人分得一把椅子。但是 .桌子總共只有 5 支筷子，在每人兩邊分開各放一支。哲學(xué)家

21、們?cè)诙亲羽囸I時(shí)才試圖分兩次從兩邊抬起筷子就餐。條件:(I)只有拿到兩支筷子時(shí)，哲學(xué)家才能吃飯.(2)如果筷子己在他人手上，則該哲學(xué)家必須等待到他人吃完之后才能拿到筷子。(3)任，哲學(xué)家在自己未拿到兩支筷子吃飯之前，決不放下自己手中的筷子。試(1)描述一個(gè)保證不會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)鄰座同時(shí)要求吃飯的通信算法.（ 2）描述一個(gè)既沒有兩鄰座同時(shí)吃飯.又沒有人餓死 (永遠(yuǎn)拿不到筷子 )的算法 .（ 3）在什么情況下 .5 個(gè)哲學(xué)家全部吃不上飯 ?解答 :(l)、設(shè)信號(hào)量cOl-c41.初始值均為1.分別表示i 號(hào)筷子被拿send(i): 第 i 個(gè)哲學(xué)家要吃飯beginP(cil);P(ci+l mod 5):

22、eat;V(cfi+I mod 51);V(ci):End;該過程能保證兩鄰座不同時(shí)吃飯.但會(huì)出規(guī)5 個(gè)哲學(xué)家一人拿一只筷子.誰(shuí)也吃不 .1 幾飯的死傾情況。(2).解決的思路如下 :讓奇數(shù)號(hào)的哲學(xué)家先取右手邊的筷子，讓偶數(shù)號(hào)的哲學(xué)家先取左手邊的筷子 .這樣，任何一個(gè)哲學(xué)家拿到一只筷子之后，就己經(jīng)阻止了他鄰座的一個(gè)哲學(xué)家吃飯的企圖，除非某個(gè)哲學(xué)家一直吃下去，否則不會(huì)有人會(huì)餓死.send(i): 第 i 個(gè)哲學(xué)家要吃飯BeginIf i mod 2=0 thenP(ci),P(ci+1mod5)eat;V(ci,ci+l mod 5)Else考P(ci+1 mod 5)P(ci)EatV(ci+

23、l mod 5)V(ciI)End15.什么是線程 ?試述線程與進(jìn)程的區(qū)別，答: 線程是在進(jìn)程內(nèi)用于調(diào)度和占有處理機(jī)的笨本單位.它山線程控制表、存儲(chǔ)線程上下文的用戶棧以及核心棧組成.線程可分為用戶級(jí)線程、核心級(jí)線程以及用戶，/ 核心混合型線程等類型。其巾用戶級(jí)線程在用戶態(tài)下執(zhí)行，CPU調(diào)度算法和各線程優(yōu)先級(jí)都由用戶設(shè)置，與操作系統(tǒng)內(nèi)核無關(guān)。核心級(jí)線程的調(diào)度算法及線程優(yōu)先級(jí)的控制權(quán)在操作系統(tǒng)內(nèi)核?；旌闲途€程的控制權(quán)則在用戶和操作系統(tǒng)內(nèi)核二者。線程與進(jìn)程的主要區(qū)別有:(1）進(jìn)程是資源管理的基本單位，它擁有自己的地址空間和各種資源，例如內(nèi)存空間、外部沒備等了線程只是處理機(jī)調(diào)度的基本單位， 它只和其他

24、線程一起共享進(jìn)程資源， 膽自己沒有任何資源。(2)以進(jìn)積為單位進(jìn)行處理機(jī)切換和調(diào)度時(shí)，山于涉及到資源轉(zhuǎn)移以及現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)等問題，將導(dǎo)致處理機(jī)切換時(shí)間變長(zhǎng)， 資源利用率降低。 以線程為單位進(jìn)行處理機(jī)切換和調(diào)度時(shí)， 由于不發(fā)生資源變化，特別是地 )II 空 H7 的變化，處理機(jī)切換的時(shí)間較短，從而處理機(jī)效率也較高。(3)對(duì)用戶米說，多線程可減少用戶的等待時(shí)間。提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。例如，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程需要對(duì)兩個(gè)不同的服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程過程調(diào)用時(shí)，對(duì)一無線程系統(tǒng)的操作系統(tǒng)米說AWN 序等待兩個(gè)不同調(diào)用返回結(jié)果后才能繼續(xù)執(zhí)行，月.在等待巾容易發(fā)生進(jìn)程調(diào)度.對(duì)于多線程系統(tǒng)而言，則可以在同一進(jìn)程中使用不同的線程同時(shí)進(jìn)行

25、遠(yuǎn)程過程調(diào)用，從而縮短進(jìn)程的等待時(shí)間。(4)線程和進(jìn)程一樣，都有自己的狀態(tài).也有相應(yīng)的同步機(jī)制，不過，由于線程沒有單獨(dú)的數(shù)據(jù)和程序空間，因此，線程不能像進(jìn)程的數(shù)據(jù)與程序那樣.交換到外存存儲(chǔ)空間.從而線程沒有掛起狀態(tài)。(5)進(jìn)程的調(diào)度、同步等控制大多山操作系統(tǒng)內(nèi)核完成，而線程的控制既可以Ill 操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行，也可以山用戶控制進(jìn)行.第四章進(jìn)程管理1 什么是分級(jí)調(diào)度?分時(shí)系統(tǒng)中有作業(yè)調(diào)度的概念嗎?如果沒有，為什么?答: 處理機(jī)調(diào)度問趣實(shí)際上也是處理機(jī)的分配問題。顯然只有那些參與競(jìng)爭(zhēng)處理及所必需的資源都己得到滿足的進(jìn)程才能享有競(jìng)爭(zhēng)處理機(jī)的資格。這時(shí)它們處于內(nèi)存就緒狀態(tài) .這些必需的資源包括內(nèi)存、

26、外設(shè)及有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。 從而，在進(jìn)程有資格競(jìng)爭(zhēng)處理機(jī)之前，作業(yè)調(diào)1 變程序必須先調(diào)用存儲(chǔ)管理、外設(shè)管理程序，并按一定的選擇順序和策略從輸入井中選擇出幾個(gè)處于后備狀態(tài)的作業(yè) .為它們分配資源和創(chuàng)建進(jìn)程 .使它們獲得競(jìng)爭(zhēng)處理機(jī)的資格 .另外，由于處于執(zhí)行狀態(tài)下的作業(yè)一般包括多個(gè)進(jìn)程，而在單機(jī)系統(tǒng)中.每一時(shí)刻只能有一個(gè)進(jìn)程占有處理機(jī).這樣，在外存中，除了處于后備狀態(tài)的作業(yè)外，還存在處于就緒狀態(tài)而等待得到內(nèi)存的作業(yè)。我們需要有一定的方法和策略為這部分作業(yè)分配空間。因此處理機(jī)調(diào)度需要分級(jí) .一般來說 .處理機(jī)調(diào)度可分為4 級(jí):(I)作業(yè)調(diào)度 :又稱宏觀調(diào)度，或高級(jí)調(diào)度。(2)交換調(diào)度 :又稱中級(jí)調(diào)度.其

27、主要任務(wù)是按照給定的原則和策略，將處于外存交換區(qū)中的就緒態(tài)或等待狀態(tài)或內(nèi)存等待狀態(tài)的進(jìn)程交換到外存交換區(qū)。 交換調(diào)度主要涉及到內(nèi)存管理與擴(kuò)充。因此在有些書本中也把它歸入內(nèi)存管理部分。(3)進(jìn)程調(diào)度 :又稱微觀調(diào)度或低級(jí)調(diào)度.共主要任務(wù)是按照某種策略和方法選取一個(gè)處干就緒狀態(tài)的進(jìn)程占用處理機(jī)。 在確立了占用處理機(jī)的進(jìn)程之后，系統(tǒng)必須進(jìn)行進(jìn)程上下文切換以建立與占用處理機(jī)進(jìn)程相適應(yīng)的執(zhí)行環(huán)境。(4)線程調(diào)度 :進(jìn)積中相關(guān)堆找和控制表等的調(diào)度.在分時(shí)系統(tǒng)中， 一般不存在作業(yè)調(diào)度，而只有線程調(diào)度、進(jìn)程調(diào)度和交換調(diào)度。這是因?yàn)樵诜謺r(shí)系統(tǒng)中，為了縮短響應(yīng)時(shí)間，作業(yè)不是建立在外存.而是直接建立在內(nèi)存中.在分時(shí)

28、系統(tǒng)中，一旦用戶和系統(tǒng)的交互開始，用戶馬上要進(jìn)行控制。因此，分時(shí)系魷g，沒有作業(yè)提交狀態(tài)和后備狀態(tài)。 分時(shí)系統(tǒng)的輸入信息經(jīng)過終端緩沖區(qū)為系統(tǒng)直接接收，或立即處理， 或經(jīng)交換調(diào)度暫存外存中 .2.試述作業(yè)調(diào)度的主要功能。答: 作業(yè)調(diào)度的主要功能是 :按一定的原則對(duì)外存輸入井上的大量后備作業(yè)進(jìn)行選擇.給選出的作業(yè)分配內(nèi)存、 輸入輸出設(shè)備等必要的資源，并建立相應(yīng)進(jìn)程， 使該作業(yè)的相關(guān)進(jìn)程獲褥竟?fàn)幪幚頇C(jī)的權(quán)利。 “另外，當(dāng)作業(yè)執(zhí)行完畢時(shí)，還負(fù)責(zé)回收系統(tǒng)資源.3.作業(yè)調(diào)度的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有哪些?這些性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在任何悄況下都能反映調(diào)度策略的優(yōu)劣嗎 ?答: 對(duì)于批處理系統(tǒng) .山于主要用于計(jì)算，因而對(duì)于作業(yè)的

29、周轉(zhuǎn)時(shí)間要求較高。從而作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間或平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間被用來衡量調(diào)度程序的優(yōu)劣。但對(duì)于分時(shí)系統(tǒng)米說， 平均響應(yīng)時(shí)間又被用來衡量調(diào)度策略的優(yōu)劣.對(duì)于分時(shí)系統(tǒng)，除了要保證系統(tǒng)吞吐量大、資源利用率高之外，還應(yīng)保證用戶能夠容忍的響應(yīng)時(shí)間.因此，在分時(shí)系統(tǒng)中.僅僅用周轉(zhuǎn)時(shí)間或帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間來衡量調(diào)度性能是不夠的。對(duì)于實(shí)時(shí)系統(tǒng)，衡量調(diào)度算法優(yōu)劣的主要標(biāo)志則是滿足用戶要求的時(shí)限時(shí)間。4.進(jìn)積調(diào)度的功能有哪些?答: 進(jìn)程調(diào)度的功能有:(1)tid nRR4 系統(tǒng)中所有進(jìn)程的執(zhí)行情況；（2）選擇占有處理機(jī)的進(jìn)程；(3)進(jìn)行進(jìn)程 _L 下文切換。5.進(jìn) V 調(diào)度的時(shí)機(jī)有哪幾種?答: 進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)有:(1)正在

30、執(zhí)行的進(jìn)程執(zhí)行完畢.這時(shí)如果不選擇新的就緒進(jìn)程執(zhí)行，將浪費(fèi)處理機(jī)資源.(2)執(zhí)行中進(jìn)程自己調(diào)用阻塞原語(yǔ)將自己阻塞起來進(jìn)入睡眠等待狀態(tài).(3)執(zhí)行中進(jìn)程調(diào)用了 P 原語(yǔ)操作 .從而因資源不足而被阻塞 :或調(diào)用了 V 原語(yǔ)操作激活了等待資源的進(jìn)程隊(duì)列。(4)執(zhí)行中進(jìn)程提出I/O 請(qǐng)求后被阻塞 .(5)在分時(shí)系統(tǒng)中時(shí)間片己經(jīng)用完。(6)在執(zhí)行完系統(tǒng)調(diào)用等系統(tǒng)程序后返回用戶程序時(shí)，可看做系統(tǒng)進(jìn)程執(zhí)行完畢，從而調(diào)度選擇一新的用戶進(jìn)積執(zhí)行。(7)在 CPU執(zhí)行方式是可剝奪時(shí)，還有:就緒隊(duì)列巾的某進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)變得高于當(dāng)前執(zhí)行進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，從而也將引發(fā)進(jìn)程調(diào)度.6.進(jìn)積上下文切換山哪幾部分組成?描述進(jìn)程上下文

31、切換過程。答: 進(jìn) 49 上下文切換 .I以下 4 -7 步驟組成 :(1)決定是否作上下文切換以及是否允許作上下文切換 .包括對(duì)進(jìn)程調(diào)度原因的檢六分析，以及當(dāng)前執(zhí)行進(jìn)程的資格和 CPU執(zhí)行方式的檢查等 .在操作系統(tǒng)中，上下文切換程序并不是每時(shí)侮刻都在檢查和分析是否可作上下文切換，它們?cè)O(shè)置有適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)。(2)保存當(dāng)前執(zhí)行進(jìn)程的上下文.這里所說的當(dāng)前執(zhí)行進(jìn)程，實(shí)際上是指調(diào)用一L 下文切換程序之前的執(zhí)行進(jìn)程。如果_L 下文切換不是被那個(gè)當(dāng)前執(zhí)行進(jìn)程所調(diào)用.且不屬于該進(jìn)程.則所保存的上下文應(yīng)是先前執(zhí)行進(jìn)程的上下文.或稱為“老”進(jìn)程上下文。顯然.上下文切換程序不能破壞， .老”進(jìn)程的 _L 下文結(jié)構(gòu)。

32、(3)使用進(jìn)程調(diào)度算法，選擇一處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程。(4)恢父或裝配所選進(jìn)程的上下文.將 CPU控制權(quán)交到所選進(jìn)程手中。7.為什么說在進(jìn)程上下文切換過程巾.上下文切換程序不能破壞“老"進(jìn)程的上下文結(jié)構(gòu)?:因?yàn)槿绻谶M(jìn)程上下文切換中破壞了老的進(jìn)程上下文，等到CPU調(diào)度到該老進(jìn)程執(zhí)行，就不能正確地恢復(fù)其停止執(zhí)行前的狀態(tài)了。第五章處理器管理1.存儲(chǔ)管理的主要功能是什么?答: 存儲(chǔ)管理的主要功能包括以下幾點(diǎn):(1)在硬件的支持下完成統(tǒng)一管理內(nèi)存和外存之間數(shù)據(jù)和程序段自動(dòng)交換的虛擬存儲(chǔ)(2)將多個(gè)虛存的一維線性空間或多維線性空間變換到內(nèi)存的唯一的一維物理線性地(3)控制內(nèi)外存之間的數(shù)據(jù)傳輸。(4

33、)實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的分配和回收.(5)實(shí)現(xiàn)內(nèi)存信息的共享與保護(hù).2.什么是虛擬存儲(chǔ)器?其特點(diǎn)是什么?答: 進(jìn)程中的目標(biāo)代碼、數(shù)據(jù)等的虛擬地址組成的虛擬空間稱為虛擬存儲(chǔ)器。虛擬存儲(chǔ)器不考慮物理存儲(chǔ)器的大小和信息存放的實(shí)際位置 .只規(guī)定每個(gè)進(jìn) n 中相互關(guān)聯(lián)信息的相對(duì)位置。每個(gè)進(jìn)程都擁有自己的虛擬存儲(chǔ)器 .且虛擬存儲(chǔ)器的容量是山計(jì)算機(jī)的地址結(jié)構(gòu)和尋址方式來確定。 實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器要求有相應(yīng)的地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)， 以便把指令的虛擬地址變換為實(shí)際物理地址 :另外，由于內(nèi)存空間較小，進(jìn)程只有部分內(nèi)容存放于內(nèi)存中，待執(zhí)行時(shí)根據(jù)需要再調(diào)抬令入內(nèi)存。3.實(shí)現(xiàn)地址重定位的方法有哪幾類答: 實(shí)現(xiàn)地址重定位的方法有兩種?:靜態(tài)地址

34、重定位和動(dòng)態(tài)地址重定位。(1)靜態(tài)地址重定位是在虛空間程序執(zhí)行之前!Li 裝配程序完成地址映射工作。靜態(tài)重定位的優(yōu)點(diǎn)是不需要硬件支持，但是Q 靜態(tài)地址重定位方法進(jìn)行地址變換無法實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器。靜態(tài)重定位的另一個(gè)缺點(diǎn)是必須占用連續(xù)的內(nèi)存空間和難以做到程序和數(shù)據(jù)的共享。(2)動(dòng)態(tài)地址重定位是在程序執(zhí)行過程中，在CPU訪問內(nèi)存之前山硬件地址變換機(jī)構(gòu)將要訪問的程序或數(shù)據(jù)地址轉(zhuǎn)換成內(nèi)存地址。動(dòng)態(tài)地址重定位的主要優(yōu)點(diǎn)有:可以對(duì)內(nèi)存進(jìn)行非連續(xù)分配.動(dòng)態(tài)重定位提供了實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的基礎(chǔ).動(dòng)態(tài)重定位有利于程序段的共享。形式化描述 :略。4.常用的內(nèi)存信怠保護(hù)方法有哪幾種?它們各自的特點(diǎn)是什么?答: 常用的內(nèi)存保

35、護(hù)方法有硬件法、軟件法和軟硬件結(jié)合保護(hù)法三種.上下界保護(hù)法是一種常用的硬件保護(hù)法。上下界存儲(chǔ)保護(hù)技術(shù)要求為每個(gè)進(jìn)程設(shè)置對(duì)上下界寄存器 .上下界寄存器巾裝有被保護(hù)程序和數(shù)據(jù)段的起始地址和終止地址.在程序執(zhí)行過積中，在對(duì)內(nèi)存進(jìn)行訪問操作時(shí)首先進(jìn)行訪問地址合法性檢介，即檢卉經(jīng)過重定位之后的內(nèi)存地址是否在上、下界寄存器所規(guī)定的范圍之內(nèi)。若在規(guī)定的范圍之內(nèi)，則訪問是合法的:否則是非法的，并產(chǎn)生訪問越界中斷。保護(hù)鍵法也是一種常用的軟件存儲(chǔ)保護(hù)法。保護(hù)鍵法為每一個(gè)被保護(hù)存儲(chǔ)塊分配一個(gè)單獨(dú)的保護(hù)鍵 .在程序狀態(tài)字中則設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)鍵開關(guān)字段.對(duì)不同的進(jìn)程賦予不同的開關(guān)代碼以和被保護(hù)的存儲(chǔ)塊中的保護(hù)鍵匹配。保護(hù)

36、鍵可以沒臂成對(duì)讀寫同時(shí)保護(hù)的或只對(duì)讀寫進(jìn)行單項(xiàng)保護(hù)的。如果開關(guān)字段與保護(hù)鍵匹配或存儲(chǔ)塊未受到保護(hù)。則訪問該存儲(chǔ)塊是允許的，否則將產(chǎn)生訪問出錯(cuò)中斷。另外一種常用的硬軟件內(nèi)存保護(hù)方式是:界限存儲(chǔ)器與 CPU 的用戶態(tài)，核心態(tài)相結(jié)合的保護(hù)方式 .在這種保護(hù)方式下，用戶態(tài)進(jìn)程只能訪問那些在界限寄存器所規(guī)定范困內(nèi)的內(nèi)存部分.而核心態(tài)進(jìn)程則可以訪問整個(gè)內(nèi)存地址空間。5·如果把 DOS的執(zhí)行模式改為保護(hù)模式，起碼應(yīng)做怎樣的修改?，答: 如果要把 DOS的執(zhí)行模式改成保護(hù)模式，起碼要為每一個(gè)進(jìn)程設(shè)置一對(duì)上下界寄存器._L 下界寄存器中裝有被保護(hù)程序和數(shù)據(jù)段的起始地址和終止地址。在程序執(zhí)行過程中，在對(duì)

37、內(nèi)存進(jìn)行訪問操作時(shí)首先進(jìn)行訪問地址合法性檢查.即檢查經(jīng)過重定位之后的內(nèi)存地址是否在上、下界寄存器所規(guī)定的范圍之內(nèi)。若在規(guī)定的范圍之內(nèi)，則訪問是合法的;否則是非法的，并產(chǎn)生訪問越界中斷。 另外，還應(yīng)該把指令的訪問內(nèi)存模式由訪問實(shí)際物理地址改為山邏粗地址變換為物理地址的方式。6.動(dòng)態(tài)分區(qū)式管理的常用內(nèi)存分配算法有哪幾種?比較它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。答；動(dòng)態(tài)分區(qū)式竹理的常用內(nèi)存分配算法有最先適應(yīng)法(FF).最佳適應(yīng)法 (BF)和最壞適應(yīng)法（wf ）。(WF).優(yōu)缺點(diǎn)比較 :從搜索速度上看最先適應(yīng)法最佳， 最佳活應(yīng)法和最壞適應(yīng)法都要求把不同大小的空閑區(qū)按大小進(jìn)行排隊(duì) .從回收過程來看，最先適應(yīng)法也是最佳，因

38、為最佳適應(yīng)法和最壞適應(yīng)法都必須重新調(diào)整空閑區(qū)的位置。最佳適應(yīng)法找到的空閑儀是最佳的，但是會(huì)造成內(nèi)存碎片較多，影響了內(nèi)存利用率，而最壞適應(yīng)法的內(nèi)存碎片最少，但是對(duì)內(nèi)存的請(qǐng)求較多的進(jìn)程有可能分配失敗?？傊?.三種算法各有所長(zhǎng)，針對(duì)不同的請(qǐng)求隊(duì)列，它們的效率和功能是不一樣的.7. 5.3 節(jié)討論的分伏式管理可以實(shí)現(xiàn)虛存嗎?如果不能，需要怎樣修改?試設(shè)計(jì)一個(gè)分區(qū)式管理實(shí)現(xiàn)虛存的程序流程圖.如果能，試說明理I 婦 .答:53 節(jié)討論的分區(qū)式管理不能實(shí)現(xiàn)虛存。如果要實(shí)現(xiàn)虛存，可以在分區(qū)的基礎(chǔ)之上對(duì)每個(gè)分區(qū)內(nèi)部進(jìn)行請(qǐng)求調(diào)頁(yè)式管理。程序流程圖 :略。8.簡(jiǎn)述什么是N 蓋 ?什么是交換 ?攫蓋和交換的區(qū)別是什么

39、?答: 將程序劃分為若干個(gè)功能 _卜相對(duì)獨(dú)立的程序段， 按照程序的邏辮結(jié)構(gòu)讓那些不會(huì)同時(shí)執(zhí)行的程序段共享同一塊內(nèi)存區(qū)的內(nèi)存擴(kuò)充技術(shù)就是擬蓋。交換是折先將內(nèi)存某部分的程序或數(shù)據(jù)寫入外存交換區(qū)， 再?gòu)耐獯娼粨Q伙中調(diào)入指定的程序或數(shù)據(jù)到內(nèi)存中來，并讓其執(zhí)行的一種內(nèi)存擴(kuò)充技術(shù)。 與蓬蓋技術(shù)相比， 交換不要求程序員給出程序段之間的菠蓋結(jié)構(gòu) .而且，交換主要是在進(jìn)程或作業(yè)之間進(jìn)行 .而俊蓋則主要在同一個(gè)作業(yè)或同一個(gè)進(jìn)程內(nèi)進(jìn)行。另外R 蓋只能投蓋那些與理蓋程序段無關(guān)的程序段。9.什么是頁(yè)式管理?靜態(tài)頁(yè)式管理可以實(shí)現(xiàn)虛存嗎?答: 頁(yè)式管 J 吧妹是把各進(jìn)程的虛擬空間劃分為若干長(zhǎng)度相等的頁(yè)面，把指令按頁(yè)面大小劃

40、分后存放在內(nèi)存中執(zhí)行或只在內(nèi)存中存放那些經(jīng)常被執(zhí)行或即將被執(zhí)行的頁(yè)面，而那些不被經(jīng)常執(zhí)行以及在近期內(nèi)不可能被執(zhí)行的頁(yè)面則存放于外存中.按一定規(guī)則調(diào)入的一種內(nèi)存管理方式。靜態(tài)頁(yè)式管理不能實(shí)現(xiàn)虛存，這是因?yàn)殪o態(tài)頁(yè)式管理要求進(jìn)程或作業(yè)在執(zhí)行前全部被裝入內(nèi)存，作業(yè)或進(jìn)程的大小仍受內(nèi)存可用頁(yè)面數(shù)的限制.l0.什么是請(qǐng)求頁(yè)式管理?試設(shè)計(jì)和描述一個(gè)請(qǐng)求頁(yè)式管理時(shí)的內(nèi)存頁(yè)面分配和回收算法(包括缺頁(yè)處理部分).答: 請(qǐng)求頁(yè)式管理是動(dòng)態(tài)頁(yè)式內(nèi)存管理的一種，它在作業(yè)或進(jìn)程開始執(zhí)行之前，不把作業(yè)或進(jìn)程的程序段和數(shù)據(jù)段一次性的全部裝入內(nèi)存，而只裝入被認(rèn)為是經(jīng)常反復(fù)執(zhí)行和調(diào)用的工作區(qū)部分。 其他部分則在執(zhí)行過程巾動(dòng)態(tài)裝入

41、。請(qǐng)求頁(yè)式管理的調(diào)入方式足，當(dāng)需要執(zhí)行某條折令而又發(fā)現(xiàn)它不在內(nèi)存時(shí).或當(dāng)執(zhí)行某條指令需要訪問其他數(shù)據(jù)或指令時(shí)，而這些指令和數(shù)據(jù)又不在內(nèi)存中.從而發(fā)生缺頁(yè)中斷，系統(tǒng)將外存中相應(yīng)的頁(yè)面調(diào)入內(nèi)存。請(qǐng)求頁(yè)式種理的內(nèi)存頁(yè)面分配和回收算法:略。II 請(qǐng)求頁(yè)式管理中有哪幾種常用的頁(yè)面置換算法答: 比較常用的頁(yè)面置換算法有:立丁?試比較它們的優(yōu)(1)隨機(jī)淘汰算法randomglongram) 。即隨機(jī)地選擇某個(gè)用戶頁(yè)面并將其換出。(2)輪轉(zhuǎn)法 RR(roundrobin). 輪轉(zhuǎn)法循同換出內(nèi)存可用區(qū)內(nèi)一個(gè)可以被換出的頁(yè).無論該頁(yè)是剛被梅講或己多換講內(nèi)存很長(zhǎng)時(shí)間。(3)先進(jìn)先出法FIFO(firstinfirs

42、tout), FIFO 算法選擇在內(nèi)存駐留時(shí)間最長(zhǎng)的一頁(yè)將其淘汰。(4)最近最久未使用頁(yè)面 I 換算法 1. RU(least recently unused). 該算法的推本思想是 :當(dāng)需要淘汰某一頁(yè)時(shí)，選扦離當(dāng)前時(shí)間最近的一段時(shí)間內(nèi)級(jí)久沒有使用過的頁(yè)面先淘汰。(5)RE淘汰算法OPT(optimalrcplaccmcntalgori thm ) 。該算法淘汰在訪(ill 串中將來再也不出現(xiàn)的耀在離當(dāng)前最遠(yuǎn)的位置上出現(xiàn)的頁(yè)面。-14.什么是段式管理?它與頁(yè)式管理有何區(qū)別?答: 段式管理就是將程序按照內(nèi)容或過程(iii 數(shù) )關(guān)系分成段，每段擁有自己的名字。一個(gè)用戶作業(yè)或進(jìn)程所包含的段對(duì)應(yīng)于一

43、個(gè)二維線性虛擬空間， 也就是一個(gè)二維虛擬存儲(chǔ)器。 段式管理程序以段為單位分配內(nèi)存， 然后通過地址映射機(jī)構(gòu)把段式虛擬地址轉(zhuǎn)換成實(shí)際的內(nèi)存物理地址?！舅卷?yè)式管理時(shí)樣.段式管理也采用只把那些經(jīng)常訪問的段駐留內(nèi)存.而把那些在將來，段時(shí)間內(nèi)不被訪問的段放入外存.待需要時(shí)自動(dòng)調(diào)入相關(guān)段的方法實(shí)現(xiàn)二維虛擬存儲(chǔ)器。段式竹理和頁(yè)式竹理的主要區(qū)別有:(1)頁(yè)式管理中源程序進(jìn)行編譯鏈接時(shí)是將主程序、子程序、數(shù)據(jù)伙等按照線性空間的一維地址順序排列起來.段式管理則是將程序按照內(nèi)容或過積(FJ數(shù) )關(guān)系分成段，每段擁有自己的名字。一一個(gè)用戶作業(yè)或進(jìn)程所包含的段對(duì)應(yīng)于一個(gè)二:維線性虛擬空間，也就是一個(gè)二維虛擬存儲(chǔ)器.(2)

44、同動(dòng)態(tài)頁(yè)式管理一樣，段式管理也提供了內(nèi)外存統(tǒng)管理的虛存實(shí)現(xiàn).與頁(yè)式管理不同的是 :段式虛存每次交換的是一段有憊義的信息，而不是像頁(yè)式虛存管理那樣只交換固定大小的頁(yè)，從而需要多次的缺頁(yè)中斷才能把所需信息完整地調(diào)入內(nèi)存.(3)在段式針理中，段長(zhǎng)可根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)增長(zhǎng).這對(duì)那些需要不斷增加或改變新數(shù)據(jù)或子程序的段來說，將是非常有好處的.(4)段式管理便于對(duì)具有完整邏輯功能的信息段進(jìn)行共享。(5)段式管理便于進(jìn)行動(dòng)態(tài)鏈接，而頁(yè)式管理進(jìn)行動(dòng)態(tài)鏈接的過程非常k 雜。15.段式管理可以實(shí)現(xiàn)虛存嗎?如央可以 .簡(jiǎn)述實(shí)現(xiàn)方法。答: 段式憐理可以實(shí)現(xiàn)虛存。段式管理把程序按照內(nèi)容或過程(函數(shù) )關(guān)系分成段，每段擁有自己

45、的名字。一個(gè)用戶作業(yè)或進(jìn)程所包含的段對(duì)應(yīng)于一個(gè)二維線性虛擬空間(段號(hào) s 與段內(nèi)相對(duì)地址w)，也就是一個(gè)二維虛擬存儲(chǔ)器。 段式管理以段為單位分配內(nèi)存，然后通過地址映射機(jī)構(gòu)把段式虛擬地址轉(zhuǎn)換成實(shí)際的內(nèi)存物理地址。只把那些經(jīng)常訪問的段駐留內(nèi)存.而把那些在將來一段時(shí)間內(nèi)不被訪問的段放入外存.待需要時(shí)產(chǎn)生缺段中斷，自動(dòng)調(diào)入.16.為什么要提出段頁(yè)式管理?它與段式管理及頁(yè)式管理有何區(qū)別?答: 因?yàn)槎问焦芾砗晚?yè)式管理各有所長(zhǎng)。段式管理為用戶提供了一個(gè)二維的虛擬地址空間，反映了程序的邏輯結(jié)構(gòu)， 有利于段的動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)以及共享和內(nèi)存保護(hù)等， 這極大地方便了用戶。而分頁(yè)系統(tǒng)則 Ti 效地克服了碎片，提高了存儲(chǔ)器的利

46、用效率。從存儲(chǔ)管理的日的來講，主要是方便用戶的程序設(shè)計(jì)和提高內(nèi)存的利用率。 所以人們提出了將段式管理和頁(yè)式管理結(jié)合起來讓其互相取長(zhǎng)補(bǔ)短的段頁(yè)式管理。段頁(yè)式管理與段式和頁(yè)式管理相比，其訪問時(shí)間較長(zhǎng)因此 .執(zhí)行效率低。17.為什么說段頁(yè)式管理時(shí)的虛擬地址仍是二維的?.答: 因?yàn)樵诙雾?yè)式內(nèi)存管理中，對(duì)每一一段內(nèi)的地址空間進(jìn)行分頁(yè)式管理只是為了克服在內(nèi)存分配過程中產(chǎn) :生的大量碎片，從而提高存儲(chǔ)器的利用效率.它并沒有改變段內(nèi)地址空間的一維結(jié)構(gòu)，所以段頁(yè)式內(nèi)存管理中的 A 擬地址仍然和段式內(nèi)存管理中的虛擬地址山樣，是二維結(jié)構(gòu)的。18.段頁(yè)式憐理的主要缺點(diǎn)是什么?有什么改進(jìn)辦法?答: 段頁(yè)式管理的主要缺點(diǎn)

47、是對(duì)內(nèi)存中指令或數(shù)據(jù)進(jìn)行存取時(shí)，至少需要對(duì)內(nèi)存進(jìn)行三次以上的訪問 :第一次是山段表地址寄存器取段表始址后訪問段表，山此取出對(duì)應(yīng)段的頁(yè)表在內(nèi)存中的地址 .第三次則是訪問滅表得到所要訪問的指令或數(shù)據(jù)的物理地址.只有在訪問了段表和頁(yè)表之后 .第三次才能訪問真正需要訪問的物理單元.顯然 .這將大大降低CPU執(zhí)行折令的速度。改進(jìn)辦法是設(shè)置快速聯(lián)想寄存器。在快速聯(lián)想寄存器中.存放當(dāng)前最常用的段號(hào) s，頁(yè)號(hào) p 和對(duì)應(yīng)的內(nèi)存頁(yè)面地址與其他控制項(xiàng).當(dāng)需要訪問內(nèi)存空間某一單元時(shí)，可在通過段表、 頁(yè)表進(jìn)行內(nèi)存地址六找的同時(shí)，根據(jù)快速聯(lián)想寄存器六找其段號(hào)和頁(yè)號(hào)。如果所要訪問的段或頁(yè)的地址在快速聯(lián)想寄存器中.則系統(tǒng)不

48、再訪問內(nèi)存中的段表、頁(yè)表而直接把快速聯(lián)想寄存器中的值與頁(yè)內(nèi)相對(duì)地址d 拼接起來得到內(nèi)存地址 .19.什么是局部性原理 ?什么是抖動(dòng)州娜 1 什么辦法減少系統(tǒng)的抖動(dòng)現(xiàn)象?答: 局部性原理是指在幾乎所有程序的執(zhí)行過程中，在一段時(shí)間內(nèi)，CPU總是集中地訪問程序中的某一個(gè)部分而不是對(duì)程序的所有部分具有平均的訪問概率。抖動(dòng)是指當(dāng)給進(jìn)程分配的內(nèi)存小于所要求的工作IX 時(shí)，由于內(nèi)存外存之間交換頻繁，訪問外存的時(shí)間和輸入輸出處理時(shí)間大大增加 .反而造成 CPU因等待數(shù)據(jù)而空轉(zhuǎn)，使得整個(gè)系統(tǒng)性能大大下降.在物理系統(tǒng)中，為防止抖動(dòng)的產(chǎn)生， 在進(jìn)行淘汰或科換時(shí)， 一般總是把缺頁(yè)進(jìn)程鎖住，不讓其換出，從而防止抖動(dòng)發(fā)生

49、。防止抖動(dòng)發(fā)生的另一個(gè)辦法是設(shè)置較大的內(nèi)存工作區(qū)。第八章文件系統(tǒng)1.什么是文件、文件系統(tǒng)?文件系統(tǒng)有哪些功能?簽 :在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中.文件被解釋為一組賦名的相關(guān)宇符流的集合.或者是相關(guān)記錄的集合 .文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中與管理文件有關(guān)的軟件和數(shù)據(jù).文件系統(tǒng)的功能是為用戶建立文件.數(shù)銷、讀寫修改和復(fù)制文件名存取和進(jìn)行存取控制。.以及完成對(duì)文件的按2 文件件系跳一般按什么分類?可以今為哪幾類?簽 .文件系統(tǒng)一般按性質(zhì)，用途，組織形式.文件中的信息流向或文件的保護(hù)級(jí)別等分類。一按文件的性質(zhì)與用途可以分為系統(tǒng)文件.庫(kù)文件和用戶文件。按文件的組織形式可以分為普通文件，目錄文件和特殊文件。按文件中的信息流向可

50、以分為輸入文件.抽出文件和佑入/ 輸出文件 .按文件的保護(hù)級(jí)別可以分為只讀文件.讀寫文件，可執(zhí)行文件和不保護(hù)文件。3.什么是文件的邏樣結(jié)構(gòu)寧什么是記錄?答 :文件的邏輯結(jié)構(gòu)是用戶可見的結(jié)鉤，可分為字符流式的無結(jié)構(gòu)文件和記錄式的有結(jié)構(gòu)文件兩大類 .記錄是一個(gè)其有特定意義的信息單位，幼該記錄在文件中的邏輯地址(相對(duì)位置)與記錄名所對(duì)應(yīng)的一組關(guān)鍵字，屬性及其屬性值所組成。第九章外部設(shè)備管理1.設(shè)備竹理的日標(biāo)和功能是什么?答: 設(shè)備管理的目標(biāo)是 :選擇和分配輸入 / 輸出設(shè)備以便進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸操作:控制輸入 / 箱出設(shè)備和 CPU(或內(nèi)存 )之間交換數(shù)據(jù)，為用戶提供一個(gè)友好的透明接 is，提高設(shè)備和設(shè)備之間、 CPU和設(shè)備之間。以及進(jìn)積和進(jìn)程之間的并行操作，以使操作系統(tǒng)獲得最佳效率。設(shè)備竹理的功能是 :提供和進(jìn)程竹理系統(tǒng)的接 n:進(jìn)行設(shè)備分配 :實(shí)現(xiàn)設(shè)備和設(shè)備、設(shè)備和CPU等之間的并行操作:進(jìn)行緩沖區(qū)管理。2.數(shù)據(jù)傳送控 $f 方式有哪幾種?試比較它們各自的優(yōu)缺點(diǎn).答: 數(shù)據(jù)傳送控制方式有積序直接控制方式、中