計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)湯子瀛第四版課后習(xí)題答案(全)

1、第一章1. 設(shè)計(jì)現(xiàn)代OS的主要目標(biāo)是什么答：(1)有效性 (2)方便性 (3)可擴(kuò)充性 (4)開放性2. OS的作用可表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面答：(1) OS作為用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口 (2) OS作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者(3) OS實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的抽象3. 為什么說OS實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的抽象答：OS首先在裸機(jī)上覆蓋一層I/O設(shè)備管理軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)破件操作的第一層次抽 象：在第一層軟件上再覆蓋文件管理軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)破件資源操作的第二層次抽象O OS通 過在計(jì)算機(jī)腰件上安裝多層系統(tǒng)軟件，增強(qiáng)了系統(tǒng)功能，隱藏了對(duì)硬件操作的細(xì)節(jié)，由它們 共同實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的抽象。4. 試說明推勵(lì)多

2、道批處理系統(tǒng)形成和収展的主要肋力是什么答：主要?jiǎng)恿碓从谒膫€(gè)方面的社會(huì)需求與技術(shù)發(fā)展： (1)不斷提高計(jì)算機(jī)資源的利用 率： (2)方便用戶；(3)器件的不斷更新?lián)Q代；(4)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展。5.何謂脫機(jī)I/O和聯(lián)機(jī)I/O答：脫機(jī)I/O 是指事先舟裝有用戶程序和數(shù)據(jù)的紙帶或卡片裟入紙帶輸入機(jī)或卡片機(jī)， 在外圍機(jī)的控制下，把紙帶或卡片上的數(shù)據(jù)或程序輸入到璉帶上。該方式下的輸入輸出由外 國(guó) 機(jī)控制完成，是在脫離主機(jī)的情況下進(jìn)行的。而聯(lián)機(jī)I/O方式是指程序和數(shù)據(jù)的輸入輸出都是在主機(jī)的直接控制下進(jìn)行的。6. 試說明推肋分吋系統(tǒng)形成和収展的主要肋力是什么答：推動(dòng)分時(shí)系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ歉?/p>

3、地滿足用戶的需要。主要表現(xiàn)在：CPU的 分時(shí)使用縮短了作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間；人機(jī)交互能力使用戶能直接控制自己的作業(yè)：主機(jī)的 共享使多用戶能同吋使用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，獨(dú)立地處理自己的作業(yè)。7. 實(shí)現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng)的關(guān)械問題是什么應(yīng)如何解決答：關(guān)鍵問題是當(dāng)用戶在自己的終端上鍵入命令時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)接收并及吋處理該命令， 在用戶能接受的時(shí)延內(nèi)將結(jié)果返回給用戶。解決方法：針對(duì)及時(shí)接收問題，可以在系統(tǒng)中設(shè) 貉多路卡，使主機(jī)能同時(shí)接收用戶從各個(gè)終端上輸入的數(shù)據(jù)；為每個(gè)終端配路緩沖區(qū)，暫存 用戶誡入的命令或數(shù)據(jù)。針對(duì)及時(shí)處理問題.應(yīng)使所有的用戶作業(yè)都直接進(jìn)入內(nèi)存，并且為 毎個(gè)作業(yè)分配一個(gè)吋間片允許作業(yè)只在自己的時(shí)間片內(nèi)

4、運(yùn)行.這樣在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，能使 每個(gè)作業(yè)都運(yùn)行一次。8. 為什么要引入實(shí)時(shí)OS答：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是指系統(tǒng)能及時(shí)響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)該事件的處 理，并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運(yùn)行。引入實(shí)吋OS是為了滿足應(yīng)用的需求，更好地 滿足實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域和實(shí)時(shí)信息處理領(lǐng)域的需要。9. 什么是枝實(shí)時(shí)任務(wù)和軟實(shí)時(shí)任務(wù)試舉例說明。答：硬實(shí)吋任務(wù)是指系統(tǒng)必須滿足任務(wù)對(duì)截止時(shí)間的要求，否則可能出現(xiàn)難以預(yù)測(cè)的結(jié)呆。 舉例來說，運(yùn)載火箭的控制等。軟實(shí)時(shí)任務(wù)是指它的截止時(shí)間并不嚴(yán)格，偶爾錯(cuò)過了任務(wù)的 截止時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響不大。舉例：網(wǎng)頁(yè)內(nèi) 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)第三版答案2/47 容 的更新、火車傳票系統(tǒng)。1

5、0. 試從交互性、及時(shí)性以及可靠性方面，將分時(shí)系統(tǒng)不實(shí)時(shí)系統(tǒng)過行比較。 答：(1)及 吋性：實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求與分時(shí)系統(tǒng)類似，都是以人所能接受的等待吋間來 確定：而實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的及時(shí)性，是以控制對(duì)象所要求的開始截止時(shí)間或完成截止時(shí)間來確 定的，一般為秒級(jí)到毫秒級(jí)，甚至有的要低于100微妙。 （2）交互性：實(shí)時(shí)信息處理系 統(tǒng)具有交互性，但人與系統(tǒng)的交互僅限于訪問系統(tǒng)中菜些特定的專用服務(wù)程序。不像分時(shí)系 統(tǒng)那樣能向終端用戶提供數(shù)損和資源共享等服務(wù)。 （3）可靠性：分時(shí)系統(tǒng)也要求系統(tǒng)可 靠，但相比之下，實(shí)時(shí)系統(tǒng)則要求系統(tǒng)具有高度的可靠性。因?yàn)槿魏尾铄e(cuò)都可能帶來巨大的 經(jīng)濟(jì)損失，甚至是災(zāi)難

6、性后果，所以在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，往往都釆取了多級(jí)容錯(cuò)措施保障系統(tǒng)的 安全性及數(shù)據(jù)的安全性。11OS有哪幾大特征其最基本的特征是什么答：并發(fā)性、共享性、虛擬性和異步性四個(gè)基本特征：最基本的特征是并發(fā)性。14. 是什么原因使操作系統(tǒng)具有異步性特征答：操作系統(tǒng)的異步性體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是進(jìn)程的異步性，進(jìn)程以人們不可預(yù)知的速度 向 前推進(jìn)，二是程序的不可再現(xiàn)性，即程序執(zhí)行的結(jié)果有時(shí)是不確定的，三是程序執(zhí)行時(shí) 間的不可預(yù)知性，即每個(gè)程序何時(shí)執(zhí)行，執(zhí)行順序以及完成時(shí)間是不確定的。15. 處理機(jī)管理有哪些主要功能它們的主要任務(wù)是什么答：處理機(jī)管理的主要功能是：進(jìn)程管理.進(jìn)程同步、進(jìn)程通信和處理機(jī)調(diào)廈： 進(jìn)程管 理

7、：為作業(yè)創(chuàng)建進(jìn)程.撤銷已結(jié)束進(jìn)程，控制進(jìn)程在運(yùn)行過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換O進(jìn)程同步：為 多個(gè)進(jìn)程（含線程）的運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)。 通信：用來實(shí)現(xiàn)在相互合作的進(jìn)程之間的信息交換。 處理機(jī)調(diào)皮： （1）作業(yè)調(diào)慶。從后備隊(duì)里按照一定的算法，選出若干個(gè)作業(yè)，為他們分 配運(yùn)行所需的資源（首選是分配內(nèi)存）。（2）進(jìn)程調(diào)度：從進(jìn)程的就緒隊(duì)列中，按照一定算法選出一個(gè)進(jìn)程，把處理機(jī)分配給它，并設(shè)拓運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，使進(jìn)程投入執(zhí)行。16. 內(nèi)存管理有哪些主要功能他們的主要任務(wù)是什么答：內(nèi)存管理的主要功能有：內(nèi)存分配、內(nèi)存保護(hù)、地址映射和內(nèi)存擴(kuò)充。內(nèi)存分配：為每道程序分配內(nèi)存。內(nèi)存保護(hù)：確保每道用戶程序都只在自己的內(nèi)存空間運(yùn)行，彼此互不

8、干擾。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)第三版答案3/47 地址映射：將地址空間的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間與對(duì)應(yīng)的物理地址。內(nèi)存擴(kuò)充：用于實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求調(diào)用功能，路換功能等。17. 設(shè)備管理有哪些主要功能其主要任務(wù)是什么答：主要功能有：緩沖管理、設(shè)備分配和設(shè)備處理以及虛擬設(shè)備等。 主要任務(wù)：完成用 戶提出的I/O 請(qǐng)求，為用戶分配I/O 設(shè)備：提高CPU 和I/O 設(shè) 備的利用率；提高I/O 速度；以及方便用戶使用I/O設(shè)備.18. 文件管理有哪些主要功能其主要任務(wù)是什么答：文件菅理主要功能：文件存儲(chǔ)空間的菅理、目錄管理、文件的讀/寫管理和保護(hù)。<件管理的主要任務(wù)：管理用戶文件和系統(tǒng)文件，方便用戶使用，保證文件安全

9、性。21 微內(nèi)核操作系統(tǒng)具有哪些優(yōu)點(diǎn)它為何能有這些優(yōu)點(diǎn)答：1）提離了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性2）增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性3）可移植性 4）提供了對(duì)分 布式系統(tǒng)的支持 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)第三版答案4 / 475）融入了面向?qū)ο蠹夹g(shù)23. 在微內(nèi)核OS中，為什么要釆用客戶/服務(wù)器模式答：C/S 模式具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)的分布處理和存儲(chǔ)。便于集中管理。（3）靈汪性 和 可擴(kuò)充性。易于改編應(yīng)用軟件。21.試描述什么是微內(nèi)核0S。 答：1）足夠小的 內(nèi)核2）基于客戶/服務(wù)器模式 3）應(yīng)用機(jī)制與疑略分離原理4）采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)。24. 在基亍微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的OS中，應(yīng)用了哪些新技術(shù)答：在基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的OS中，釆用面向?qū)ο?/p>

10、的程序設(shè)汁技術(shù)。23.何謂微內(nèi)核技術(shù) 在微內(nèi)核中通常提供了哪些功能 答：把操作系統(tǒng)中更多的成分和功能放到更離的層次（即 用戶模式）中去運(yùn)行，而留下一個(gè)盡量小的內(nèi)核，用它來完成操作系統(tǒng)最基本的核心功能， 稱這種技術(shù)為微內(nèi)核技術(shù)。在微內(nèi)核中通常提供了進(jìn)程（線程）管理.低級(jí)存儲(chǔ)器管理、中 斷和陷入處理等功能。第二章1. 什么是前趁圖為什么要引入祈趁圖答：前趙圖（PreCedenCe GraPh）是一個(gè)有向無循環(huán)圖，記為DAG （Di rected ACyCI iC GraPh）,用于描述進(jìn)程之間執(zhí)行的前后關(guān)系。2. 畫出下面四條詫句的前趨圖：S1=a: =x+y;S2=b: =z÷1;S3

11、=c:二a-b;S4=w: =c+1;答：其前趙圖為：3. 為什么程序并發(fā)執(zhí)行會(huì)產(chǎn)生間斷性特征程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)，由于它們共享系統(tǒng)資源，以及為完成同一項(xiàng)任務(wù)而相互合作，致使在 這些并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程之間形成了相互制約的關(guān)系，從而也就使得進(jìn)程在執(zhí)行期間出現(xiàn)間斷 性。4. 程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)為什么會(huì)失去封閉性和可再現(xiàn)性因?yàn)槌绦虿l(fā)執(zhí)行時(shí)，是多個(gè)程序共享系統(tǒng)中的各種資源，因而這些資源的狀態(tài)是由 多個(gè)程序來改變，致使程序的運(yùn)行失去了封閉性。而程序一旦失去了封閉性也會(huì)導(dǎo)致其再失 去可再現(xiàn)性。5. 在揀作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念它會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響為了使程序在多道程序環(huán)境下能并發(fā)執(zhí)行，并能對(duì)并發(fā)執(zhí)行的程序加以控制

12、和描述，從而在 操作系統(tǒng)中引入了進(jìn)程槪念。影響：使程序的并發(fā)執(zhí)行得以實(shí)行。6. 試從動(dòng)態(tài)性，并發(fā)性和獨(dú)立性上比較進(jìn)程和程序a.動(dòng)態(tài)性是進(jìn)程最基本的特性，可表現(xiàn)為由創(chuàng)建而產(chǎn)生，由調(diào)度而執(zhí)行，因得不到資源而 暫停執(zhí)行，以及由撤銷而消亡，因而進(jìn)程由一定的生命期：而程序只是一組有序指令的集合， 是靜態(tài)實(shí)體。b.并發(fā)性是進(jìn)程的重要特征，同時(shí)也是OS的重要特征。引入進(jìn)程的目的正 是為了使其程序能和其它建立了進(jìn)程的程序并發(fā)執(zhí)行，而程序本身是不能并發(fā)執(zhí)行的。C. 獨(dú)立性是指進(jìn)程實(shí)體是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，同吋也是系統(tǒng)中獨(dú)立獲得資源和獨(dú)立調(diào) 度的基本單位。而對(duì)于未建立任何進(jìn)程的程序，都不能作為一個(gè)獨(dú)立的單位

13、來運(yùn)行。7. 試說明PCB的作用為什么說PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志a. PCB是進(jìn)程實(shí)體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。PCB中記錄了操作 系統(tǒng)所需的用于描述進(jìn)程情況及控制進(jìn)程運(yùn)行所需的全部信息。因而它的作用是使一個(gè)在多 道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序（含數(shù)據(jù)），成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，一個(gè)能和其 它進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。b.在進(jìn)程的整個(gè)生命周期中，系統(tǒng)總是通過其PCB對(duì)進(jìn)程進(jìn)行 控制，系統(tǒng)是根據(jù)進(jìn)程的PCB而不是任何別的什么而感知到該進(jìn)程的存在的，所以說，PCB 是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。11. 試說明進(jìn)程在三個(gè)基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因。答： （1）就緒狀態(tài)T執(zhí)行狀態(tài)：進(jìn)程分

14、配到CPU資源 （2）執(zhí)行狀態(tài)T就緒狀態(tài)：時(shí) 間片用完 （3）執(zhí)行狀態(tài)T阻寒狀態(tài)：I/O請(qǐng)求 （4）阻塞狀態(tài)T就緒狀態(tài)：I/O完成12. 為什么要引入掛起狀態(tài)該狀態(tài)有哪些性質(zhì)答：引入掛超狀態(tài)處于五種不同的需要：終端用戶需要，父進(jìn)程需要，操作系統(tǒng)需要，對(duì) 換需要和負(fù)荷調(diào)節(jié)需要。處于掛是狀態(tài)的進(jìn)程不能接收處理機(jī)調(diào)度。10.在進(jìn)行進(jìn)程切換 吋，所要保存的處理機(jī)狀態(tài)信息有哪些 答：進(jìn)行進(jìn)程切換時(shí)，所要保存的處理機(jī)狀態(tài)信息 有： (1)進(jìn)程當(dāng)前暫存信息 (2)下一指令地址信息 (3)進(jìn)程狀態(tài)信息 (4)過 程和系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)及調(diào)用地址信息。13. 在進(jìn)行進(jìn)程切換時(shí)，所要保存的處理機(jī)狀態(tài)信息有哪些答：進(jìn)行進(jìn)

15、程切換時(shí)，所要保存的處理機(jī)狀態(tài)信息有：(1) 進(jìn)程當(dāng)前暫存信息(2) 下一指令地址信息(3) 進(jìn)程狀態(tài)信息(4) 過程和系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)及調(diào)用地址信息。14. 試說明引起進(jìn)程創(chuàng)建的主要事件。答：引超進(jìn)程創(chuàng)建的主要事件有：用戶登錄、作業(yè)調(diào)度、提供服務(wù)、應(yīng)用請(qǐng)求。15. 試說明引擔(dān)進(jìn)程被撤銷的主要爭(zhēng)件。 答：引是進(jìn)程被撇銷的主要事件有：正常結(jié)束、 異常結(jié)束(越界錯(cuò)誤、保護(hù)錯(cuò)、非法指令、特權(quán)指令錯(cuò)、運(yùn)行超時(shí)、等待超時(shí)、算術(shù)運(yùn)算錯(cuò)、 I/O故障)、外界千預(yù)(操作員或操作系統(tǒng)干預(yù)、父進(jìn)程請(qǐng)求、父進(jìn)程終止)。16. 在創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程時(shí)所要完成的主要工作是什么答： (1) OS發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求創(chuàng)建新進(jìn)程事件后，調(diào)用進(jìn)程創(chuàng)

16、建原語(yǔ)Creat() ：(2)申請(qǐng)空白PCB: (3)為新進(jìn)程分配資源； (4)初始化進(jìn)程控制塊； (5)將新進(jìn)程插 入就緒隊(duì)列.17. 在撤銷一個(gè)進(jìn)程時(shí)所要完成的主要工作是什么答： (1)根據(jù)被終止進(jìn)程標(biāo)識(shí)符，從PCB集中檢索出進(jìn)程PCB,讀出該進(jìn)程狀態(tài)。(2)若被終止進(jìn)程處于執(zhí)行狀態(tài).立即終止該進(jìn)程的執(zhí)行，路調(diào)度標(biāo)志真，指示該進(jìn)程被 終 止后重新調(diào)度。(3)若該進(jìn)程還有子進(jìn)程，應(yīng)將所有子孫進(jìn)程終止，以防它們成為不可控進(jìn)程。(4)將被終止進(jìn)程擁有的全部資源，歸還給父進(jìn)程，或歸還給系統(tǒng)。 (5)將被終止進(jìn)程PCB從所在隊(duì)列或列表中移出，等待其它程序搜集信息。18. 試說明引起進(jìn)程阻塞或被喚醒的

17、主要爭(zhēng)件是什么答：a.請(qǐng)求系統(tǒng)服務(wù)：b 啟動(dòng)某種操作；C.新數(shù)據(jù)尚未到達(dá)：d.無新工作可做19. 為什么要在OS中引入線程在OS中引入進(jìn)程的目的，是為了使多個(gè)程序能并發(fā)執(zhí)行，以提高許源利用率和系 統(tǒng) 呑吐董。在OS中再引入線程，則是為了減少程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)所付出的時(shí)空開銷，使OS 具有更好的并發(fā)性。20. 試說明線程具有哪些屬性答：(1)輕型實(shí)體(2)獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位(3)可并發(fā)執(zhí)行(4)共享進(jìn)程資源。21. 試從調(diào)度性，并發(fā)性，擁有資源及系統(tǒng)開銷方面對(duì)進(jìn)程和線程進(jìn)行比較.a.調(diào)廈性。 在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，擁有資源的基本單位和獨(dú)立調(diào)度、分派的基本單位都是進(jìn)程，在引入 線程的OS中，則把

18、線程作為調(diào)度和分派的基本單位，而把進(jìn)程作為資源擁有的基本單位：b. 并發(fā)性。在引入線程的OS中，不僅進(jìn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行，而且在一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程 之間，亦可并發(fā)執(zhí)行，因而使OS具有更好的并發(fā)性；c.擁有資源。無論是傳統(tǒng)的操作系 統(tǒng)，還是引入了線程的操作系統(tǒng)，進(jìn)程始終是擁有資源的一個(gè)基本單位，而線程除了擁有一 點(diǎn)在運(yùn)行吋必不可少的資源外，本身基本不擁有系統(tǒng)資源，但它可以訪問其隸屬進(jìn)程的許源： d.開銷。由于創(chuàng)建或撤銷進(jìn)程吋，系統(tǒng)都要為之分配和回收資源，如內(nèi)存空間等，進(jìn)程切 棧時(shí)所要保存和設(shè)置的現(xiàn)場(chǎng)信息也要明顯地多于線程，因此，操作系統(tǒng)在創(chuàng)建、撤消和切換 進(jìn)程時(shí)所付出的開銷將顯著地大于線程。第

19、三章處理機(jī)調(diào)度與死鎖1, 鬲級(jí)調(diào)度與低級(jí)調(diào)度的主要任務(wù)是什么為什么要引入中級(jí)調(diào)皮【解】（1）商級(jí)調(diào)度主要任務(wù)是用于決定把外存上處于后備隊(duì)列中的那些作業(yè)調(diào)入內(nèi)存， 并為它們創(chuàng)建進(jìn)程，分配必要的資源然后再舟新創(chuàng)建的進(jìn)程排在就緒隊(duì)列上，準(zhǔn)備執(zhí)行。（2）低級(jí)調(diào)度主要任務(wù)是決定就緒隊(duì)列中的哪個(gè)進(jìn)程將獲得處理機(jī)，然后由分派程序執(zhí)行 把處理機(jī)分配給該進(jìn)程的操作。 （3）引入中級(jí)調(diào)廈的主要目的是為了提高內(nèi)存的利用率 和系統(tǒng)呑吐童。為此，應(yīng)使那些暫時(shí)不能運(yùn)行的進(jìn)程不再占用寶貴的內(nèi)存空間，而舟它們調(diào) 至外存上去等待，稱此吋的進(jìn)程狀態(tài)為就緒駐外存狀態(tài)或掛是狀態(tài)。當(dāng)這些進(jìn)程重又具備運(yùn) 行條件，且內(nèi)存又稍有空閑時(shí)，由中

20、級(jí)調(diào)度決定，將外存上的那些重又具備運(yùn)行條件的就緒 進(jìn)程重新調(diào)入內(nèi)存，并修改其狀態(tài)為就緒狀態(tài).掛在就緒隊(duì)列上，等待進(jìn)程調(diào)度。3、何謂作業(yè).作業(yè)步和作業(yè)流【解】作業(yè)包含通常的程序和數(shù)據(jù)，還配有作業(yè)說明書。系統(tǒng)根據(jù)該說明書對(duì)程序的運(yùn)行進(jìn) 行控制。批處理系統(tǒng)中是以作業(yè)為基本單位從外存調(diào)入內(nèi)存。作業(yè)步是指每個(gè)作業(yè)運(yùn)行期間都必須經(jīng)過若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立相互關(guān)聯(lián)的順序加工的步驟。作業(yè)流是指若干個(gè)作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)后依次存放在外存上形成的輸入作業(yè)流：在操作系統(tǒng)的控制 下，逐個(gè)作業(yè)進(jìn)程處理，于是形成了處理作業(yè)流。4、在什么請(qǐng)冴下需要使用作業(yè)控制塊JCB其中包含了哪些內(nèi)容【解】毎當(dāng)作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)便為每個(gè)作業(yè)建立一個(gè)作業(yè)

21、控制塊JCB,根據(jù)作業(yè)類型舟 它插入到相應(yīng)的后備隊(duì)列中。JCB包含的內(nèi)容通常有：1）作業(yè)標(biāo)識(shí)2）用戶名稱3）用戶賬戶4）作業(yè)類型（CPU繁忙型、 I/O芳名型、批量型、終端型）5）作業(yè)狀態(tài)6）調(diào)度信息（優(yōu)先級(jí)、作業(yè)已運(yùn)行）刀資源要求 8）進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)間9） 開始處理吋間10）作業(yè)完成吋間11）作業(yè)退出吋間12） 資源使用 情況等5、在作業(yè)調(diào)度中應(yīng)如何確定接納多少個(gè)作業(yè)和接納哪些作業(yè)【解】作業(yè)調(diào)廈每次接納進(jìn)入內(nèi)存的作業(yè)數(shù)，取決于多道程序度。應(yīng)將哪些作業(yè)從外存調(diào)入 內(nèi)存，取決于釆用的調(diào)度算法。爺簡(jiǎn)單的是先來服務(wù)調(diào)度算法，較常用的是短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度 算法和基于作業(yè)優(yōu)先級(jí)的調(diào)廈算法。7、試說明低級(jí)調(diào)度的主

22、要功能?！窘狻浚?）保存處理機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)信息（2）按某種算法選取進(jìn)程（3）把處理機(jī)分配給進(jìn)程。8、在搶占調(diào)度方式中，搶占的原則是什么【解】剝奪原則有： （1）時(shí)間片原則 各進(jìn)程按吋間片運(yùn)行，當(dāng)一個(gè)時(shí)間片用完后，便 停止該進(jìn)程的執(zhí)行而重新進(jìn)行調(diào)度。這種原則適用于分時(shí)系統(tǒng)、大多數(shù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，以及要求 較商的批處理系統(tǒng)。 （2）優(yōu)先權(quán)原則 通常是對(duì)一些重要的和緊急的作業(yè)賦予較鬲的優(yōu) 先權(quán)。當(dāng)這種作業(yè)到達(dá)時(shí)，如果其優(yōu)先權(quán)比正在執(zhí)行進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)離，便停止正在執(zhí)行的進(jìn) 程，將處理機(jī)分配給優(yōu)先權(quán)高的進(jìn)程，使之執(zhí)行。 （3）短作業(yè)（進(jìn)程）優(yōu)先原則 當(dāng)新 到達(dá)的作業(yè)（進(jìn)程）比正在執(zhí)行的作業(yè)（進(jìn)程）明顯地短時(shí)，將剝奪長(zhǎng)

23、作業(yè)（進(jìn)程）的執(zhí)行, 將處理機(jī)分配給短作業(yè)（進(jìn)程），使之優(yōu)先執(zhí)行。9、選擇調(diào)度方式和調(diào)度算法時(shí)，應(yīng)遵循的準(zhǔn)則是什么【解】應(yīng)遵循的準(zhǔn)則有 （1）面向用戶的準(zhǔn)則：周轉(zhuǎn)時(shí)間短，響應(yīng)時(shí)間快，裁止時(shí)間的保 證，優(yōu)先權(quán)準(zhǔn)則。 （2）面向系統(tǒng)的準(zhǔn)則：系統(tǒng)呑吐量鬲，處理機(jī)利用率好，以類資源的 平衡利用。10、在批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，各釆用哪幾種進(jìn)程（作業(yè)）調(diào)度算法【解】？批處理系統(tǒng)：FCFS算法、最小優(yōu)先數(shù)優(yōu)先算法、搶占式最小優(yōu)先數(shù)優(yōu)先算法 2 ?分時(shí)系統(tǒng)：可剝奪調(diào)度、輪轉(zhuǎn)調(diào)度？實(shí)時(shí)系統(tǒng)：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法、非搶占優(yōu)先 權(quán)調(diào)度算法、基于時(shí)鐘中斷搶占的優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法、立即搶占的優(yōu)先權(quán)調(diào)度。11、何謂

24、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)確定靜態(tài)優(yōu)先權(quán)的依據(jù)是什么【解】靜態(tài)優(yōu)先權(quán)是在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)確定的，且在進(jìn)程的整個(gè)運(yùn)行期間保持不變。動(dòng)態(tài)優(yōu) 先權(quán)是指，在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)所賦予的優(yōu)先權(quán)，是可以隨進(jìn)程的推進(jìn)或隨其等待時(shí)間的增加而改 變的，以便獲得更好的調(diào)度性能。 確定卿態(tài)優(yōu)先權(quán)的依據(jù)是： （1）進(jìn)程類型.通常系 統(tǒng)進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)高于一般用戶進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)。（2）進(jìn)程對(duì)資源的需要。 （3）用戶要求， 用戶進(jìn)程的緊迫程度及用戶所付費(fèi)用的多少來確定優(yōu)先權(quán)的。12、試比較FCFS和SPF兩種進(jìn)程調(diào)度算法?！窘釯FCFS算法按照作業(yè)提交或進(jìn)程變?yōu)榫途w狀態(tài)的先后次序，分派CPU。當(dāng)前作業(yè)或進(jìn) 程占有CPU,直到執(zhí)行完或阻寒，才讓出CPUO

25、在作業(yè)或進(jìn)程喚醒后，并不立即恢復(fù)執(zhí)行， 通常等到當(dāng)前作業(yè)或進(jìn)程讓出CPU。FCFS比較有利于長(zhǎng)作業(yè)，而不利于短作業(yè)：有利于CPU 繁忙的作業(yè)，而不利于I/O繁忙的作業(yè)。SPF有利于短進(jìn)程調(diào)度，是從就緒隊(duì)列中選出一 估計(jì)運(yùn)行吋間最短的進(jìn)程.將處理機(jī)分配給它，使它立即執(zhí)行并一直執(zhí)行到完成，或發(fā)生某 事件而被阻塞放棄處理機(jī)時(shí)，再重新調(diào)度。比FCFS改善了平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí) 間，縮短了作業(yè)的等待時(shí)間.提高了系統(tǒng)的呑吐量。但SPF有其不容忽視的缺點(diǎn)：該算法對(duì) 長(zhǎng)作業(yè)不利；完全未考慮作業(yè)的緊迫程慶，因而不能保證緊迫性作業(yè)（進(jìn)程）會(huì)被及時(shí)處理： 用戶可能會(huì)有意無意地干擾作業(yè)的運(yùn)行時(shí)間，致使該算法不

26、一定能真正做到短作業(yè)優(yōu)先調(diào) 度。13、在時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法中，應(yīng)如何確定時(shí)間片的大小【解】時(shí)間片應(yīng)略大于一次典型的交互需要的時(shí)間。一般應(yīng)考慮三個(gè)因素：系統(tǒng)對(duì)相應(yīng)時(shí)間 的要求、就緒隊(duì)列中進(jìn)程的數(shù)目和系統(tǒng)的處理能力。14、通過一個(gè)例子來說明通常的優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法不能適用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)【解】實(shí)時(shí)系統(tǒng)的調(diào)度算法很多，主要是基于任務(wù)的開始截止時(shí)間和任務(wù)緊急/松弛程度的 任務(wù)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法，通常的優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法不能滿足實(shí)時(shí)系統(tǒng)的調(diào)廈實(shí)時(shí)性要求而不適 用。15、為什么說多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法能較好地滿足各方面用戶的需要【解】（1）對(duì)于終端型用戶來說，他們提交的大多屬于較小的交互型作業(yè)，系統(tǒng)只要能使這 些作業(yè)（進(jìn)程）在第一

27、隊(duì)列所規(guī)定的時(shí)間片內(nèi)完成，便可使終端型作業(yè)用戶都感到滿意。（2） 對(duì)短批處理作業(yè)用戶來說，在第一隊(duì)列中執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片或至多只需在第二隊(duì)列和第三隊(duì)列 中各執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片即可完成。 （3）對(duì)長(zhǎng)批處理作業(yè)用戶來說，只要將作業(yè)依次在第1, 2, ?, n個(gè)隊(duì)列中運(yùn)行，然后再按輪轉(zhuǎn)方式運(yùn)行，用戶不必?fù)?dān)心其作業(yè)長(zhǎng)期得不到處理。16、19、為什么在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，要求系統(tǒng)（尤其是CPU）具有較企的處理能力【解】在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中都存在著若干個(gè)實(shí)時(shí)進(jìn)程或任務(wù)，它們用來反應(yīng)或控制菜個(gè)（些）外部 事件，往往帶有某種程度的緊迫性，因而對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的調(diào)度提出了菜些特殊要求。 若處 理機(jī)的處理能力不夠強(qiáng)，則有可能因處理機(jī)忙不過來

28、而使某些實(shí)時(shí)任務(wù)不能得到及時(shí)處理， 從而導(dǎo)致發(fā)生難以預(yù)料的后果。20、按調(diào)度方式可將實(shí)時(shí)調(diào)度算法分為哪幾種【解】按調(diào)度方式可將實(shí)時(shí)調(diào)度算法分為兩大類四小類： （1）非搶占式調(diào)度算法： 非搶占式輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法：非搶占式優(yōu)先調(diào)度算法；（2）搶占式調(diào)度算法：基于時(shí)鐘中 斷的搶占式優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法；立即搶占的優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法。21、什么是罠早截止時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法舉例說明之?！窘狻吭谙到y(tǒng)中保持一個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)就緒隊(duì)列該隊(duì)列按冬任務(wù)截止時(shí)間的早晚排序，截止時(shí) 間愈早的優(yōu)先級(jí)愈離，在P人列中排列愈靠前，調(diào)度程序在選擇任務(wù)時(shí)，總是選擇就緒隊(duì)列中 的第一個(gè)任務(wù)，為之分配處理機(jī)，使之投入運(yùn)行。 例：四個(gè)非周期任務(wù)，它們先后

29、到達(dá)。 系統(tǒng)首先調(diào)度任務(wù)1執(zhí)行，在任務(wù)1執(zhí)行期間，任務(wù)2、3又先后到達(dá)。由于任務(wù)3的開始 截止時(shí)間早于任務(wù)2,系統(tǒng)在任務(wù)1后舟調(diào)度任務(wù)3執(zhí)行。在此期間又到達(dá)作業(yè)4,其開始 截止時(shí)間仍是早于任務(wù)2的，在任務(wù)3執(zhí)行完后，系統(tǒng)又調(diào)慶任務(wù)4的執(zhí)行，最后才調(diào)度任 務(wù)2執(zhí)行。22、什么是我低松弛度優(yōu)先調(diào)度算法舉例說明之?！窘狻?該算法是根據(jù)任務(wù)緊急(或松弛)的程度，來確定任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。任務(wù)的緊急程度 愈商，為該任務(wù)所賦予的優(yōu)先級(jí)就愈離，以使之優(yōu)先執(zhí)行。例如，一個(gè)任務(wù)在200 ms時(shí)必 須完成，而它本身所需的運(yùn)行吋間就有100 ms,因此，調(diào)慶程序必須在100 ms之祈調(diào)度執(zhí) 行，該任務(wù)的緊急程度(松弛程度

30、)為100 ms o又如，另一任務(wù)在40OmS時(shí)必須完成，它本 身需要運(yùn)行150 ms,則其松弛程度為250 ms。27、何謂死鎖產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么【解】 所謂死鎖，是指多個(gè)進(jìn)程因競(jìng)爭(zhēng)資源而造成的一種僵局，若無外力作用，這些進(jìn) 程祁將永遠(yuǎn)不能再向前推進(jìn)。產(chǎn)生死鎖的原因： (1)競(jìng)爭(zhēng)資源，當(dāng)系統(tǒng)中供多個(gè)進(jìn)程 所共享的許源，不足以同時(shí)滿足它們的 需要時(shí)，引是它們對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)而產(chǎn)生死鎖：(2) 進(jìn)程推進(jìn)順序非法，進(jìn)程在運(yùn)行過程中請(qǐng)求和釋放資源的順序不當(dāng).導(dǎo)致進(jìn)程死鎖。 產(chǎn) 生死鎖的必要條件：(1)互斥條件 進(jìn)程對(duì)所分配到的資源進(jìn)行排他性使用。如果此時(shí) 還有其他進(jìn)程請(qǐng)求該資源，請(qǐng)求者只能阻

31、塞，直到占有該資源的進(jìn)程釋放該許源。(2)請(qǐng) 求和保持條件 進(jìn)程已經(jīng)保持了至少一個(gè)資源，但又提出了新的資源要求，而該資源又已被 其他進(jìn)程占有，此時(shí)請(qǐng)求進(jìn)程阻塞，但請(qǐng)求進(jìn)程又對(duì)已經(jīng)獲得的其他資源保持不放。 (3) 不剝奪條件 進(jìn)程已獲得的資源，在未使用完之前，不能被剝奪，只能在使用完后由自己釋 放。 (4)環(huán)路等待條件 在發(fā)生死鎖時(shí)，必然存在一個(gè)進(jìn)程資源的環(huán)形鏈。29、請(qǐng)?jiān)敿?xì)說明可通過哪些途徑預(yù)防死鎖【解】可以通過：(1)扌第棄“請(qǐng)求和保持”條件，系統(tǒng)要求所有進(jìn)程要一次性地申請(qǐng)?jiān)?整個(gè)運(yùn)行過程所需的全部資源。如系統(tǒng)有足夠的資源分配給進(jìn)程，便一次性的把其所需要的 所有資源分配給該進(jìn)程。這樣，該進(jìn)程

32、在整個(gè)運(yùn)行期間，便不會(huì)再提出資源要求，從而攔棄 了請(qǐng)求條件。但在分配時(shí)，只要有一種資源要求得不到滿足，則即使是已有的其他許源，也 全部不分配給該進(jìn)程，而讓該進(jìn)程等待。這樣，由于等待期間的進(jìn)程未占有任何資源，因而 也摒棄了保特條件，從而可以避免發(fā)生死鎖。(2)摒棄“不剝奪”條件，進(jìn)程是在需要 資源時(shí)才提出請(qǐng)求，這樣，一個(gè)已經(jīng)保持了某些資源的進(jìn)程，當(dāng)它在提出新的資源要求而 不能立即得到滿足時(shí)，必須釋放它已經(jīng)保持的所有資源，待以后需要時(shí)再重新申請(qǐng)。這意味 著進(jìn)程已經(jīng)占有的資源，在運(yùn)行過程中可能會(huì)暫時(shí)釋放，也可認(rèn)為是被剝奪了，從而摒棄了 “不剝奪條件”。(3) 4#棄“環(huán)路等待”條件，系統(tǒng)將所有資源按

33、類型進(jìn)行線性排隊(duì)，并 賦予不同的序號(hào)。所有進(jìn)程對(duì)資源的請(qǐng)求必須嚴(yán)格按資源序號(hào)遞增的次序提出，這樣，在所 形成的資源分配圖中，不可能再出現(xiàn)環(huán)路，從而摒棄了 “環(huán)路等待”條件。30、在銀行家算法的例子中，如果PO發(fā)出的請(qǐng)求向量由ReqUeSt (0, 2, 0)改為 ReqUeSt (0,1,0),問系統(tǒng)可否將資源分配給它【解】能。 request (0,1,0) need (7, 4, 3); request (0,1,0) ava i Iable (2, 3, 0) J 系 統(tǒng)暫時(shí)先假定可為Po分配資源，并修改有關(guān)數(shù)據(jù)，如下所示：a I I OCat iOn needava iIableA B

34、CA BCABCPOO2O7332 2 0Pl3O2O2OP23O26OOP3211O11P4OO2431存在一個(gè)安全序列P1,P3, PO, P2,P4,故系統(tǒng)是安全的，可以分配資源。31.在銀行家算法中，若出現(xiàn)下述資源分配情況：PrOCeSSAl I OCationNeedAVaiIablePO0 0 3 20 0 1216 2 2PI10 0 017 5 0P213 5 42 3 5 6P30 3 3 20 6 5 2P40 0 140 6 5 6試問：(1)該狀態(tài)是否安全(2)若進(jìn)程P2提出請(qǐng)求ReqUeSt (1, 2, 2, 2)后，系統(tǒng)能否舟許源分配給它【解】(1)利用安全性算法

35、對(duì)上面的狀態(tài)進(jìn)行分析(毗下表)，找到了一個(gè)安全序列 P0, P3, P4,P1,P2,故系統(tǒng)是安全的。WOrk Need AI IOCatiOnWork+AI IOCationFiniShPO16 2 200 120 0 321654t rueP31654065203321986t rue陽(yáng)19860656001419910t ruePI199101750100029910t rueP229910235613543121414t rue(2) P2發(fā)出請(qǐng)求向 Request (1,2, 2, 2),系統(tǒng)按銀行家算法進(jìn)行檢查： ReqUeSt2 (1,2, 2, 2) C=Need2 (2, 3

36、, 5, 6) ReqUeSt2(1,2, 2, 2)<=Avai Iable(1,6, 2,2)系統(tǒng)先假定可為P2分配資源，并修改Available, Al IoCation2和Need2向量：AVai IabIe= (0, 4, 0, 0)AI I OCat i on2= (2, 5, 7, 6)Need2= (1,1,3,4)進(jìn)行安全性檢查：此時(shí)對(duì)于所有的進(jìn)程，條件NeediAvai Iable (0, 4, 0, 0)都不成立， 即AVailabIe不能滿足任何進(jìn)程的請(qǐng)求，故系統(tǒng)進(jìn)入不安全狀態(tài)。因此.當(dāng)進(jìn)程P2提出ReqUeSt(1,2, 2, 2)后.系統(tǒng)不能將資源分配給它。第

37、四章和第五章1. 為什么要配置層次式存儲(chǔ)器答：設(shè)置多個(gè)存儲(chǔ)器可以使存儲(chǔ)器兩端的破件能并行工作；釆用多級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)，特別是 CaChe技術(shù)，是減輕存儲(chǔ)器帶寬對(duì)系統(tǒng)性能影響的最佳結(jié)構(gòu)方案；在微處理機(jī)內(nèi)部設(shè)置冬 種緩沖存儲(chǔ)器，減輕對(duì)存儲(chǔ)器存取的壓力。增加CPU中寄存器數(shù)量大大緩解對(duì)存儲(chǔ)器壓力。2. 可采用哪幾種方式將程序裝入內(nèi)存它們分別適用于何種場(chǎng)合答：(1)絕對(duì)裝入方式，只適用于單道程序環(huán)境。(2) 可重定位裝入方式，適用于多道程序環(huán)境。(3) 動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)裝入方式，用于多道程序環(huán)境；不允許程序運(yùn)行時(shí)在內(nèi)存中移位置。3. 何謂靜態(tài)鏈接何謂裝入時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接和運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)儺接P120答：赫態(tài)鏈接是指在程序運(yùn)

38、行初，先將各目標(biāo)模塊及它們所需的庫(kù)函數(shù)，鏈接成一個(gè)完整的 裝配模塊，以后不再拆開的鏈接方式。裝入時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接是指將用戶源程序編譯后得到的一紐目標(biāo)模塊，在裝入內(nèi)存吋釆用邊裝 入邊鏈接的鏈接方式。運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接是指對(duì)某些目標(biāo)模塊的鏈接，是在程序執(zhí)行中需要該目標(biāo)模塊時(shí)，才對(duì)它進(jìn)行的鏈接。4. 在進(jìn)行程序鏈接時(shí)，應(yīng)完成哪些工作答：由鏈接程序Linker將編譯后形成的一組目標(biāo)模塊，以及它們需要的庫(kù)函數(shù)鏈接在一起， 形成一個(gè)完整的裝入模塊LOad ModUleO主要工作是修改程序內(nèi)的相對(duì)地址和修改目標(biāo)程 序中的外部調(diào)用標(biāo)號(hào)。5. 在動(dòng)態(tài)分區(qū)分配方式中，應(yīng)如何將各空閑分區(qū)鏈接成空閑分區(qū)鏈答：在每個(gè)分區(qū)的起始部

39、分，設(shè)置一些控制分區(qū)分配的信息，以及用于鏈接各分區(qū)所用的前 向指針；在分區(qū)尾部設(shè)置一個(gè)后向指針，通過前后向鏈接指針，將所有空閑分區(qū)鏈成一個(gè)雙 向鏈。當(dāng)分區(qū)分配出去后，把狀態(tài)位由“0”改為“1” O6. 為什么要引入動(dòng)態(tài)重定位如何實(shí)現(xiàn)答：在程序執(zhí)行過程中，每當(dāng)訪問指令或數(shù)據(jù)時(shí)，將要訪問的程序或數(shù)據(jù)的邏輯地址轉(zhuǎn)換成 物理地址，引入了動(dòng)態(tài)重定位；具體實(shí)現(xiàn)方法是在系統(tǒng)中增加一個(gè)重定位寄存器，用來裝入程序在內(nèi)存中的是始地址， 程序執(zhí)行吋，真正訪問的內(nèi)存地址是相對(duì)地址與重定位命存器中的地址相加之和，從而實(shí)現(xiàn) 動(dòng)態(tài)重定位。7. 在采用首次適應(yīng)算法回收內(nèi)存時(shí)，可能出現(xiàn)哪幾種情況應(yīng)怎樣處理這些情況答：在采用首次

40、適應(yīng)算法回收內(nèi)存時(shí)可能出現(xiàn)4種情況：(1) 回收區(qū)祈鄰空閑區(qū)。將回收區(qū)與前鄰空閑區(qū)合并，將前鄰空閑區(qū)大小修改為兩者之和。(2) 回收區(qū)后鄰空閑區(qū)。將兩區(qū)合并，改后鄰空閑區(qū)始址為回收區(qū)始址，大小為兩者之和。(3) 回收區(qū)前后均鄰空閑區(qū)。將三個(gè)分區(qū)合并，修改前鄰空閑區(qū)大小為三者之和。(4) 回收區(qū)前后均不鄰空閑區(qū)。為回收區(qū)設(shè)置空閑區(qū)表項(xiàng)，填入回收區(qū)始址和大小并插入 空閑區(qū)隊(duì)列。8. 令 表示大小為.地址為X的塊的伙伴系統(tǒng)地址，試寫出的通用表達(dá)式。答：當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，9. 分區(qū)存儲(chǔ)管理中常用那些分配罠略比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。答：分區(qū)存儲(chǔ)管理中的常用分配策略：首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算法、

41、最I(lǐng)壞適應(yīng)算法O首次適應(yīng)算法優(yōu)缺點(diǎn)：保留了鬲址部分的大空閑區(qū)，有利于后來的大型作業(yè)分配：低址部分 不斷被劃分，留下許多難以利用的小空閑區(qū)，每次查找都從低址開始增加了系統(tǒng)開銷。 循環(huán)首次適應(yīng)算法優(yōu)缺點(diǎn)：內(nèi)存空閑分區(qū)分布均勻，減少了查找系統(tǒng)開銷：缺乏大空閑分區(qū)， 導(dǎo)致不能裝入大型作業(yè)。置佳適應(yīng)算法優(yōu)缺點(diǎn)：毎次分配給文件的都是最適合該文件大小的分區(qū)，內(nèi)存中留下許多難 以利用的小空閑區(qū)。靈壞適應(yīng)算法優(yōu)缺點(diǎn)：剩下空閑區(qū)不太小，產(chǎn)生碎片幾率小，對(duì)中小型文件分配分區(qū)操作有 利：存儲(chǔ)器中缺乏大空閑區(qū)，對(duì)大型M件分區(qū)分配不利。910. 在系統(tǒng)中引入對(duì)換后可帶來哪些好處答：交換技術(shù)將暫不需要的作業(yè)移到外存，讓出內(nèi)

42、存空間以調(diào)入其它作業(yè)，交換到外存的作 業(yè)也可以被再次調(diào)入。目的是解決內(nèi)存緊張問題，帶來的好處是進(jìn)一步提高了內(nèi)存利用率和 系統(tǒng)呑吐量。11. 為實(shí)現(xiàn)對(duì)換，系統(tǒng)應(yīng)具備哪幾方面的功能答：系統(tǒng)應(yīng)具備三方面功能：對(duì)換空間管理，進(jìn)程換出，進(jìn)程換入。12. 在以進(jìn)程為單位進(jìn)行對(duì)換時(shí)，每次是否祁將整個(gè)進(jìn)程換出為什么答：在以進(jìn)程為單位進(jìn)行對(duì)換時(shí)，并非毎次都舟整個(gè)進(jìn)程換出。這是因?yàn)椋海?）從結(jié)構(gòu)上講，進(jìn)程由程序段、數(shù)據(jù)段和進(jìn)程控制塊組成的，其中進(jìn)程控制塊總有部分或 全部常駐內(nèi)存，不被換出。（2）程序段和數(shù)據(jù)段可能正被若干進(jìn)程共享，此時(shí)它們也不能換出。13. 為實(shí)現(xiàn)分頁(yè)存儲(chǔ)管理，需要哪些枝件的支持答：動(dòng)態(tài)重定位技術(shù)

43、、虛擬存儲(chǔ)技術(shù)、多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)。14. 較詳細(xì)的說明引入分段存儲(chǔ)管理是為了滿足用戶哪幾方面的需要。答：1）方便編程。用戶通常把自己的作業(yè)按照邏輯關(guān)系劃分為若干投，每段都從0編址，并 有自己名字和長(zhǎng)度。因此，希望要訪問的邏輯地址是由段名和段內(nèi)偏移董決定。2）信息共享。在實(shí)現(xiàn)對(duì)程序和數(shù)據(jù)的共享時(shí)，是以信息邏輯單位為基礎(chǔ)。分頁(yè)系統(tǒng)中的頁(yè) 是存放信息的物理單位，無完整意狡，不便于共享；段是信息的邏輯單位。為了實(shí)現(xiàn)段的共享，希望存儲(chǔ)管理能與用戶程序分段的組織方式相適應(yīng)。3）信息保護(hù)。對(duì)信息的邏輯單位進(jìn)行保護(hù)，分段能更有效方便地實(shí)現(xiàn)信息保護(hù)功能。4）動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)。在實(shí)際應(yīng)用中，有些投特別是數(shù)據(jù)段，在使用過程

44、中會(huì)不斷增長(zhǎng)，事先又無 法確切知道增長(zhǎng)多少。分段存儲(chǔ)管理方式能較好解決這個(gè)問題。5）動(dòng)態(tài)鏈接。運(yùn)行時(shí)先將主程序?qū)?yīng)的目標(biāo)程序裝入內(nèi)存并啟動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行過程中又需要 調(diào)用某段時(shí)，才舟該段調(diào)入內(nèi)存鏈接。所以動(dòng)態(tài)鏈接也要求以段作為管理單位。15. 在具有快表的段頁(yè)式存儲(chǔ)管理方式中，如何實(shí)現(xiàn)地址變換答：在CPU給出有效地址后，由地址變換機(jī)構(gòu)自動(dòng)將頁(yè)號(hào)P送入離速緩沖寄存器，并將此 頁(yè)號(hào)與離速煖存中的所有頁(yè)號(hào)比較，若找到匹配頁(yè)號(hào)，表示要訪問的頁(yè)表項(xiàng)在快表中。可直 接從快表讀出該頁(yè)對(duì)應(yīng)物理塊號(hào)，送到物理地址寄存器中。如快表中沒有對(duì)應(yīng)頁(yè)表項(xiàng)，則再 訪問內(nèi)存頁(yè)表，找到后，把從頁(yè)表項(xiàng)中讀出物理塊號(hào)送地址寄存器：同時(shí)

45、修改快表，將此頁(yè) 表項(xiàng)存入快表。但若命存器已滿，則OS必須找到合適的頁(yè)表項(xiàng)換出。16. 為什么說為什么說分段系統(tǒng)比分頁(yè)系統(tǒng)更易于實(shí)現(xiàn)信息的共享和保護(hù)答：分頁(yè)系統(tǒng)的每個(gè)頁(yè)面是分散存儲(chǔ)的，為了實(shí)現(xiàn)信息共享和保護(hù)，頁(yè)面之間需要一一對(duì)應(yīng)， 為此需要建立大量的頁(yè)表項(xiàng)：而分段系統(tǒng)的每個(gè)段都從0編址，并釆用一段連續(xù)的地址空 間，在實(shí)現(xiàn)共享和保護(hù)時(shí)，只需為要共享和保護(hù)的程序設(shè)置一個(gè)段表項(xiàng)，將其中的基址與內(nèi) 存地址對(duì)應(yīng)就能夠?qū)崿F(xiàn)。917. 分段和分頁(yè)存儲(chǔ)管理有何區(qū)別答：(1) 頁(yè)是信息的物理單位，分頁(yè)是為了實(shí)現(xiàn)離散分配方式，以消減內(nèi)存的外部零頭，提高 內(nèi)存利用率。段則是信息的邏輯單位，它含有一組相對(duì)完整的信息。

46、(2) 頁(yè)的大小固定且由系統(tǒng)決定，由系統(tǒng)把邏輯地址劃分為頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址兩部分，是由 機(jī)械硬件實(shí)現(xiàn)的，因而在系統(tǒng)中只能有一種大小的的頁(yè)面；而段的長(zhǎng)度卻不固定，決定于用戶 所編寫的程序，通常由編譯程序在對(duì)原程序進(jìn)行編譯時(shí)，根據(jù)信息的性質(zhì)來劃分。(3) 分頁(yè)的作業(yè)地址空間是一維的，而分段作業(yè)地址空間則是二維的。18. 試全面比較連續(xù)分配和離散分配方式.答：(1) 連續(xù)分配是指為一個(gè)用戶程序分配一個(gè)連續(xù)的地址空間，包括單一和分區(qū)兩種分配方 式。單一方式將內(nèi)存分為系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)，最簡(jiǎn)單，只用于單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)；分區(qū)方 式分固定和動(dòng)態(tài)分區(qū)。(2) 離散分配方式分為分頁(yè)、分段和段頁(yè)式存儲(chǔ)管理。分頁(yè)式存儲(chǔ)

47、管理旨在提高內(nèi)存利用 率，分段式存儲(chǔ)管理旨在滿足用戶(程序員)的需要，段頁(yè)式存儲(chǔ)管理則將兩者結(jié)合起來，具 有分段系統(tǒng)便于實(shí)現(xiàn)、可共享、易于保護(hù)和動(dòng)態(tài)鏈接等優(yōu)點(diǎn)，又能像分頁(yè)系統(tǒng)很好解決外部 碎片及為各段可離散分配內(nèi)存等問題，是比較有效的存儲(chǔ)管理方式；19. 虛擬存儲(chǔ)器有哪些特征其中最本質(zhì)的特征是什么答：虛擬存儲(chǔ)器有多次性、對(duì)換性、虛擬性三大特征。最本質(zhì)的特征是虛擬性。20. 實(shí)現(xiàn)皮擬存儲(chǔ)器需要哪些硬件支持答：(1)請(qǐng)求分頁(yè)(段)的頁(yè)(段)表機(jī)制(2)缺頁(yè)(段)中斷機(jī)構(gòu)(3)地址變換機(jī)構(gòu)21. 實(shí)現(xiàn)虔擬存儲(chǔ)器需要哪幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)答：(1) 在分頁(yè)請(qǐng)求系統(tǒng)中是在分頁(yè)的基礎(chǔ)上，增加了請(qǐng)求調(diào)頁(yè)功能和頁(yè)面置

48、換功能所形成的 頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)。允許只裝入少數(shù)頁(yè)面的程序(及數(shù)據(jù))，便啟動(dòng)運(yùn)行。(2) 在請(qǐng)求分段系統(tǒng)中是在分段系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了請(qǐng)求調(diào)段及分段置換功能后形成的 段式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)。允許只裝入少數(shù)段(而非所有段)的用戶程序和數(shù)據(jù)，即可啟動(dòng)運(yùn)行。22. 在請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，貝表應(yīng)包括哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)每項(xiàng)的作用是什么答：頁(yè)表應(yīng)包括：頁(yè)號(hào).物理塊號(hào).狀態(tài)位P、訪問字段A、修改位M和外存地址。其中狀態(tài)位P指示該頁(yè)是否調(diào)入內(nèi)存，供程序訪問時(shí)參考：訪問字段A用于記錄本頁(yè)在一 段時(shí)間內(nèi)被訪問的次數(shù)，或最近已有多長(zhǎng)時(shí)間未被訪問，提供給置換算法選擇換出頁(yè)面時(shí)參 考：修改位M表示該頁(yè)在調(diào)入內(nèi)存后是否被修改過；外存地址用

49、于指出該頁(yè)在外存上的地 址，通常是物理塊號(hào)，供調(diào)入該頁(yè)時(shí)使用。23. 在請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，應(yīng)從何處將所需頁(yè)面調(diào)入內(nèi)存答：請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中的缺頁(yè)從何處調(diào)入內(nèi)存分三種情況：(1) 系統(tǒng)擁有足夠?qū)Q區(qū)空間時(shí).可以全部從對(duì)換區(qū)調(diào)入所需頁(yè)面，提離調(diào)頁(yè)速度。在進(jìn) 程運(yùn)行前將與該進(jìn)程有關(guān)的文件從文件區(qū)拷貝到對(duì)換區(qū)。(2) 系統(tǒng)缺少足夠?qū)Q區(qū)空間時(shí)，不被修改的文件直接從文件區(qū)調(diào)入；當(dāng)換出這些頁(yè)面時(shí)， 未被修改的不必?fù)Q出，再調(diào)入時(shí)，仍從文件區(qū)直接調(diào)入。對(duì)于可能修改的，在換出時(shí)便調(diào)到 對(duì)換區(qū)，以后需要吋再?gòu)膶?duì)換區(qū)調(diào)入。(3) UNIX方式。未運(yùn)行頁(yè)面從E件區(qū)調(diào)入。曾經(jīng)運(yùn)行過但被換出頁(yè)面，下次從對(duì)換區(qū)調(diào)入。 UNlX系

50、統(tǒng)允許頁(yè)面共享，某進(jìn)程請(qǐng)求的頁(yè)面有可能已調(diào)入內(nèi)存，直接使用不再調(diào)入。24在 請(qǐng)求分貝系統(tǒng)中，常釆用哪幾種貝面置換算法答：采用的頁(yè)面置換算法有：最佳置換算法和先進(jìn)先出置換算法，靈近最久未使用(LRU) 置換算法，ClOCk置換算法，最少使用置換算法，頁(yè)面緩沖算法等。25. 在請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，通常采用哪種頁(yè)面分配方式為什么答：固定分配方式是基于進(jìn)程的類型(交互型)或根據(jù)程序員、系統(tǒng)管理員的建議，為每個(gè)進(jìn) 程分配固定頁(yè)數(shù)的內(nèi)存空間，整個(gè)運(yùn)行期間不再改變；采用可變分配方式有全局置換和局部 置換兩種，前者易于實(shí)現(xiàn)，后者效率離。26. 在一個(gè)請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，采用LRU頁(yè)面覺換算法時(shí)，假如一個(gè)作業(yè)的頁(yè)面走向

51、為4, 3, 2,彳，4, 3, 5, 4,3, 2, 1,5,當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M分別為3和4時(shí)， 試計(jì)算訪問過程中所發(fā)生的缺頁(yè)次數(shù)和缺頁(yè)率比較所得結(jié)果(參考答案有錯(cuò))答：當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M為3吋，缺頁(yè)7次，缺頁(yè)率：7/12=：當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M為4時(shí)，缺頁(yè)4次，缺頁(yè)率：4/12=.以上解答出錯(cuò)。正確解法見下面：答：當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M為3吋，缺頁(yè)9次，缺頁(yè)率：9/12=3/4： 當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M為4時(shí)，缺頁(yè)10次，缺頁(yè): 10/12=5/6.?27. 實(shí)現(xiàn)LRU算法所需的硬件支持是什么答：需要番存器和棧等理件支持。寄存器用于記錄某進(jìn)程在內(nèi)存中各頁(yè)的使用

52、情況，棧用于 保存當(dāng)前使用的各個(gè)頁(yè)面的頁(yè)面號(hào)。28. 試說明改進(jìn)型CIoCk置換算法的基本原理答：因?yàn)樾薷倪^的頁(yè)面在換出時(shí)付出的開銷比未被修改過的頁(yè)面大，在改進(jìn)型ClOCk算法 中，既考慮頁(yè)面的使用請(qǐng)況還要增加置換代價(jià)的因素；在選擇頁(yè)面作為淘汰頁(yè)面吋，把同 時(shí)滿足未使用過和未被修改作為首選淘汰頁(yè)面。29. 說明請(qǐng)求分段系統(tǒng)中的缺頁(yè)中斷處理過程。答：請(qǐng)求分段系統(tǒng)中的缺頁(yè)中斷處理過程描述如下：(1) 根據(jù)當(dāng)前執(zhí)行指令中的邏輯地址查頁(yè)表，判斷該頁(yè)是否在主存儲(chǔ)器中(2) 該頁(yè)標(biāo)志為“0”形成缺頁(yè)中斷，中斷裝置通過交換PSW讓操作系統(tǒng)的中斷處理程序占 用處理器。(3) 作系統(tǒng)處理缺頁(yè)中斷處理的辦法是查主

53、存分配表找一個(gè)空閑的主存塊，查頁(yè)表找出 該頁(yè)在磁盤上位置，啟動(dòng)磁盤讀出該頁(yè)信息。(4) 把從磁盤上讀出的信息裝入找到的主存塊中。9(5) 當(dāng)頁(yè)面住處被裝入主存后，應(yīng)修改頁(yè)表中對(duì)應(yīng)的表目，填上該頁(yè)所占用的主存塊把標(biāo) 志置為“1”，表示該頁(yè)已在主存儲(chǔ)器中(6) 由于產(chǎn)生缺頁(yè)中斷時(shí)的那條指令并沒執(zhí)行完，所以在把頁(yè)面裝入之后應(yīng)重新執(zhí)行被中 斷指令。請(qǐng)求分段系統(tǒng)中的缺頁(yè)中斷處理過程如下圖所示：Q30. 如何實(shí)現(xiàn)分段共享答：在每個(gè)進(jìn)程的段表中，用相應(yīng)的表項(xiàng)指向共享段在內(nèi)存中起始地址：配置.相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)作為共享段表，在段表項(xiàng)中設(shè)置共享進(jìn)程計(jì)數(shù)Count,每調(diào)用一次該共享段,CoUnt值增1, 每當(dāng)進(jìn)程釋

54、放一個(gè)共享段時(shí)，COUnt減1,若減為0,則系統(tǒng)回收該共享段的物理內(nèi)存，取 消在共享段表中該段對(duì)應(yīng)的表項(xiàng)；共享段應(yīng)給不同的進(jìn)程以不同的存取權(quán)限：不同的進(jìn)程可 以使用不同的段號(hào)去共享該段。第六章1. 試說明設(shè)備控制器的組成。答：由設(shè)備控制器與處理機(jī)的接口，設(shè)備控制器與設(shè)備的接口與I/O邏輯組成。2. 為了實(shí)現(xiàn)CPU與設(shè)備控制器間的通信，設(shè)備控制器應(yīng)具備哪些功能答：接收和識(shí)別命令；數(shù)據(jù)交換：標(biāo)識(shí)和報(bào)告設(shè)備狀態(tài)；地址識(shí)別；數(shù)據(jù)緩沖：差錯(cuò)控制。3. 什么是字節(jié)多路通道什么是數(shù)組選擇通道和數(shù)組多路通道答：(1)字節(jié)多路通道。按字節(jié)交叉方式工作的通道。通常含有許多非分配型子通道，數(shù) 量從幾十到數(shù)百個(gè)，每個(gè)

55、子通道連接一臺(tái)I/O設(shè)備，控制其I/O操作。子通道按時(shí)間片輪 轉(zhuǎn)方式共享主通道。(2)數(shù)組選擇通道。按數(shù)組方式傳送數(shù)據(jù)，傳輸速率很高，每次只允許一個(gè)設(shè)備數(shù)據(jù)。?(3) 數(shù)組多路通道。將數(shù)組選擇通道傳輸速率高和字節(jié)多路通道的各子通道分時(shí)并行操作 的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合而成。含有多個(gè)非分配型子通道，具有很高的數(shù)據(jù)傳輸率和通道利用率。4. 如何解決因通道不足而產(chǎn)生的瓶頸問題答：解決問題的有效方法是增加設(shè)備到主機(jī)間的通路而不增加通道，把一個(gè)設(shè)備連到多個(gè)控 制器上，控制器又連到多個(gè)通道上，這種多通路方式解決了 “瓶頸”問題，提高了系統(tǒng)可靠 性，個(gè)別通道或控制器的故障不會(huì)使設(shè)備和存儲(chǔ)器之間沒有通路。5. 試對(duì)VESA

56、及PCl兩種總線進(jìn)行比較。答：VESA總線的設(shè)計(jì)思想是以低價(jià)占領(lǐng)市場(chǎng)?？偩€帶寬32位，最商傳輸速率132Mbs<> 廣泛用于486微機(jī)。缺點(diǎn)是能連接的設(shè)備數(shù)僅為24臺(tái)，控制器中無煖沖，難于適應(yīng)處理 器速度的提離，不支持PentiUm機(jī)。PCl總線在CPU和外設(shè)間插入了復(fù)雜的管理層，協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)傳輸和提供一致接口。管理 層中配有數(shù)據(jù)緩沖，放大了線路的驅(qū)動(dòng)能力，最多支持10種外設(shè)，支持高吋鐘頻率的CPU 運(yùn)行，最大傳輸速率132Mbs<>可連接ISA、EISA等傳統(tǒng)總線，又支持PentiUm的64 位系統(tǒng)，是基于奔騰等新一代微處理器而發(fā)展的總線。6. 試說明推動(dòng)I/O控制發(fā)展的

57、主要因素是什么答：推動(dòng)I/O控制發(fā)展的主要?jiǎng)恿υ谟诒M董減少主機(jī)對(duì)I/O控制的干預(yù).把主機(jī)從繁雜的 I/O控制事務(wù)中解脫出來，用更多的時(shí)間和精力去完成其數(shù)據(jù)處理任務(wù)。同時(shí)，中斷機(jī)制在 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的引入、DMA控制器的出現(xiàn)和通道研制的成功使I/O控制的發(fā)展具備了技術(shù)支 持和成為可能。7. 有哪幾種I/O控制方式各適用于何種場(chǎng)合答：共有四種I/O控制方式。(1) 程序I/O方式：早期計(jì)算機(jī)無中斷機(jī)構(gòu).處理機(jī)對(duì)I/O設(shè)備的控制釆用程序I/O方式或 稱忙等的方式。(2) 中斷驅(qū)動(dòng)I/O控制方式：適用于有中斷機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。(3) 直接存儲(chǔ)器訪問(DMA)I/0控制方式：適用于具有DMA控制器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。(4