2023年自考操作系統(tǒng)課后答案

第一章引論1、計算機系統(tǒng)由哪些部分組成?答：計算機系統(tǒng)由硬件子系統(tǒng)和軟件子系統(tǒng)組成。2、什么是計算機的操作系統(tǒng)?答：操作系統(tǒng)是計算機的一種系統(tǒng)軟件，由它統(tǒng)一管理計算機系統(tǒng)的資源和控制程序的執(zhí)行。操作系統(tǒng)既是一種資源管理程序,又是一種其他程序執(zhí)行的控制程序,其目的是提供一個供其它程序執(zhí)行的良好環(huán)境。3、操作系統(tǒng)管理計算機系統(tǒng)的哪些資源？答:操作系統(tǒng)管理的計算機系統(tǒng)資源涉及兩大類:硬件資源和軟件資源。計算機系統(tǒng)的硬件資源重要涉及ＣPU、主存儲器、輔助存儲器(磁帶、磁盤等）以及各種輸入輸出設(shè)備(鍵盤、顯示器、打印機等）;軟件資源涉及各種程序和數(shù)據(jù)。4、操作系統(tǒng)如何為用戶提供良好的運營環(huán)境?答:操作系統(tǒng)是一種系統(tǒng)程序,其目的是提供一個供其他程序執(zhí)行的良好環(huán)境。一方面操作系統(tǒng)要使得計算機系統(tǒng)使用方便:操作系統(tǒng)為用戶提供方便的使用接口，用戶按需要輸入命令或從提供的"菜單"中選擇命令,操作系統(tǒng)按命令去控制程序的執(zhí)行；用戶也可以請求操作系統(tǒng)的功能模塊為其服務(wù)，而不必了解硬件的特性。另一方面操作系統(tǒng)要使得計算機系統(tǒng)能高效地工作:操作系統(tǒng)擴充硬件的功能，而硬件的功能發(fā)揮的更好;操作系統(tǒng)使擁護合理共享資源，防止各用戶間的干擾；操作系統(tǒng)以文獻形式管理軟件資源,保證信息的安全和快速存取。5、操作系統(tǒng)如何提高系統(tǒng)的效率?答:為提高系統(tǒng)的效率:操作系統(tǒng)擴充硬件的功能，使硬件的功能發(fā)揮得更好；操作系統(tǒng)使用戶合理共享資源,防止各用戶間的互相干擾;操作系統(tǒng)以文獻形式管理軟件資源，保證信息安全和快速存取。6、批解決操作系統(tǒng)如何實現(xiàn)計算機操作的自動化？答:用戶把準備好的一批作業(yè)信息,涉及程序、數(shù)據(jù)、作業(yè)控制說明書通過相應(yīng)的輸入設(shè)備傳送到大容量的磁盤上等待解決。操作系統(tǒng)中的作業(yè)調(diào)度程序按照某種原則從磁盤上選擇若干作業(yè)裝入主存儲器，主存儲器中的這些作業(yè)可以占用中央解決機運營。當(dāng)某個作業(yè)執(zhí)行結(jié)束時，啟動打印機,輸出計算結(jié)果。然后又可以從磁盤上選擇作業(yè)裝入主存儲器,讓其運營。這樣,在作業(yè)控制說明書的控制下，無需認為干預(yù)，批解決操作系統(tǒng)實現(xiàn)了計算機操作的自動化。7、分時操作系統(tǒng)的重要特點是什么?答：分時操作系統(tǒng)支持多道程序同時執(zhí)行，實現(xiàn)了人機交互對話,重要有以下特點：同時性允許多個終端用戶同時使用一個計算機系統(tǒng);獨立性用戶在各自的終端上請求系統(tǒng)服務(wù),彼此獨立，互不干擾;及時性分時系統(tǒng)對用戶的請求能在較短的時間內(nèi)給出應(yīng)答,使用戶覺得系統(tǒng)即時響應(yīng)了對他的請求而感到滿意。交互性采用了人-機對話的工作，用戶在終端上可以直接輸入、調(diào)試和運營自己的程序，能及時修改程序中的錯誤且直接獲得結(jié)果。8、什么是“前臺”作業(yè)?什么是“后臺”作業(yè)?為什么對“前臺”作業(yè)要及時響應(yīng)?答:批解決操作系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制無需人為干預(yù),分時操作系統(tǒng)實現(xiàn)了人機交互對話，這兩種操作系統(tǒng)各具有各自的優(yōu)點。為了充足發(fā)揮批解決系統(tǒng)和分時系統(tǒng)的優(yōu)點，一個計算機系統(tǒng)上配置的操作系統(tǒng)往往具有批解決能力，有提供分時交互的能力。這樣，用戶可以先在分時系統(tǒng)的控制下，以交互式輸入、調(diào)試和修改自己的程序；然后，可以把調(diào)試好的程序轉(zhuǎn)交給批解決系統(tǒng)自動控制其執(zhí)行而產(chǎn)生結(jié)果。這些由分時系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為"前臺＂作業(yè)，而那些由批解決系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為"后臺"作業(yè)。在這樣的系統(tǒng)中，對前臺作業(yè)應(yīng)當(dāng)及時響應(yīng),使用戶滿意；對后臺作業(yè)可以按一定的原則進行組合，以提高系統(tǒng)的效率。9、實時操作系統(tǒng)的重要特性是什么?答:能使計算機系統(tǒng)接受到外部信號后及時進行解決，并且在嚴格的規(guī)定期間內(nèi)解決結(jié)束，再給出反饋信號的操作系統(tǒng)統(tǒng)稱"實時操作系統(tǒng)"，簡稱"實時系統(tǒng)"。其特性是:(1)及時響應(yīng),快速解決實時系統(tǒng)的時間規(guī)定是強制性嚴格規(guī)定的，僅當(dāng)在規(guī)定的時間內(nèi)返回一個對的的結(jié)果時，才干認為系統(tǒng)的功能是對的的。(2)高可靠性和安全性不強求系統(tǒng)資源的運用率１0、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)都是配置在計算機網(wǎng)絡(luò)上的操作系統(tǒng),它們之間有什么本質(zhì)上的不同？答：分布式操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)本質(zhì)的不同之處在于,分布式操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中的多臺計算機沒有主次之分；分布式操作系統(tǒng)能使系統(tǒng)中若干臺計算機互相協(xié)作完畢一個共同的任務(wù)。把一個計算問題提成若干個可并行執(zhí)行的子運算,讓每個子計算在系統(tǒng)中的各計算機上并行執(zhí)行，充足運用各計算機的優(yōu)勢。這樣，一個程序就分布在幾臺計算機并行執(zhí)行,互相協(xié)作得到結(jié)果。1１、從資源管理的角度來看，操作系統(tǒng)的基本功能可提成哪些部分?答：從資源管理的角度來看,操作系統(tǒng)的基本功能可分為五大部分（1）解決器管理為用戶地分解決器時間，盡也許地使解決器處在忙狀態(tài)，提高解決器的工作效率。（2）存儲管理實現(xiàn)對主存儲器的管理，為用戶分派主存空間，保護主存中的程序和數(shù)據(jù)不被破壞,提高主存空間的運用率。(3)文獻管理面向用戶實現(xiàn)按文獻名存取文獻，管理用戶信息的存儲、檢索、共享和保護,合理地分派和使用文獻的存儲空間。（4)設(shè)備管理負責(zé)管理各種外圍設(shè)備,涉及設(shè)備的分派、啟動以及SPOＯL的實現(xiàn)技術(shù)。（5)作業(yè)管理實現(xiàn)作業(yè)調(diào)度和控制作業(yè)的執(zhí)行。作業(yè)調(diào)度從等待解決的作業(yè)中選擇可以裝入主存儲器的作業(yè)，對已經(jīng)裝入主存儲器的作業(yè)按用戶的意圖控制其執(zhí)行。計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(1)計算機系統(tǒng)既有操作系統(tǒng)程序，又有用戶程序，在什么情況下操作系統(tǒng)程序才干占用中央解決器?這道題解答了三方面的內(nèi)容:一個是程序和CPU之間的占用關(guān)系；一個是操作系統(tǒng)開始時占用ＣＰU；最后一個是，操作系統(tǒng)在中斷裝置判斷有事件發(fā)生時才讓操作系統(tǒng)占用CPU。簡樸的說，就是操作系統(tǒng)是總管,沒事的時候他等待，“有事”中斷他出面。答：一個計算機系統(tǒng)，特別是采用多道程序設(shè)計的計算機系統(tǒng)，不僅有操作系統(tǒng)和其他的系統(tǒng)軟件,并且尚有若干應(yīng)用程序。這些程序只有占用中央解決執(zhí)行時才干履行自己職責(zé)。而中央解決器在任何時刻最多只能被一個程序占用。計算機啟動時,自動執(zhí)行引導(dǎo)程序。引導(dǎo)程序一方面進行系統(tǒng)初始化的工作，然后把操作系統(tǒng)中的核心裝入主存儲器。此后操作系統(tǒng)便等待用戶請求（事件)的發(fā)生,當(dāng)有某個事件出現(xiàn)，硬件便能辨認并能發(fā)生一個中斷，從而告知操作系統(tǒng),由它的服務(wù)程序去解決,解決結(jié)束后,又等待下一個事件發(fā)生。中斷是計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一個重要的組成部分。中斷裝置由一些特定的寄存器的控制線路組成,CPU每執(zhí)行完一條指令,中斷裝置都要判斷是否有事件發(fā)生。假如沒有事件發(fā)生,CPU繼續(xù)執(zhí)行；若有事件發(fā)生，中斷裝置中斷原先占用ＣＰＵ的程序的執(zhí)行，讓操作系統(tǒng)的解決事件服務(wù)程序占用CPU對事件進行解決，解決完后,再讓被中斷的程序繼續(xù)占用CＰＵ執(zhí)行下去。(2)闡述硬件的中斷裝置的作用。答：中斷是計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一個重要的組成部分。在中斷機制中的硬件部分(中斷裝置）的作用就是在CＰU每執(zhí)行完一條指令后，判別是否有事件發(fā)生,假如沒有事件發(fā)生,CＰＵ繼續(xù)執(zhí)行;若有事件發(fā)生,中斷裝置中斷原先占用CＰＵ的程序的執(zhí)行,把被中斷程序的斷點保存起來,讓操作系統(tǒng)的解決服務(wù)程序占用CPＵ對事件進行解決，解決完后,再讓被中斷的程序繼續(xù)占用CＰU執(zhí)行下去。所以中斷裝置的作用總的來說就是使操作系統(tǒng)可以控制各個程序的執(zhí)行,為用戶提供各種服務(wù)。（3）操作系如何讓多個程序同時執(zhí)行？以上幾道題均涉及到中斷機制，其實說的就是這個機制的作用,中斷機制涉及硬件部分和軟件部分,硬件就是中斷裝置，由它來發(fā)現(xiàn)事件并告訴軟件(操作系統(tǒng)),再配合操作系統(tǒng)來解決事件,所以計算機的任務(wù)管理就是由操作系統(tǒng)和中斷裝置的密切配合完畢的。答：一個計算機系統(tǒng),特別是采用多道程序設(shè)計的計算機系統(tǒng)，不僅有操作系統(tǒng)和其他的系統(tǒng)軟件，并且尚有若干應(yīng)用程序。這些程序只有占用中央解決執(zhí)行時才干履行自己職責(zé)。而中央解決器在任何時刻最多只能被一個程序占用。中斷裝置在判別到有某個事件發(fā)生時,就會觸發(fā)一個中斷讓操作系統(tǒng)去占用解決器。操作系統(tǒng)對事件解決結(jié)束后，又積極讓出解決器，并根據(jù)對事件解決情況從那些具有占用解決器條件的程序中選擇一個,讓它占用解決器，直到系統(tǒng)再一次發(fā)生事件而被中斷。操作系統(tǒng)總是按照預(yù)定的策略去選擇可占用解決器的程序，系統(tǒng)中若干程序可以交替地占用解決器,形成多個程序同時執(zhí)行的狀態(tài)。(4）為什么要把“啟動I／O”等指令定義為特權(quán)指令?答:一個程序可以在其它程序等待外圍設(shè)備傳送信息時占用解決器執(zhí)行，在執(zhí)行中假如它也使用啟動指令去啟動一臺正在工作的外圍設(shè)備，那么就會導(dǎo)致沖突。為保護輸入輸出的完整性,把“啟動I／Ｏ”等的一類也許影響系統(tǒng)安全的指令定義為特權(quán)指令。特權(quán)指令只允許操作系統(tǒng)使用,用戶程序不能使用特權(quán)指令。用戶程序若要啟動I/Ｏ,必須請求操作系統(tǒng)代為啟動,這種方式不僅可以保證安全地使用外圍設(shè)備，對的地傳送信息,并且可減少用戶為啟動設(shè)備而必須了解外圍設(shè)備特性以及啟動等工作,大大方便了用戶。(５)如何限制用戶程序中使用特權(quán)指令?這三道題中的關(guān)鍵字是“特權(quán)指令”、ＣPU的兩種工作方式“管態(tài)”和“目態(tài)”、訪問地址、基址、限長寄存器等。弄清了這幾個關(guān)鍵字的意義,也就清楚了系統(tǒng)中“硬件保護”的實現(xiàn)方法。答:為了保證對的的操作,應(yīng)當(dāng)限制用戶程序使用特權(quán)指令，為此,中央解決器設(shè)立了兩種工作方式：管態(tài)和目態(tài)。在管態(tài)下,中央解決器可執(zhí)行包含特權(quán)指令在內(nèi)的一切指令;在目態(tài)下,中央解決器不準執(zhí)行特權(quán)指令。操作系統(tǒng)在管態(tài)下工作，用戶程序在目態(tài)下工作。假如中央解決器在目態(tài)下取到了特權(quán)指令，中央解決器就拒絕執(zhí)行該指令,并產(chǎn)生“非法操作”事件經(jīng)中斷裝置和操作系統(tǒng)告知用戶修改。（６)操作系統(tǒng)與硬件如何配合來實現(xiàn)存儲保護的？答:主存儲器往往同時裝入了操作系統(tǒng)程序和若干用戶程序,為了保證對的操作，必須對主存儲器區(qū)域進行存儲保護。存儲保護隨著主存儲器管理方式的不同,實現(xiàn)保護的方法也有所不同，一般是操作系統(tǒng)與硬件配合來實現(xiàn)存儲保護。在連續(xù)分派的存儲系統(tǒng)中，硬件中設(shè)立了兩個寄存器來限定用戶程序執(zhí)行時可以訪問的空間范圍。這兩個寄存器是基址寄存器和限長寄存器，用來限定用戶程序執(zhí)行時可以訪問的主存空間范圍。程序執(zhí)行時，系統(tǒng)對每一個訪問內(nèi)存的地址進行核對:＂基址寄存器值≤訪問地址≤基址寄存器值＋限長寄存器值"成立，則允許訪問;否則，不允許訪問。這樣就保護了該區(qū)域以外的存儲信息不受到破壞,一旦程序執(zhí)行中犯錯也不會涉及其他程序。（7)為什么要研究操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)？答：操作系統(tǒng)是一種程序量大且接口復(fù)雜的系統(tǒng)軟件。設(shè)計一個操作系統(tǒng)要投入大量的人力和花費較長的時間。因而,如何保證操作系統(tǒng)能對的，高效地工作至關(guān)重要。由于程序的結(jié)構(gòu)是影響程序質(zhì)量的內(nèi)在因素，因此，有必要對操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行研究。對的性、高效性、可維護性和可移值性是操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要方面。(8)應(yīng)從哪些方面考慮操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計?答:操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)追求以下目的：對的性：一個結(jié)構(gòu)良好的操作系統(tǒng)不僅能保證對的性并且易于驗證其對的性;高效性：核心程序是影響計算機系統(tǒng)效率的的關(guān)鍵所在應(yīng)遵循少而精的原則,使解決既有效又靈活?？删S護性：操作系統(tǒng)要容易維護可移植性：在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，盡量減少與硬件直接有關(guān)的程序量并將其獨立封裝(9）操作系統(tǒng)采用層次結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)點?操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法有：無序模塊法、內(nèi)核擴充法、層次結(jié)構(gòu)法和管程設(shè)計法等。答：各種設(shè)計方法總的目的都要保證操作系統(tǒng)工作的可靠性。層次結(jié)構(gòu)法的最大特點是把整體問題局部化，采用層次結(jié)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)清楚，并且便于調(diào)試，有助于功能的增長,刪減和修改。層次結(jié)構(gòu)的重要優(yōu)點是有助于系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試,對的性容易得到保證，也提高了可維護性和可移植性。（１0)用戶如何使用操作系統(tǒng)提供的接口?答：用戶是通過操作系統(tǒng)來使用計算機系統(tǒng)的，操作系統(tǒng)為用戶提供兩種類型的使用接口：使用接口就是指如何輸入命令和輸出結(jié)果。操作員接口就是操作員怎么輸入命令。程序員接口就是程序程序員怎么用程序來使用操作系統(tǒng)的功能。操作員接口:用戶可以用作業(yè)控制語言寫出控制作業(yè)執(zhí)行環(huán)節(jié)的＂作業(yè)說明書"，也可以從鍵盤上輸入操作控制命令或從＂命令菜單"中選擇命令指出作業(yè)的執(zhí)行環(huán)節(jié)。程序員接口:操作系統(tǒng)提供了許多不同功能的子程序-系統(tǒng)功能調(diào)用,用戶可以在程序中調(diào)用這些子程序。(１1)操作系統(tǒng)為什么要提供"系統(tǒng)調(diào)用"？答:在用戶編寫的源程序一級，用戶使用程序設(shè)計語言描述算題任務(wù)的邏輯規(guī)定，有一些規(guī)定的實現(xiàn)只有通過操作系統(tǒng)的功能程序才干完畢。操作系統(tǒng)編制了許多不同功能的子程序,用戶程序在執(zhí)行中可以調(diào)用這些子程序。由操作系統(tǒng)提供的這些子程序稱為"系統(tǒng)功能調(diào)用"程序，簡稱"系統(tǒng)調(diào)用"。系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)提供應(yīng)用戶程序的服務(wù)接口。第三章解決器管理1、什么是多道程序設(shè)計？答：讓多個計算問題同時裝入一個計算機系統(tǒng)的主存儲器并行執(zhí)行，這種設(shè)計技術(shù)稱“多道程序設(shè)計”,這種計算機系統(tǒng)稱“多道程序設(shè)計系統(tǒng)”或簡稱“多道系統(tǒng)”。２、多道程序設(shè)計如何提高系統(tǒng)效率？答：多道程序設(shè)計運用了系統(tǒng)與外圍設(shè)備的并行工作能力，從而提高工作效率。具體表現(xiàn)為：提高了解決器的運用率;充足運用外圍設(shè)備資源：計算機系統(tǒng)配置多種外圍設(shè)備，采用多道程序設(shè)計并行工作時，可以將使用不同設(shè)備的程序搭配在一起同時裝入主存儲器，使得系統(tǒng)中各外圍設(shè)備經(jīng)常處在忙碌狀態(tài)，系統(tǒng)資源被充足運用;發(fā)揮了解決器與外圍設(shè)備以及外圍設(shè)備之間的并行工作能力;從總體上說，采用多道程序設(shè)計技術(shù)后，可以有效地提高系統(tǒng)中資源的運用率，增長單位時間內(nèi)的算題量，從而提高了吞吐率。復(fù)習(xí)題１－３涉及了多道程序設(shè)計的各個問題，多道程序設(shè)計的目的是讓系統(tǒng)提高效率多干活,也就是讓外設(shè)和解決器可以并行工作,提高效率體現(xiàn)在解決器的運用率、外圍設(shè)備的運用率以及并行的工作能力方面。但是由于增長了進程調(diào)度等時間開銷，對于每個計算問題而言反而要延長時間。這就是整體效率與個體效率之間的關(guān)系。３、多道程序設(shè)計一定能提高系統(tǒng)效率嗎?答:多道程序設(shè)計對算題量和算題時間的影響。采用多道程序設(shè)計能改變系統(tǒng)資源的使用情況,提高系統(tǒng)效率。但是應(yīng)注意以下兩個問題:也許延長程序的執(zhí)行時間;并行工作道數(shù)與系統(tǒng)效率不成正比。從表面上看，增長并行工作道數(shù)就可提高系統(tǒng)效率，但事實上并行工作道數(shù)與系統(tǒng)效率是不成正比，由于并行的道數(shù)要根據(jù)系統(tǒng)配置的資源和用戶對資源的規(guī)定而定:

(1）主存儲器的大小限制了可同時裝入的程序數(shù)量；?（2)外圍設(shè)備的數(shù)量也是一個制約條件;

(３）多個程序同時規(guī)定使用同一資源的情況也會經(jīng)常發(fā)生?？傊?多道程序設(shè)計能提高系統(tǒng)資源的使用效率，增長單位時間的算題量；但是對每個計算問題來說,從算題開始到所有完畢所需要的時間也許延長,此外在擬定并行工作道數(shù)時應(yīng)綜合系統(tǒng)的資源配置和用戶對資源的規(guī)定。4、操作系統(tǒng)中為什么要引入“進程”?答:程序是具有特定功能的一組指令或語句的集合，它指出了解決器執(zhí)行操作的環(huán)節(jié)。在多道程序設(shè)計的系統(tǒng)中，也許有多個程序同時運營,而同一個程序也也許多次并行執(zhí)行，僅用程序的概念不能對的反映出程序執(zhí)行時的活動規(guī)律和狀態(tài)變化,為了從變化的角度動態(tài)研究程序的執(zhí)行，就需要引入“進程”的概念。進程是指一個程序在一個數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行（三個“一”)。程序是靜止的,進程是動態(tài)的（執(zhí)行）,進程涉及程序和程序解決的對象，進程可以得到程序解決的結(jié)果。5、可再入程序有什么特性?答:可再入程序是指一個可以被多個用戶同時調(diào)用的程序。(可以再次調(diào)入）。它的特性有兩點：（1)可再入程序必須是純代碼，在執(zhí)行時自身不改變；（2)一個可再入程序規(guī)定調(diào)用者提供工作區(qū)，以保證程序以同樣方式為各用戶服務(wù)。6、進程有哪些基本狀態(tài)?它們的變化關(guān)系是如何的?答:通常,根據(jù)進程執(zhí)行過程中不同時刻的狀態(tài),可歸納為三種基本狀態(tài)：·等待態(tài):等待某個事件的完畢;?·就緒態(tài):等待系統(tǒng)分派解決器以便運營;

·運營態(tài):占有解決器正在運營。進程在執(zhí)行中狀態(tài)會不斷地改變,每個進程在任何時刻總是處在上述三種基本狀態(tài)的某一種基本狀態(tài).運營態(tài)→等待態(tài)往往是由于等待外設(shè)，等待主存等資源分派或等待人工干預(yù)而引起的。等待態(tài)→就緒態(tài)則是等待的條件已滿足，只需分派到解決器后就能運營。運營態(tài)→就緒態(tài)不是由于自身因素，而是由外界因素使運營狀態(tài)的進程讓出解決器，這時候就變成就緒態(tài)。例如時間片用完，或有更高優(yōu)先級的進程來搶占解決器等。就緒態(tài)→運營態(tài)系統(tǒng)按某種策略選中就緒隊列中的一個進程占用解決器，此時就變成了運營態(tài)。這幾道題中復(fù)習(xí)到了進程的定義,它是程序在一個數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行。講到進程的屬性：進程是動態(tài)的、多個不同進程包含相同的程序（可再入的程序)、進程的三種基本狀態(tài):等待態(tài)、就緒態(tài)和運營態(tài)及其如何變化的情況、進程可以并發(fā)執(zhí)行。為了標記每個并發(fā)執(zhí)行的進程，就要給每個進程進行“登記造冊”，這就是進行控制塊。7、闡述進程控制塊的作用?答：進程控制塊(ProcessCｏｎtｒoｌBlock,簡稱ＰＣB)，是操作系統(tǒng)為進程分派的用于標志進程,記錄各進程執(zhí)行情況的。進程控制塊是進程存在的標志，它記錄了進程從創(chuàng)建到消亡動態(tài)變化的狀況，進程隊列實際也是進程控制塊的鏈接。操作系統(tǒng)運用進程控制塊對進程進行控制和管理。進程控制塊的作用有:(1）記錄進程的有關(guān)信息，以便操作系統(tǒng)的進程調(diào)度程序?qū)M程進行調(diào)度。這些信息涉及標志信息、說明信息、現(xiàn)場信息和管理信息等;(２)標志進程的存在，進程控制塊是進程存在的唯一標志8、進程能否訪問自己的進程控制塊內(nèi)容？進程控制塊是系統(tǒng)為程序建立的用于標志進程，記錄各進程執(zhí)行情況的。進程自身不能訪問或者修改自己的進程控制塊的內(nèi)容，但父進程可以訪問或修改其子孫進程的進程控制塊內(nèi)容,以便對它的子孫進程進行必要的管理和控制。９、解決器為什么要區(qū)分“目態(tài)”和“管態(tài)”兩種操作模式?答:硬件提供的指令系統(tǒng)中有一部分不允許用戶程序直接使用,這些不允許用戶程序使用的指令稱特權(quán)指令,特權(quán)指令只允許操作系統(tǒng)進行調(diào)度、控制或啟動外圍設(shè)備的程序使用。為了避免錯誤地使用特權(quán)指令，解決器分為兩種操作模式:目態(tài)-只能執(zhí)行特權(quán)指令以外的指令、管態(tài)-可執(zhí)行指令系統(tǒng)中的一切指令。若程序處在＂目態(tài)＂操作模式，一旦出現(xiàn)特權(quán)指令，解決器就能辨認出程序非法使用指令，形成程序性中斷事件，終止程序的執(zhí)行。在計算機系統(tǒng)中往往把用戶程序置于目態(tài)下運營,已保證計算機系統(tǒng)的安全可靠。10、中斷裝置發(fā)現(xiàn)中斷事件后應(yīng)做哪些事?答:中斷裝置發(fā)現(xiàn)了中斷事件后,由操作系統(tǒng)的中斷解決程序?qū)χ袛嗍录M行解決，中斷解決程序的重要工作有:保護被中斷進程的現(xiàn)場信息把中斷時的通用寄存器，控制寄存器內(nèi)容及舊PSＷ保存到被中斷進程的進程控制塊中。分析中斷因素根據(jù)舊PＳW的中斷碼可知發(fā)生該中斷的具體因素。解決發(fā)生的中斷事件一般只做一些簡樸解決，在多數(shù)情況下把具體的解決交給其他程序模塊去做。特別要注意中斷優(yōu)先級和中斷屏蔽是不同的系統(tǒng)解決的,中斷優(yōu)先級是硬件系統(tǒng)設(shè)計時固定的,由中斷裝置(硬件)根據(jù)它決定對同時產(chǎn)生的中斷事件的響應(yīng)順序。而中斷屏蔽位則是由中斷解決程序(操作系統(tǒng)<軟件>)設(shè)立的,兩者的結(jié)合可以使整個系統(tǒng)改變響應(yīng)中斷的順序。1１、說明中斷屏蔽的作用?答：中斷優(yōu)先級只是規(guī)定了中斷裝置響應(yīng)同時出現(xiàn)的中斷的順序，當(dāng)中斷裝置響應(yīng)了某個中斷后中斷解決程序在進行解決時，中斷裝置也也許去響應(yīng)另一個中斷事件。因此會出現(xiàn)優(yōu)先級低的中斷事件的解決打斷優(yōu)先級高的中斷事件的解決,使得中斷事件的解決順序與響應(yīng)順序不一致，并且會形成多重嵌套解決,使多現(xiàn)場保護、程序返回等工作變的復(fù)雜。中斷屏蔽技術(shù)就是為了解決上述問題而提出的，在一個中斷解決沒有結(jié)束之前不響應(yīng)其他中斷事件，或者只響應(yīng)比當(dāng)前級別高的中斷事件。于是,當(dāng)中斷裝置檢查到有中斷事件后，便去查看PSW中中斷屏蔽標志,假如沒有屏蔽就響應(yīng)當(dāng)中斷;否則，暫時不響應(yīng)當(dāng)中斷,待屏蔽標志消除后再響應(yīng)。12、為什么不能屏蔽自愿中斷事件？答:自愿中斷事件是正在運營程序所期待中的事件,它是正在運營程序為請求調(diào)用操作系統(tǒng)的某個功能服務(wù)而執(zhí)行一條“訪管指令”所引起的中斷。當(dāng)解決器執(zhí)行到訪管指令時就產(chǎn)生一個中斷，因而進程自愿中斷的斷點是擬定的。自愿中斷不同于逼迫性中斷，逼迫中斷不是當(dāng)前進程所期待的，而是由于外部請求或意外而被迫打斷當(dāng)前進程的。自愿中斷是用戶程序訪問系統(tǒng)功能的手段,在進程中是擬定的,因而不能屏蔽。13、哪些中斷事件一定會引起進程狀態(tài)的變化?哪些中斷事件也許引起進程狀態(tài)變化？有不引起進程狀態(tài)變化的中斷事件嗎？這道題比較模糊,假如說有一些中斷事件是“也許”引起狀態(tài)變化而不是“一定”引進進程狀態(tài)變化的,那它也就是一種也許不引起狀態(tài)變化的事件。若題中的“不引起”是指任何情況下均不會引起任何進程狀態(tài)變化。則這類中斷事件應(yīng)當(dāng)是不存在的。由于這類中斷毫無意義。?

進程在執(zhí)行中狀態(tài)會不斷地改變，每個進程在任何時刻總是處在三種基本狀態(tài)之一：等待態(tài)、就緒態(tài)、運營態(tài)。

中斷事件是否引起進程狀態(tài)的變化,還要看該中斷事件的中斷優(yōu)先級和進程ＰSW的中斷屏蔽位。曉津認為:硬件故障中斷和自愿中斷是一定會引起進程狀態(tài)變化的,而其他中斷則也許引起進程狀態(tài)變化．答案:一定會引起進程狀態(tài)變化的中斷事件：硬件故障中斷、輸入輸出中斷、自愿中斷;也許會引起變化的中斷事件：外部性中斷事件、程序性中斷事件，例如定點溢出及除數(shù)為“０”等,不同的用戶可以有不同的解決規(guī)定，所以有也許改變也有也許不改變;有不引起變化的中斷事件:外部性中斷事件。引起外部中斷的因素很多，因此解決方法也就截然不同。例如時鐘中斷也是一種外部中斷，但大多數(shù)情況下,時鐘中斷不改變進程的狀態(tài).1４、在一個單解決器的多道程序設(shè)計系統(tǒng)中，現(xiàn)有兩道作業(yè)同時執(zhí)行，其中以運算為主,另一道以輸入輸出為主,你將如何賦予作業(yè)進程占有解決器的優(yōu)先數(shù)？解釋為什么？答:賦于輸入輸出作業(yè)以較高的優(yōu)先權(quán)。擬定作業(yè)的優(yōu)先數(shù)一般從任務(wù)的緊迫性和系統(tǒng)效率等方面考慮。交互式作業(yè)進程的優(yōu)先數(shù)大于批解決作業(yè)進程的優(yōu)先數(shù)。１5、假定就緒隊列中的進程按優(yōu)先數(shù)自大到小順序排列，當(dāng)即有進程要加入就緒隊列時，應(yīng)將它的優(yōu)先數(shù)排入相應(yīng)的位置，試就單向鏈接的方式寫出實現(xiàn)進程入隊的程序。解：這就是一個單向鏈表的插入操作，用類C語言描述如下：proｃｅｄurｅＩnsｅrt(QueueReａdyQue,PｏinｔｅrＰ){//RｅadyQｕｅ是就緒隊列指針,P是要插入隊列進程指針//P中的priority指示其進程的優(yōu)先數(shù)/／P中的Next指示其后繼進程指針PoｉnterＰ1＝ReａdyQue，P2=ReａｄｙQuｅ;//Ｐ1指示比P優(yōu)先數(shù)小的第一個進程指針//P2指示比Ｐ優(yōu)先數(shù)大的第一個進程指針whｉlｅ(P->ｐｒioritｙ<P1－＞prｉority&&P1->Next)｛//查找要插入位置的前后結(jié)點Ｐ2=Ｐ１;P1＝P1-＞Neｘt;｝//查到后將P插入到就緒隊列中Ｐ->Next＝Ｐ1;Ｐ2->Ｎext＝P;}//EndProcedure16、當(dāng)進程調(diào)度選中一個進程后，如何才干讓它占用解決器?答：當(dāng)進程調(diào)度選中一個進程后，把選中進程的進程控制塊中有關(guān)的現(xiàn)場信息，如通用寄存器、控制寄存器和程序狀態(tài)字寄存器的內(nèi)容送入解決器相應(yīng)的寄存器中,解決器就按該進程的規(guī)定工作,達成了進程占用解決器的目的。17、在分級調(diào)度算法中,為什么對不同就緒隊列中的進程規(guī)定使用不同長度的時間片?答:在分級調(diào)度算法中，對不同就緒隊列中的進程，可規(guī)定使用不同長度的時間片，一般來說,第一級就緒隊列的時間片短一些，以的各級就緒隊列的時間片逐級延長，最后一級就緒隊列的時間片最長，這樣運營時間短的里程只需通過前面幾級隊列就能得到結(jié)果，且它們被優(yōu)先調(diào)度,有助于提高系統(tǒng)的吞吐率。而對運營時間長的進程在進入了低檔就緒隊列后可得到較長的時間片，以減少調(diào)度次數(shù)來保證系統(tǒng)效率。對經(jīng)常使用外圍設(shè)備的進程來說，每次等待外圍設(shè)備傳輸結(jié)束后總是排入第一級就緒隊列，它們會被優(yōu)先調(diào)度,有助于解決器與外圍設(shè)務(wù)以及外圍設(shè)備之間的并行工作，從而提高資源的使用效率。18、有５個進程P1，P2,P３，Ｐ4，P5它們同時依次進入就緒隊列，它們的優(yōu)先數(shù)和所需要的解決器時間如表3－1所示進程解決器時間優(yōu)先數(shù)P1１０3Ｐ211P323Ｐ414P5５2忽略進行調(diào)度等所花費的時間，請回答下列問題a、寫出分別采用“先來先服務(wù)”和“非搶占式的優(yōu)先數(shù)”調(diào)度算法選中進程執(zhí)行的順序。b、分別計算出上述兩種算法使進程在就緒隊列中的等待時間以及兩種算法下的平均等待時間。解釋如下:按照優(yōu)先數(shù)從大到小的順序進程被調(diào)入解決器是優(yōu)先數(shù)調(diào)度法的原則。但由于不是搶占式的優(yōu)先數(shù)調(diào)度法，則在一方面進入解決器的進程運營時不會被更高優(yōu)先數(shù)的進程打斷，因此,一方面運營Ｐ1進程。在P1執(zhí)行過程中,P２、P3、P４、P5相繼進入進程隊列。進程調(diào)度算法按照優(yōu)先數(shù)從高到低的順序進行排列,等P1運營完畢時，此時應(yīng)是P4調(diào)入,以此類推,之后相繼進入ＣPU的應(yīng)當(dāng)是P3、P5、P2。

?注：根據(jù)教材第三章的解釋(第４3頁1２行)，是優(yōu)先數(shù)從高到低的順序排列，而根據(jù)Uｎix系統(tǒng)的實際情況，則是優(yōu)先數(shù)最小的進程優(yōu)先權(quán)最高（第223頁倒５行)．按此算法可得到的進程執(zhí)行順序為Ｐ１→Ｐ２→P5→Ｐ3→P4.（這兩種不同的順序并不表白實際進入解決器的進程其順序會相反，由于在實際的操作系統(tǒng)中，擬定優(yōu)先數(shù)的原則和其進程調(diào)度算法總是配套的。)解：a)采用先來先服務(wù)法的執(zhí)行順序是P１→P2→P３→P4→P５。這是由其進入的順序所擬定的。采用“非搶占式的優(yōu)先數(shù)”調(diào)度算法時,各進程的執(zhí)行順序是P1→P4→P3→P5→P２.b)如表所示:先來先服務(wù)法:進程等待時間運營時間P10１0Ｐ2101P3１12Ｐ413１Ｐ514５平均等待時間(0+10+11+１3＋14)/５=9.6非搶占式的優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法:進程等待時間運營時間P1０10P4101Ｐ3１12P5135P2181平均等待時間(0＋10+１１＋１3+１8)/5=10.4存儲器管理1、解釋下列術(shù)語:邏輯地址、絕對地址、重定位、程序浮動、存儲保護答：邏輯地址：用戶程序中使用的從“0”地址開始的連續(xù)地址。絕對地址：主存儲器以字節(jié)為單位編址單位,每個字節(jié)都有一個地址與其相應(yīng)，這些主存儲器的地址編號就是絕對地址。重定位：為了保證作業(yè)的對的執(zhí)行,必須根據(jù)分派給作業(yè)的主存區(qū)域?qū)ψ鳂I(yè)中指令和數(shù)據(jù)的存放進行重定位，這種把邏輯地址轉(zhuǎn)換成絕對地址的工作稱為“重定位”或“地址轉(zhuǎn)換”。重定位的方式有“靜態(tài)重定位”和“動態(tài)重定位”兩種。程序浮動：若作業(yè)執(zhí)行時,被改變了存放區(qū)域仍能對的執(zhí)行，則稱程序是可浮動的。采用動態(tài)重定位的系統(tǒng)支持“程序浮動”存儲保護：存儲管理中為了防止各作業(yè)互相干擾和保護各區(qū)域內(nèi)的信息不被破壞而采用的對各作業(yè)的存儲區(qū)域進行保護的措施。2、比較各種存儲管理方式的特性(涉及主存空間的分派方式、是否要有硬件的地址轉(zhuǎn)換機構(gòu)作支撐、適合單道或多道系統(tǒng)等)、重定位方式、地址轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)（操作系統(tǒng)和硬件如何配合）、存儲保護的實現(xiàn)(操作系統(tǒng)和硬件各自做些什么工作)。答:存儲管理方式特性重定位地址轉(zhuǎn)換存儲保護單分區(qū)管理除操作系統(tǒng)占用的一部分存儲空間外，其余的用戶區(qū)域作為一個連續(xù)的分區(qū)分派給用戶使用

不需要硬件轉(zhuǎn)換機構(gòu)?合用于單道系統(tǒng)靜態(tài)方式界線寄存器值+邏輯地址→絕對地址主存最大地址≥絕對地址≥界線地址固定分區(qū)的管理分區(qū)數(shù)目、大小固定?設(shè)立上、下限寄存器?不需要硬件轉(zhuǎn)換機構(gòu)?合用于多道系統(tǒng)靜態(tài)方式邏輯地址+下限地址→絕對地址。下限地址≤絕對地址≤上限地址可變分區(qū)的管理可變分區(qū)管理方式不是把作業(yè)裝入到已經(jīng)劃分好的分區(qū)中,而是在作業(yè)規(guī)定裝入主存儲器時，根據(jù)作業(yè)需要的主存量和當(dāng)時的主存情況決定是否可以裝入該作業(yè)。

分區(qū)數(shù)目大小不定

設(shè)立基址、限長寄存器?合用于多道程序系統(tǒng)?需要硬件地址轉(zhuǎn)換機構(gòu)動態(tài)重定位邏輯地址+基址寄存器的值→絕對地址?；分怠芙^對地址≤基址值+限長值頁式存儲管理主存儲器分為大小相等的"塊"

程序中的邏輯地址進行分頁，頁的大小與塊的大小一致。?用頁表登記塊頁分派情況?需要硬件的支持?合用于多道系統(tǒng)動態(tài)重定位邏輯地址的頁號部分→頁表中相應(yīng)頁號的起始地址→與邏輯地址的頁內(nèi)地址部分拼成絕對地址。由頁表中的標志位驗證存取是否合法,根據(jù)頁表長度判斷是否越界段存儲管理程序分段

每一段分派一個連續(xù)的主存區(qū)域，作業(yè)的各段可被裝到不相連的幾個區(qū)域中。?設(shè)立段表記錄分派情況

需要硬件機構(gòu)

合用于多道系統(tǒng)動態(tài)重定位邏輯地址中的段號→查段表得到本段起始地址+段內(nèi)地址→絕對地址由段表中的標志位驗證存取是否合法,根據(jù)段表長度判斷是否越界頁式虛擬存儲管理類似頁式管理將作業(yè)信息保存在磁盤上部分裝入主存?需要硬件支持

合用于多道系統(tǒng)動態(tài)重定位類似頁式管理：

邏輯地址的頁號部分→頁表中相應(yīng)頁號的起始地址→與邏輯地址的頁內(nèi)地址部分拼成絕對地址。

若該頁相應(yīng)標志為０,則硬件形成"缺頁中斷"先將該頁調(diào)入主存類似頁式管理段式虛擬存儲管理類似段式管理將作業(yè)信息保存在磁盤上部分裝入主存?需要硬件支持?合用于多道系統(tǒng)動態(tài)重定位類似段式管理類似段式管理3、在可變分區(qū)管理方式下，采用移動技術(shù)有什么特點？移動一道作業(yè)時操作系統(tǒng)要做哪些工作?答：采用移動技術(shù)的重要優(yōu)點是：1)可以使分散的空閑區(qū)集中起來，可以容納新的作業(yè)，提高主存空間的運用率2)方便作業(yè)執(zhí)行過程中擴充主存空間,一道作業(yè)在執(zhí)行中規(guī)定增長主存量時,只要移動鄰近作業(yè)就可以增長它所點的分區(qū)長度。移動一道作業(yè)時操作系統(tǒng)要進行的解決:１)判斷被移動的作業(yè)是否在與外圍設(shè)備互換信息,如是則不能移動,否則可以移動。２）操作系統(tǒng)在移動作業(yè)信息時先移動作業(yè)信息的存儲位置。３)修改主存分派表中和保存在進程控制塊中的分區(qū)起始地址和長度信息。４)采用必要措施,盡量減少移動的作業(yè)數(shù)和信息量，提高系統(tǒng)效率。4、解釋頁式存儲管理中為什么要設(shè)立頁表和快表？答:在頁式存儲管理中,主存被提成大小相等的若干塊，同時程序邏輯地址也提成與塊大小一致的若干頁，這樣就可以按頁面為單位把作業(yè)的信息放入主存，并且可以不連續(xù)存放，為了在作業(yè)執(zhí)行過程中準確地查表邏輯地址與絕對地址的的相應(yīng)關(guān)系，就需要為每個作業(yè)建立一張頁表，表達邏輯地址中的頁號與主存中塊號的相應(yīng)關(guān)系。頁表一般存放在主存中，當(dāng)要按給定的邏輯地址訪問主存時，要先訪問頁表,計算出絕對地址,這樣兩次訪主存延長了指令執(zhí)行周期,減少了執(zhí)行速度,而設(shè)立一個高速緩沖寄存器將頁表中的一部分存放進去，這部分頁表就是快表，訪問主存時兩者同時進行,由于快表存放的是經(jīng)常使用的頁表內(nèi)容,訪問速度不久,這樣可以大大加快查找速度和指令執(zhí)行速度。5、什么叫虛擬存儲器？如何擬定虛擬存儲器的容量?虛擬存儲器是為“擴大”主存容量而采用的一種設(shè)計技巧，它運用作業(yè)在只裝入部分信息時就可以執(zhí)行的特性和程序執(zhí)行中表現(xiàn)出來的局部性特性,借助于大容量的輔助存儲器實現(xiàn)小主存空間容納大邏輯地址空間的作業(yè)。虛擬存儲器的容量由計算機的地址結(jié)構(gòu)(地址總線位數(shù))決定。如計算機的地址總線位數(shù)為32位，則最大的虛存容量為2^32=B=４GB6、敘述頁式虛擬存儲器的基本原理。答:頁式虛擬存儲器是在頁式存儲的基礎(chǔ)上實現(xiàn)虛擬存儲器的，其工作原理是:一方面把作業(yè)信息作為副本存放在磁盤上,作業(yè)執(zhí)行時，把作業(yè)信息的部分頁面裝入主存,并在頁表中對相應(yīng)的頁面是否裝入主存作出標志。作業(yè)執(zhí)行時若所訪問的頁面已經(jīng)在主存中,則按頁式存儲管理方式進行地址轉(zhuǎn)換，得到絕對地址，否則產(chǎn)生“缺頁中斷”由操作系統(tǒng)把當(dāng)前所需的頁面裝入主存。若在裝入頁面時主存中無空閑塊，則由操作系統(tǒng)根據(jù)某種“頁面調(diào)度”算法選擇適當(dāng)?shù)捻撁嬲{(diào)出主存換入所需的頁面。7、用可變分區(qū)方式管理主存時,假定主存中按地址順序依次有五個空閑區(qū)，空閑區(qū)的大小依次為3２Ｋ、10K、５K,22８K，1０0K．現(xiàn)有五個作業(yè)J1,Ｊ2,J3,J４,J5.它們各需主存1Ｋ,10K,10８Ｋ,２8Ｋ和１1５K.若采用最先適應(yīng)分派算法能把這五個作業(yè)按J１--J5的順序所有裝入主存?你認為按如何的順序裝入這五個作業(yè)可使主存空間運用率最高？答:按最先適應(yīng)算法時32K空閑區(qū)可裝入Ｊ１、Ｊ2,剩下２1K。228K空閑區(qū)中裝入J3,J４,剩下92K,結(jié)果是J5無法裝入。仍按最先適應(yīng)算法,若調(diào)整作業(yè)裝入順序為J4、Ｊ１、J2、J３、Ｊ5。即在３２Ｋ空閑區(qū)中依次裝入J4（28K),Ｊ1（1K)(或先J1再Ｊ4),剩下3K，在1０Ｋ空閑區(qū)中裝入Ｊ3剛好,在228K空閑區(qū)中裝入Ｊ3和J5，剩下5K。這時的主存空間運用率最高。8、某采用頁式虛擬存儲管理的系統(tǒng),一個共7頁的作業(yè),作業(yè)執(zhí)行時依次訪問的頁為1，2，3，4,2,１,5，6,2,１，２，3,7,6，3,2，1,2,3，6。若采用最近最少使用(ＬＲＵ算法）,作業(yè)得到兩塊主存和四塊主存空間時各會產(chǎn)生多少次中斷?假如采用先進先出(FIFＯ)算法又會如何的結(jié)果?答：當(dāng)采用LRU算法兩塊主存空間時（紅色為所缺頁）當(dāng)前頁2３4２１5６212３7632１23６12342１562123763２１23調(diào)出頁１２34２15612３76312缺頁中斷共１6次LRU算法時四塊主存空間時:當(dāng)前頁１2342１5６21２3763212361234２15６21２37632123１2３4215６61237633１21134２155612276６6１調(diào)出頁３45617缺頁中斷共6次當(dāng)采用FIFＯ算法兩塊主存空間時：訪問頁1234215621237632１２36當(dāng)前頁12３４21562１１3763２11361２3４2１5622１37632213調(diào)出頁1２34２15621３763２1缺頁中斷共１6次采用FIFＯ算法四塊主存空間時:訪問頁12342156２1237６321２36當(dāng)前頁1234445６211376６２113312333４56２21３７７６２21112223４５6621３3766221112３4556211３7７66調(diào)出頁123４5６2137缺頁中斷共10次９、有一個程序要把10０*10０數(shù)組置初值“0”,現(xiàn)假定有兩個主存塊可用來存放數(shù)組信息,主存塊的大小為可存放200個數(shù)組元素,數(shù)組中的元素按行編址。兩個主存塊的初始狀態(tài)都為空，若程序編制如下:?（a)VarA：aｒray［1..1００]ofarｒay［1..1０0］ofintｅgeｒ;?forj:=1ｔo100do?forｉ：=1tｏ10０ｄo?Ａ[i,j]=0?(b)VarA:array[1..１00]ofarraｙ[1.10０]ｏｆｉnｔeｇｅr;?ｆoｒi:＝１to100do?forj：＝1to１00ｄoA［i，j]＝0?當(dāng)采用LRＵ頁面調(diào)度算法時各會產(chǎn)生多少次缺頁中斷?答:由于主存地址是連續(xù)的，二維數(shù)組按行的順序進行排列,在每個主存塊可以存放二行數(shù)組，初始狀態(tài)下主存中有兩頁、四行數(shù)組。(ａ）方案編制的程序,第一次訪問的是A[１,1],即第一個單元;第二次訪問的是Ａ［2,1],在主存中也就是訪問第10１個單元，這樣,第一次調(diào)入的兩個頁只能命中四次,當(dāng)訪問[5,1]時就產(chǎn)生缺頁中斷，這時調(diào)入一個頁面,涉及兩行,則訪問［６，１]時命中。依次下去當(dāng)訪問[7,1],[9,1]...[9９,1］時均產(chǎn)生缺頁中斷。內(nèi)循環(huán)結(jié)束后，進入外循環(huán),訪問[1,2]．．.［100，2]...直到訪問完每個數(shù)據(jù)。每隔一次訪問均產(chǎn)生一次中斷。因此本方案的總的缺頁中斷次數(shù)是:50*１0０-2=4998次。（Ｂ）方案時,由于在主存中按[１,1]，[１,2]，[１,3]...[１，１00]的順序訪問，則第一次訪問的四行均沒有中斷,訪問到［5,1]時，產(chǎn)生一次中斷,調(diào)入一頁，依此類推，訪問到[7,1]，[9,１]．..［99，1］時產(chǎn)生中斷,總共的中斷次數(shù)為：10０／２－2=48次（根據(jù)LRU算法,每次調(diào)入的頁面是一個頁面）１0、某采用段式存儲管理的系統(tǒng)為裝入主存的一個作業(yè)建立如表4-１所示的段表。?段號段長主存起始地址066０22191140３300210０9０3５８0123749601959回答下列問題：a、計算該作業(yè)訪問[0，432]，[1,１0],[２,500],[3,400]時（方括號中第一元素為段號,第二元素為段內(nèi)地址)的絕對地址。?b、總結(jié)段式存儲管理的地址轉(zhuǎn)換過程。答:ａ、［0，432]→（432<660)２219＋4３２=2651

[１，1０]→(10＜１４0)３３00+10=33１0[2，50０］→（因500>1０0所以地址越界，產(chǎn)生中斷)[3,400]→（4０0<5８0)1237+400=1637(事實上，最后這個轉(zhuǎn)換不再進行下去，由于程序非法操作被中止運營)

總結(jié)段式存儲管理的地址轉(zhuǎn)換過程如下：1）從邏輯地址中取出段號和段內(nèi)地址2)根據(jù)段號，從段表中取出該段在主存中的始址和段長３）比較段內(nèi)地址和段長，如段內(nèi)地址≤段長，則繼續(xù)下一步,否則產(chǎn)生越界中段，程序中斷(非法操作）。4)計算本段始址＋段內(nèi)地址,得到絕對地址。文獻管理1、什么叫文獻？答:文獻是邏輯上具有完整意義的信息集合。2、敘述下述術(shù)語并說明它們之間的關(guān)系：存儲介質(zhì)、卷、塊、文獻和記錄。答：存儲介質(zhì)是指可用來記錄信息的磁帶、硬磁盤組、軟磁盤片、卡片等。存儲介質(zhì)的物理單位定義為“卷”。存儲介質(zhì)上存放的連續(xù)信息所組成的區(qū)域稱為“塊”，塊是存儲設(shè)備與主存儲器之間進行信息互換的物理單位。邏輯上具有完整意義的信息集合稱為“文獻”。記錄是指用戶對文獻內(nèi)的信息按邏輯上獨立的含義劃分的信息單位，每個單位為一個邏輯記錄。3、如何擬定文獻的存取方式？答：文獻的存取方式涉及順序存取和隨機存取兩種,采用哪種存取方式，重要取決于兩方面的因素:(1）如何使用文獻。文獻的性質(zhì)決定了文獻的使用,也就決定了存取方式的選擇。對于由順序字符或其他數(shù)據(jù)組成的文獻，按照順序存取的方式進行。對于按邏輯記錄方式組織的文獻，則采用隨機存取的方式。（2）存儲介質(zhì)的特性。磁帶機是適合順序存取的存儲設(shè)備。而磁盤機則既可采用順序方式,也可采用隨機方式。４、文獻系統(tǒng)應(yīng)由哪些部分組成？簡述各部分的重要工作？答：文獻系統(tǒng)由以下各部分組成:（1）目錄管理：文獻目錄是實現(xiàn)按名存取的一種手段，用戶規(guī)定建立的新文獻，目錄管理的工作是把與該文獻有關(guān)的屬性登記在目錄用戶規(guī)定讀文獻時，應(yīng)從文獻目錄中查找指定的文獻并核對是否有權(quán)使用。目錄結(jié)構(gòu)應(yīng)既能方便文獻的檢索，又能保證文獻系統(tǒng)的安全。(2)文獻的組織:文獻組織涉及文獻的物理組織和文獻的邏輯組織，而文獻系統(tǒng)的這部分工作就是要可以在用戶存取文獻時把文獻的邏輯組織和物理組織進行轉(zhuǎn)換。（3)文獻存儲的空間管理：對文獻使用存儲空間的情況進行登記和管理,保證文獻存儲在空閑塊中，并在文獻刪除時收回該文獻所用的空間。(4)文獻操作：文獻操作是文獻系統(tǒng)提供應(yīng)用戶使用文獻的一組接口，涉及建立文獻、打開文獻、讀文獻、寫文獻、關(guān)閉文獻和刪除文獻等。（5)文獻的共享、保護和保密：文獻共享允許多個用戶使用同一個文獻，但是要注意共享文獻的保護和保密，即防止文獻被破壞和被未經(jīng)授權(quán)的用戶抄襲。5、為了實現(xiàn)按名存取,文獻目錄應(yīng)包含哪些內(nèi)容？答:文獻目錄應(yīng)涉及的內(nèi)容有:有關(guān)文獻存取控制信息。例如用戶名、文獻名、文獻類型、文獻屬性(可讀寫、只讀、只執(zhí)行等）有關(guān)文獻結(jié)構(gòu)的信息。例如文獻的邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)、記錄個數(shù)和在存儲介質(zhì)上的位置等。有關(guān)文獻管理的信息。例如文獻建立的日期、修改日期、保存期限等。6、用戶A有名為Ｗ1,W2和W３的三個私有文獻，用戶Ｂ有名為J１，J2的兩個私有文獻,這兩個用戶需要使用共享文獻T。文獻系統(tǒng)對所有用戶提供按名存取功能，為保證存取的對的性,文獻系統(tǒng)應(yīng)設(shè)立合理的目錄結(jié)構(gòu),請畫出文獻系統(tǒng)設(shè)計的目錄結(jié)構(gòu)。解：如圖所示：7、假定磁帶的記錄密度為每英寸8００個字符，每一個邏輯記錄長為160個字符，塊與塊之間的間隙為0.6英寸，現(xiàn)有１000個邏輯記錄需要存儲到磁帶上，分別回答下列問題:a．不采用成組操作時磁帶空間的運用率?ｂ.采用以5個邏輯記錄為一組的成組操作時磁帶空間的運用率。

c.為了使磁帶空間的運用率大于50%,采用記錄成組時其塊因子至少為多少?答:a.不采用成組操作時,磁帶空間運用率為:(１60×1000)/(16００00+800×0.6×10０0)=0．２5=2５%b.采用5個邏輯記錄一組時，磁帶空間運用率為：(1６0×100０)／(16０000＋８０0×0.6×1000／5)=62.5%c.設(shè)塊因子為x,運用率為50%,則有得：１6０0０0/(160000+４80０00／ｘ)=0.５解之得：x＝3即塊因子至少為3才可以使磁帶空間運用率大于５0%。8、解釋順序文獻、鏈接文獻和索引文獻。答：這三種文獻均是指物理文獻:順序文獻：就是在磁盤上的按順序結(jié)構(gòu)組織的文獻，按邏輯文獻記錄自身的順序在磁盤上按序存放在連續(xù)的塊中。讀取時也從第一個記錄開始順序進行,這樣的文獻組織就是順序文獻。在文獻目錄中要指出文獻名,存放的起始塊號和占用塊數(shù)。順序文獻的最大優(yōu)點是存取速度快（可以連續(xù)訪問）。而問題重要是存儲空間運用率不高、輸出文獻時難以估計需要多少磁盤塊、影響文獻擴展。２)鏈接文獻：假如將邏輯文獻中的各個邏輯記錄任意存放到一些磁盤塊中，再用指針把各個塊按邏輯記錄的順序鏈接起來，在文獻目錄中只記錄第一塊的地址和最后一塊的地址,讀取時從第一塊開始,根據(jù)每塊中的指針訪問到下一塊直到最后一塊，這種文獻組織就是鏈接文獻。鏈接結(jié)構(gòu)解決了順序結(jié)構(gòu)中的所有問題，所有空閑塊都可以被運用，在順序讀取時效率較高但需要隨機存取時效率低下(由于要從第一個記錄開始讀取查找)。此外,對于鏈接結(jié)構(gòu),也有一些問題要注意：由于塊中要存放指針信息,因此一部分空間被占用；讀出信息時要把指針信息分離出來;還要防止指針丟失或破壞導(dǎo)致的混亂,所以又要增長一些管理的信息?？傊準浇Y(jié)構(gòu)會使用于存放文獻信息的空間減少。3)索引文獻：按索引方式組織的文獻結(jié)構(gòu)，文獻的邏輯記錄任意存放在磁盤中，通過一張“索引表”指示每個邏輯記錄存放位置。訪問時根據(jù)索引表中的項來查找磁盤中的記錄,索引結(jié)構(gòu)的文獻既適合順序存取記錄,也可以方便地隨機存取記錄，并且容易實現(xiàn)記錄的增刪和插入，所以索引結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用。9、假定某文獻系統(tǒng)把文獻存儲到磁盤上采用鏈接結(jié)構(gòu),磁盤的分塊大小為51２字節(jié)，而邏輯記錄的大小為2５０個字符?，F(xiàn)有一個名為ＡBC的文獻，共1０個邏輯記錄,回答下列問題:?a.如何才干有效地運用磁盤空間

b.畫出文獻ABＣ在磁盤上的鏈接結(jié)構(gòu)(磁盤塊號自定）

c.若用戶規(guī)定讀包含第1４２5個字符的邏輯符號,請寫出用戶規(guī)定的重要工作環(huán)節(jié)。答：a.可以將兩個記錄成組寫在一個磁盤塊上，正好占用500個字符,余下的12個字符(每個字符一個字節(jié)，共１2個字節(jié))位置用來存放下一塊的指針。這時的磁盤運用率為:2５０*10/(５12＊5）=97．７％b．如圖所示:c.文獻系統(tǒng)完畢用戶規(guī)定的重要工作環(huán)節(jié)是:1)訪問時一方面計算出包含第１4５2個字符的邏輯記錄是在第六個記錄。從0開始的話記錄號為5。

2)從文獻目錄中找到該文獻第0號記錄在磁盤上的物理塊號3。3)根據(jù)讀到塊中的指針指示依次讀取下一塊直到涉及5號記錄的塊1４。?4)把1４號塊中的內(nèi)容讀到主存緩沖區(qū)。?5)把主存緩沖區(qū)中的第2條記錄讀入用戶作業(yè)區(qū)。這條記錄就是用戶所請求訪問的記錄。10、有一個可以帶4個終端的計算機系統(tǒng)，該系統(tǒng)配置了一個磁盤用來存儲終端用戶的程序和數(shù)據(jù)。今有4個上機的學(xué)生，他們在各自的終端上鍵入了自己的程序和數(shù)據(jù),并都存儲在磁盤上,湊巧他們給各自的程序取的文獻名均為WJ，請問

a.系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)采用如何的目錄結(jié)構(gòu)才干區(qū)別這些學(xué)生的程序?并畫出這個目錄結(jié)構(gòu)。?b.簡樸闡明系統(tǒng)如何為這4個學(xué)生索取他們各自的程序。答：a．系統(tǒng)可采用二級目錄結(jié)構(gòu)或樹形目錄結(jié)構(gòu)。圖略。b.以二級目錄結(jié)構(gòu)存儲時,系統(tǒng)一方面找到學(xué)生的用戶名（主文獻目錄），再在用戶名下的的目錄中查找WJ為名的程序,這樣就可以找到他們各自的程序了。11、文獻系統(tǒng)中為什么要設(shè)立“建立文獻”、“打開文獻”和“關(guān)閉文獻”的操作？答：文獻系統(tǒng)把用戶組織的邏輯文獻按一定方式轉(zhuǎn)換成物理文獻存放到存儲介質(zhì)上,當(dāng)用戶需要文獻時，文獻系統(tǒng)又從存儲介質(zhì)上讀出文獻并把它轉(zhuǎn)換成邏輯結(jié)構(gòu)。假如沒有“建立文獻”的操作，就無法將邏輯文獻轉(zhuǎn)換成物理文獻。而“打開文獻”的作用是檢索文獻所在位置以及核對存取方式必須，“關(guān)閉文獻”是核算是否為文獻的建立者或打開者執(zhí)行的操作，并對修改部分進行保存。這幾個操作均是為了正的確現(xiàn)文獻的按名存取。因此要設(shè)立這些操作。12、假如用戶規(guī)定讀一個尚未打的文獻時，文獻系統(tǒng)如何解決？答：假如用戶規(guī)定讀一個尚未打的文獻時，文獻系統(tǒng)會提醒用戶先打開文獻,有的系統(tǒng)為了方便用戶,提供一種隱式使用文獻的方法,允許用戶不需先調(diào)用“打開文獻”、“建立文獻”和“關(guān)閉文獻”文獻的操作,而直接調(diào)用“讀文獻”或“寫文獻”的操作。當(dāng)用戶要“讀文獻”時，系統(tǒng)先做“打開文獻”(文獻已存在）或“建立文獻”（文獻不存在）的操作,再執(zhí)行“讀文獻”操作。1３、文獻系統(tǒng)能允許用戶關(guān)閉一個不是自己打開或建立的文獻嗎?答:“關(guān)閉文獻”操作重要是核算只有文獻的建立者或打開者才有權(quán)關(guān)閉文獻。因此文獻系統(tǒng)一般不允許別的用戶來關(guān)閉一個不是自已打開的文獻。（也許有人說,不對,我打開一個文獻，我妹妹就能把它關(guān)掉。這里的用戶并不是指操作的人，而是指用戶程序，比如我用ｗoｒd打開了一個文獻,這時另一個程序如Excel程序假如來想關(guān)閉這個文獻是不允許的。但是操作系統(tǒng)的文獻系統(tǒng)可以來關(guān)閉各個用戶打開的文獻。）1４、區(qū)分文獻的保護和保密。答:文獻的保護是防止文獻被破壞。文獻的保密是防止不經(jīng)文獻擁有者授權(quán)而竊取文獻。引起文獻被破壞的因素有:硬件故障、軟件失誤和用戶共享文獻時的錯誤等。?第六章設(shè)備管理1、解釋設(shè)備的絕對號和相對號。答：設(shè)備絕對號：在設(shè)備管理中,計算機系統(tǒng)為每一臺設(shè)備擬定一個編號,以便區(qū)分和辨認不同設(shè)備，這個編號稱為設(shè)備的絕對號。而用戶在程序中定義的設(shè)備號就是“設(shè)備相對號”。2、用戶程序中采用“設(shè)備類、相對號”的方式用來使用設(shè)備有什么優(yōu)點？答:用戶程序中采用“設(shè)備類、相對號”的方式,使設(shè)備分派的適應(yīng)性好,靈活性強：1)系統(tǒng)只要從指定的設(shè)備類中找出一臺“好的且未分派的”設(shè)備來進行分派即可。2)假如分派給用戶的設(shè)備在使用中出故障，則系統(tǒng)可以從同類設(shè)備中找出“好的且未分派”的另一臺設(shè)備來替換。3、解釋“設(shè)備的獨立性”。答：用戶程序中采用“設(shè)備類、相對號”方式使用設(shè)備時，用戶編程就不必指定特定設(shè)備,在程序中由“設(shè)備類、相對號”定義邏輯設(shè)備。程序執(zhí)行時由系統(tǒng)根據(jù)用戶指定的邏輯設(shè)備轉(zhuǎn)換成與其相應(yīng)的具體物理設(shè)備。所以,用戶編程時使用的設(shè)備與實際使用哪臺設(shè)備無關(guān),這就是“設(shè)備獨立性”。4、什么是設(shè)備的靜態(tài)分派方式。答：設(shè)備的靜態(tài)分派是指當(dāng)一個作業(yè)所需使用的獨占設(shè)備能得到滿足時,該作業(yè)才干被裝入主存儲器執(zhí)行。此時該設(shè)備完全被分派給該作業(yè)占用，直到作業(yè)執(zhí)行結(jié)束撤離時才收回這個設(shè)備。5、啟動磁盤執(zhí)行一次輸入輸出操作花費的時間由哪幾部分組成?答:啟動磁盤執(zhí)行一次輸入輸出操作花費的時間由“尋找時間、延遲時間和傳送時間”三部分時間組成。其中尋找時間是指磁頭在移動臂帶動下移動到指定術(shù)面所花的時間；延遲時間是指指定扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下所需的時間；傳送時間是指由磁頭進行讀寫完畢信息傳送的時間。６、什么是磁盤的驅(qū)動調(diào)度？它涉及哪兩部分?總結(jié)對磁盤進行驅(qū)動調(diào)度的過程。答：在多道程序設(shè)計系統(tǒng)中，同時有多個訪問者請求磁盤操作,此時系統(tǒng)采用一定的調(diào)度策略來決定各等待訪問者的執(zhí)行順序,所以系統(tǒng)決定等待磁盤訪問者的執(zhí)行順序的工作就是磁盤的“驅(qū)動調(diào)度”。磁盤調(diào)度分為移臂調(diào)度和旋轉(zhuǎn)調(diào)度。根據(jù)訪問者指定的柱面位置來決定執(zhí)行順序的調(diào)度稱“移臂調(diào)度”;當(dāng)移動臂定位后，如有多個訪問者等待訪問該柱面時,根據(jù)延遲時間來決定執(zhí)行順序的調(diào)度稱為“旋轉(zhuǎn)調(diào)度”。７、假定某磁盤共有200個柱面,編號為0-199,假如在為訪問１43號柱面的請求者服務(wù)后，當(dāng)前正在為訪問１25號柱面的請求服務(wù),同時有若干請求者在等待服務(wù)，它們每次要訪問的柱面號為86,147，91,177，94,１50，102，17５,１30請回答下列問題:a.分別用先來先服務(wù)算法,最短尋找時間優(yōu)先算法、電梯調(diào)度算法和單各掃描算法來擬定實際的服務(wù)順序。ｂ．按實際服務(wù)計算上述算法下移動臂需移動的距離。答:ａ.先來先服務(wù)法:(１２５-86)+(14７-8６)+(147－９1)+(１７7-91)+(１７7－94)+（150-94)＋(150-102)+(１75-１02)＋（175-１３0)=5４7最短尋找時間算法：（130-１25)＋（147-13０）+（１５０-147)＋(１75-150）+(17７-１７5）+(1７7－102)+(１02－9４)+(9４-9１)+(9１-８６)＝143電梯調(diào)度算法:（12５－102)＋(102-９4)+(９４－91）＋(91－86)＋(１3０-86)+(147-130)+（１50-1４7)＋（175-150)+(177-１7５)＝13０b.實際服務(wù)算法是指單向掃描算法，在此算法下,移動距離是：(130-125)+(１47－1３0)＋(15０-１47)+（１75-150)+(177-175)＋(19９－177)＋８6+(９1-８6)+(９4-91)+(102-94)=17６（返回的移動不算入內(nèi)）8、假定磁盤的移動臂現(xiàn)在處在第8號柱面,有如下6個請求者等待訪問磁盤（見下圖)，請你列出最省時間的響應(yīng)順序。序號柱面號磁頭號扇區(qū)號1963２7５631520649445209５６7152答：最省時間的響應(yīng)順序是2、6、1、4、3、5。根據(jù)題意，只要訪問的柱面號順序為７,9,１５,２0的順序均應(yīng)為對的答案。由于題中未給出擬定的扇區(qū)數(shù)及訪問和解決所需時間。大約本題的出題重點在于考察移臂調(diào)度。至于本題的答案是根據(jù)這樣的原則來的,在擬定移臂順序之后，假如有訪問相同柱面的，根據(jù)先來先響應(yīng)的順序擬定?ǖ比徽庵值鞫確槳岡謔導(dǎo)手脅灰歡ㄊ迪鄭?/p＞9、假定某磁盤的旋轉(zhuǎn)速度是每圈２0ms,格式化時每個盤面被提成１0個扇區(qū),現(xiàn)有10個邏輯記錄存放在同一磁道上。?扇區(qū)號邏輯記錄1Ａ2B３C４D5Ｅ６F7G8H９I1０J解決程序要順序解決這些記錄,每讀出一個記錄后解決程序要花4ms的時間進行解決，然后再順序讀下一個記錄并解決，直到解決完這些記錄，回答：ａ.順序解決完這10個記錄總共花費了多少時間?ｂ.請給出一種記錄優(yōu)化分布的方案,使解決程序能在最短時間內(nèi)解決完畢這１0個記錄，并計算優(yōu)化分布時需要花費的時間。答:a．順序解決完這1０個記錄所費時間：讀一個記錄的時間是2０/1０=２ms每條記錄解決時間為4ms.計算如下:

A記錄：2＋4=6mｓ

Ｂ記錄：由于６ms后已轉(zhuǎn)到第4扇區(qū)，因此還要轉(zhuǎn)過8個扇區(qū)方能到達第2扇區(qū)取B記錄,所需時間為：2*8+２+4=２２ms．?同樣的，Ｃ...J記錄和B記錄訪問同樣，會有8個扇區(qū)的空轉(zhuǎn)時間?？偟臅r間為:6＋2２＊9=204ｍｓb.要使解決程序在最短時間內(nèi)解決完畢，則根據(jù)我們上面的計算，把B記錄安排在第扇區(qū)4上，把C記錄存放在扇區(qū)7上.．．按照這個辦法，可以得到記錄的優(yōu)化分布如下分派：AＢCDＥFGＨＩＪ１４71０３69258這時每解決一個記錄后剛好轉(zhuǎn)入下一記錄扇區(qū)，所以解決時間總和為：10*(２＋４)=６0ｍs10、假定有一個磁盤組共1０0個柱面,每個柱面上有８個磁道,每個盤面被劃提成8個扇區(qū)?，F(xiàn)有一個具有6400個邏輯記錄的文獻,邏輯記錄的大小與扇區(qū)大小一致，該文獻以順序結(jié)構(gòu)的形式被存放到磁盤上。柱面、磁道、扇區(qū)的編號均從“0”開始，邏輯記錄的編號也從“０”開始。文獻信息從0柱面、０磁道、0扇區(qū)開始存放。試問:a.該文獻的第368０個邏輯記錄應(yīng)存放在哪個柱面的第幾磁道的第幾個扇區(qū)？b.第7８柱面的第6磁道的第６扇區(qū)應(yīng)存放在了該文獻的第幾個邏輯記錄？解:a.由于在磁盤中,文獻是按柱面-磁道－扇區(qū)為序存放的。計算如下:(題中[]表達求整除的值?？柱面號＝[３６8０／(8*8)]=57磁道號=[(3680ｍod６4)/８]=4扇區(qū)號＝(３6８0mod６４)mod8=0b.反過來也可計算:邏輯記錄號=７8＊6４+6＊8+６=５04６11、解釋通道命令、通道程序、通道地址字和通道狀態(tài)字答：通道命令是計算機硬件設(shè)備提供的用于使用輸出設(shè)備的操作命令，每一條通道命令規(guī)定了設(shè)備的一種操作。通常由命令碼、數(shù)據(jù)主存地址、傳送字節(jié)個數(shù)及標志碼等部分組成。通道程序是由一組通道命令組成的，這一級通道命令規(guī)定了通道執(zhí)行一次輸入輸出操作應(yīng)用的工作。通道地址字（CＡW)是在具有通道的計算機系統(tǒng)中，用來存放通道程序首地址的主存固定單元。通道狀態(tài)字（CSW）是用于記錄通道和設(shè)備執(zhí)行情況的主存單元。通常涉及通道命令地址、設(shè)備狀態(tài)、通道狀態(tài)和剩余字節(jié)個數(shù)等幾個字段。通道狀態(tài)字采用雙機器字(64位)表達。１2、中央解決器與通道之間是如何配合工作的？答:一方面，中為解決器執(zhí)行“啟動I/Ｏ”指令去啟動通道，如啟動成功,則通道執(zhí)行指定的通道程序去控制外設(shè)工作。當(dāng)通道工作正常完畢時，即通道狀態(tài)字中僅有通道結(jié)束、控制器結(jié)束和設(shè)備結(jié)束時,通道形成一個輸入輸出正常結(jié)束中斷事件。此時操作系統(tǒng)使有關(guān)進程從等等狀態(tài)進入就緒狀態(tài)。假如通道工作時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障或設(shè)備特殊情況（如硬件故障、缺紙等）時形成操作異常結(jié)束的I/Ｏ中斷事件。此時由操作系統(tǒng)組織通道復(fù)執(zhí)（重新執(zhí)行程序)或產(chǎn)生有關(guān)信息請求用戶或操作員來解決?？傊?中央解決器是借助于I/O中斷來實現(xiàn)配合工作的。通道借助Ｉ/O中斷請求ＣＰU進行干預(yù),CPU根據(jù)產(chǎn)生的I/O中斷事件了解輸入輸出操作的執(zhí)行情況,對通道操作而言，當(dāng)操作正常結(jié)束或異常結(jié)束(如設(shè)備故障、設(shè)備特殊情況引起異常結(jié)束)形成I／O中斷,由ＣPＵ根據(jù)相應(yīng)情況分別解決。13、輸入井和輸出井的作用是什么?答:為實現(xiàn)虛擬設(shè)備，必須在磁盤上劃出的專用存儲空間，這部分空間就是“井”，其中又分為兩部分:用于存放作業(yè)的初始信息的井是輸入井，存放作業(yè)執(zhí)行結(jié)果的是輸出井。14、SPOOＬ系統(tǒng)由哪些部分組成？簡述它們的功能。答：SＰOOL系統(tǒng)由三部分程序組成：預(yù)輸入程序。通過該程序把作業(yè)流中每個作業(yè)的初始信息傳送到“輸入井”保存起來以以備作業(yè)執(zhí)行時使用。井管理程序：涉及井管理讀程序和井管理寫程序兩個功能,井管理讀程序負責(zé)從輸入機上讀取文獻信息供用戶使用,井管理寫程序負責(zé)把作業(yè)執(zhí)行產(chǎn)生的結(jié)果保存到輸出井中。緩輸出程序。它負責(zé)查看“輸出井”中是否有待輸出的結(jié)果信息,若有則啟動打印機把作業(yè)結(jié)果輸出。15、實現(xiàn)虛擬設(shè)備的重要條件是什么?答:實現(xiàn)虛擬設(shè)備的硬件條件:大容量磁盤；中斷裝置和通道；中央解決器與通道并行工作的能力。實現(xiàn)虛擬設(shè)備的軟件條件是規(guī)定操作系統(tǒng)采用多道程序設(shè)計技術(shù)。1６、ＳＰＯOＬ系統(tǒng)為什么能提高獨占設(shè)備的運用率？答：SＰOOL系統(tǒng)借助硬件的中斷裝置和通道技術(shù)使得中央解決器與各種外圍設(shè)備以及各外圍設(shè)備之間均可并行工作。操作系統(tǒng)采用多道程序設(shè)計技術(shù),合理分派解決器,實現(xiàn)聯(lián)機的外圍設(shè)備同時操作。作業(yè)執(zhí)行時從磁盤上讀寫信息來代替從輸入機和打印機的讀寫操作，不僅使多個作業(yè)可以同時執(zhí)行，并且加快了作業(yè)的執(zhí)行速度,提高了單位時間內(nèi)解決作業(yè)的能力。在作業(yè)執(zhí)行的同時還可運用輸入機繼續(xù)預(yù)輸入作業(yè)信息和運用打印機輸出結(jié)果,于是，整個系統(tǒng)可以是第一批作業(yè)的執(zhí)行結(jié)果在打印輸出，第二批作業(yè)正在解決，第三批作業(yè)信息正在預(yù)輸入到磁盤的“輸入井”中。這種聯(lián)機同時操作極大地提高了獨占設(shè)備的運用率,也使計算機系統(tǒng)的各種資源被充足運用。1７、實現(xiàn)虛擬設(shè)備后從哪些方面提高了系統(tǒng)效率？答：實現(xiàn)虛擬設(shè)備后系統(tǒng)從輸入、輸出以及作業(yè)執(zhí)行速度方面均提高了效率。具體如上題答案中所述。作業(yè)管理1、解釋作業(yè)和作業(yè)步答：用戶規(guī)定計算機系統(tǒng)解決的一個問題稱為一個作業(yè)。任何一個作業(yè)都要通過若干加工環(huán)節(jié)才干得到結(jié)果,作業(yè)的每一個加工環(huán)節(jié)就是一個“作業(yè)步”。2、闡述程序、作業(yè)、作業(yè)步和進程之間的聯(lián)系和區(qū)別。答：程序是具有特定功能的一組指令或語句的集合，它指出了解決器執(zhí)行操作的環(huán)節(jié)；進程是一個程序在一個數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行,進程是動態(tài)的，是程序的執(zhí)行，相同的程序可以有多個不同的進程，進程可以并發(fā)執(zhí)行,進程有就緒、運營、等待三種基本狀態(tài)。作業(yè)是指用戶規(guī)定計算機系統(tǒng)解決的一個問題。作業(yè)步是指作業(yè)的每一個加工環(huán)節(jié)。當(dāng)用戶規(guī)定解決問題時（有一個作業(yè)）,一方面要用某種程序語言編制源程序,并準備好加工數(shù)據(jù)，并把源程序和數(shù)據(jù)輸入到計算機中，在系統(tǒng)的控制下進行編譯、裝配,然后系統(tǒng)創(chuàng)建解決問題的進程,運營后得到結(jié)果，這里的編譯、裝配和運營就是作業(yè)的加工環(huán)節(jié)（作業(yè)步）。3、操作系統(tǒng)提供哪些手段供用戶控制和管理他的作業(yè)？答:操作系統(tǒng)提供兩種說明作業(yè)加工環(huán)節(jié)的手段:作業(yè)控制語言和操作控制命令。用戶使用操作系統(tǒng)提供的“作業(yè)控制語言”對作業(yè)執(zhí)行的控制意圖寫好一份“作業(yè)控制說明書”,連同該作業(yè)的源程序和初始數(shù)據(jù)一同提交給系統(tǒng),操作系統(tǒng)按照用戶說明的控制意圖來自動控制作業(yè)的執(zhí)行。這種控制方式稱為“批解決方式”,把采用批解決控制方式的作業(yè)稱“批解決作業(yè)”。用戶使用操作系統(tǒng)提供的“操作控制命令”來表達對作業(yè)執(zhí)行的控制意圖。用戶通過逐條輸入命令,操作系統(tǒng)把命令執(zhí)行情況告知用戶并讓用戶再輸入下一條命令,以控制作業(yè)執(zhí)行直到結(jié)束。這種采用交互控制方式的作業(yè)稱為“交互式作業(yè)”。對于來自終端的作業(yè)也稱為“終端作業(yè)"。4、什么叫作業(yè)調(diào)度？作業(yè)調(diào)度選擇作業(yè)的必要條件是什么?答：作業(yè)調(diào)度是指按一定的策略從“輸入井”中選擇資源能得到滿足的作業(yè)裝入主存儲器,使作業(yè)能有機會占用解決器執(zhí)行。作業(yè)調(diào)度選擇作業(yè)的必要條件是系統(tǒng)中現(xiàn)有的尚未分派的資源可以滿足該作業(yè)的資源規(guī)定。5、作業(yè)調(diào)度算法的選擇重要應(yīng)根據(jù)哪些因素來決定?答：作業(yè)調(diào)度是指按一定的策略從“輸入井”中選擇資源能得到滿足的作業(yè)裝入主存儲器,使作業(yè)能有機會占用解決器執(zhí)行。在作業(yè)調(diào)度中應(yīng)考慮的原則是：公平性、均衡使用資源和極大的流量,但這些原則經(jīng)常不能兼顧。應(yīng)根據(jù)不同的目的來選擇不同的調(diào)度算法,一個抱負的調(diào)度算法應(yīng)當(dāng)是既能提高系統(tǒng)效率又能使進入系統(tǒng)的作業(yè)及時得到計算結(jié)果。但無論采用哪種算法，均規(guī)定系統(tǒng)中現(xiàn)有的尚未分派的資源可以滿足該作業(yè)的資源規(guī)定。6、作業(yè)調(diào)度與進程調(diào)度之間的區(qū)別與關(guān)系是如何的?答:作業(yè)調(diào)度是指按一定的策略從“輸入井”中選擇資源能得到滿足的作業(yè)裝入主存儲器，使作業(yè)能有機會占用解決器執(zhí)行。進程調(diào)度的是按一定策略從就緒隊列中選擇一個進程,讓它占用解決器。（前者提供機會，后者實現(xiàn)機會)作業(yè)調(diào)度把輸入井中的作業(yè)裝入主存，此時系統(tǒng)為該作業(yè)創(chuàng)建一個進程，若有多個作業(yè)被裝入主存儲器，則同時存在多個進程。進程調(diào)度選擇當(dāng)前可占用解決器的進程，進程運營中由于某種因素狀態(tài)發(fā)生變化,當(dāng)它讓出解決器時，進程調(diào)度就再選另一個作業(yè)的進程去運營。兩者互相配合才干實現(xiàn)多道作業(yè)的并行執(zhí)行。７、操作系統(tǒng)提供哪些便于用戶控制交互式作業(yè)的使用接口?答:操作系統(tǒng)為用戶提供多種交互式作業(yè)的操作使用接口,涉及操作控制命令涉及命令名和參數(shù),其一般格式為

命令名參數(shù)1,參數(shù)2,..．菜單技術(shù)操作簡樸、直觀、不需記憶窗口技術(shù)為用戶提供圖形用戶接口-－Windｏws8、終端用戶的“注冊”和“注銷”各起什么作用？答:注冊的作用事實上是對終端作業(yè)的調(diào)度,當(dāng)用戶輸入“注冊（logon）命令時,系統(tǒng)進行一些必要的核對工作。經(jīng)辨認用戶、核對口令，分派資源,確認后允許用戶使用系統(tǒng)。注銷:當(dāng)作業(yè)執(zhí)行結(jié)束時,用戶使用注銷命令請求退出系統(tǒng),系統(tǒng)將收回其占用的資源并計算用戶使用系統(tǒng)的時間。９、一個具有分時兼批解決功能的操作系統(tǒng)應(yīng)如何調(diào)度和管理作業(yè)？為什么?答：在一個具有分時兼批解決的計算機系統(tǒng)中的調(diào)度管理策略是：總是優(yōu)先接納終端作業(yè):當(dāng)有終端作業(yè)的就緒進程時,總讓終端作業(yè)的就緒進程按“時間片輪轉(zhuǎn)“的方法先占用解決器。僅當(dāng)終端作業(yè)數(shù)小于系統(tǒng)可以允許同時工作的作業(yè)數(shù)時，再調(diào)度成批解決作業(yè)。當(dāng)無終端作業(yè)的就緒進程時，才去查看批解決作業(yè)的就緒隊列，按擬定的算法從中選擇一個就緒隊列讓它占用解決器。允許終端作業(yè)與批解決作業(yè)混協(xié)議時執(zhí)行。這樣做是為了既使終端用戶滿意,又能提高系統(tǒng)效率。10、某系統(tǒng)采用不能移動已在主存儲器中作業(yè)的可變分區(qū)方式管理主存儲器,現(xiàn)有供用戶使用的主存空間100Ｋ，系統(tǒng)配有４臺磁帶機,有一批作業(yè)見下表：作業(yè)序號進輸入井時間規(guī)定計算時間需要主存容量申請磁帶機數(shù)110:０025分鐘15K2臺210:２030分鐘60Ｋ１臺３１0：3０1０分鐘５0Ｋ3臺4１0：35２0分鐘10K2臺51０：4015分鐘30Ｋ２臺該系統(tǒng)采用多道程序設(shè)計技術(shù),對磁帶機采用靜態(tài)分派，忽略設(shè)備工作時間和系統(tǒng)進行調(diào)度所花的時間,請分別寫出采用“先來先服務(wù)調(diào)度算法”和“計算時間最短者優(yōu)先算法”選中作業(yè)執(zhí)行的順序以及它們的平均周轉(zhuǎn)時間。解:先來先服務(wù)法如下表：作業(yè)序號進輸入井時間進入主存時間開始計算時間結(jié)束計算時間周轉(zhuǎn)時間解釋１1０:0010：1010：０010：252５此時輸入井中只有一個作業(yè)且滿足資源規(guī)定,因此被選中運營。210：20１0：２01０：2510：5535作業(yè)2到達輸入井,滿足資源規(guī)定,裝入主存，等到作業(yè)1運營完畢進入運營態(tài)。410：3５10：3510:5511:1540由于作業(yè)3規(guī)定主存空間無法滿足,因此作業(yè)４先行一步，運營期間作業(yè)5進入輸入井,并滿足資源規(guī)定，因此作業(yè)5進入主存就緒。510:4010:5５11:1５11：3050作業(yè)3仍要等候,作業(yè)5可以運營。310：3０11:３０1１:3０11：４07０最后作業(yè)３裝入主存并運營平均周轉(zhuǎn)時間為（2２+3５+４0+5０+70）/5=4４分鐘按計算時間最短者優(yōu)先算法如下表：作業(yè)序號進輸入井時間進入主存時間開始計算時間結(jié)束計算時間周轉(zhuǎn)時間解釋110：００10：10１0:0010：2525此時輸入井中只有一個作業(yè)且滿足資源規(guī)定，因此被選中運營。210:201０:2０10:2５1０:5５35作業(yè)２到達輸入井，滿足資源規(guī)定,裝入主存，等到作業(yè)1運營完畢進入運營。５１0:4010:５５１0:5511：1030由于作業(yè)3規(guī)定主存空間無法滿足,因此作業(yè)4先行一步裝入主存,當(dāng)作業(yè)２讓出解決器的同時，作業(yè)５滿足資源規(guī)定進入主存就緒。根據(jù)算法作業(yè)5先進入解決器運營。410：3510:35１1：1011:3０５5３10：30１1:301１:30１1：40７0最后作業(yè)3裝入主存并運營平均周轉(zhuǎn)時間:(25+35+30+５5+７0)/5=43分鐘1１、在上題中,若允許移動已在主存儲器中的作業(yè),則作業(yè)被選中的順序又是如何的呢?并計算出它們的平均周轉(zhuǎn)時間？解:本題中，由于作業(yè)３需要3臺磁帶機，因此即使允許移動主存中的作業(yè)，得到足夠存儲空間,但是由于靜態(tài)分派的策略,磁帶機局限性以讓作業(yè)3滿足。因此本題的結(jié)果和上題的結(jié)果是相同的。進程同步與通信1、解釋進程的順序性和并發(fā)性。答:目前使用的計算機基本上是馮.諾依曼式結(jié)構(gòu),其基本特點是解決器順序執(zhí)行指令。進程在順序的解決器上的執(zhí)行是嚴格按順序進行的，這就是進程的順序性。當(dāng)一個進程獨占解決器順序執(zhí)行時，具有兩個特性：一、封閉性二、可再現(xiàn)性。在多道程序設(shè)計系統(tǒng)中，多個作業(yè)可以同時執(zhí)行，一個作業(yè)又由多個進程協(xié)助完畢,當(dāng)一個進程的工作沒有所有完畢之前,另一個進程就可以開始工作，它們的執(zhí)行在時間上是重迭的。我們把它們稱為是“可同時執(zhí)行的”。若系統(tǒng)中存在一組可同時執(zhí)行的進程,則就該進程就具有并發(fā)性,可同時執(zhí)行的進程稱為“并發(fā)進程”。2、并發(fā)進程執(zhí)行時一定會產(chǎn)生與時間有關(guān)的錯誤嗎?為什么？答：并發(fā)進程由于其執(zhí)行的隨機性，執(zhí)行速度不能由自己控制,往往會出現(xiàn)一個進程對另一進程的影響不可預(yù)測的情況,從而產(chǎn)生與時間有關(guān)的錯誤。但是并發(fā)進程并不一定都會產(chǎn)生與時間有關(guān)的錯誤：一方面,無關(guān)的并發(fā)進程不會產(chǎn)生與時間有關(guān)的錯誤;另一方面，有交往的并發(fā)進程假如不交叉訪問共享變量，也不會產(chǎn)生與時間有關(guān)的錯誤。產(chǎn)生這類錯誤主線因素在于對共享變量不受限制的使用。3、什么是臨界區(qū)？什么是相關(guān)臨界區(qū)？答：并發(fā)進程中與共享變量有關(guān)的程序段稱為“臨界區(qū)”。相關(guān)臨界區(qū)是指并發(fā)進程中涉及到相同變量的那些程序段。4、對相關(guān)臨界區(qū)的管理有哪些規(guī)定？答：１）一次最多讓一個進程在臨界區(qū)執(zhí)行，當(dāng)有進程在臨界區(qū)時其他想進入臨界區(qū)執(zhí)行的進程必須等待。2)任何一個進入臨界區(qū)執(zhí)行的進程必須在有限的時間內(nèi)退出臨界區(qū)，即任何一個進程都不