(完整版)操作系統(tǒng)題庫(kù)

(完整版)操作系統(tǒng)題庫(kù)(完整版)操作系統(tǒng)題庫(kù)(完整版)操作系統(tǒng)題庫(kù)填空題計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是方便用戶、管理和控制計(jì)算機(jī)__資源______的系統(tǒng)軟件.采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)能充分發(fā)揮處理器與與外圍設(shè)備之間并行工作的能力。操作系統(tǒng)目前有五大類型:_批處理操作系統(tǒng)_、__分時(shí)操作系統(tǒng)__、_實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)__、__網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)__和__分布式操作系統(tǒng)__。操作系統(tǒng)的五大功能是:__處理機(jī)管理功能______、__存儲(chǔ)器管理功能______、_設(shè)備管理功能_、文件管理功能______和_用戶接口_______。DOS是_DiskOperatingSystem_（磁盤操作系統(tǒng)）______的縮寫。UNIX系統(tǒng)是分時(shí)操作系統(tǒng)，DOS系統(tǒng)是單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)中的CPU的工作分為系統(tǒng)態(tài)和用戶態(tài)兩種，系統(tǒng)態(tài)運(yùn)行操作系統(tǒng)程序，用戶態(tài)運(yùn)行應(yīng)用程序.三、簡(jiǎn)答題1、什么是操作系統(tǒng)?它的五大主要功能是什么？答：操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多道程序運(yùn)行的系統(tǒng)軟件（或程序集合)，是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口.操作系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)基本的系統(tǒng)軟件，具有五大功能，分別是:存儲(chǔ)管理、進(jìn)程和處理機(jī)管理、文件管理、設(shè)備管理和用戶接口管理。2、解釋以下術(shù)語(yǔ)：資源、多道程序設(shè)計(jì)、并發(fā)、分時(shí)、吞吐量。答：資源：計(jì)算機(jī)中硬件和軟件的總稱。多道程序設(shè)計(jì)：在這種設(shè)計(jì)技術(shù)下，內(nèi)存中能同時(shí)存放多道程序，在管理程序的控制下交替地執(zhí)行。這些作業(yè)共享CPU和系統(tǒng)中的其他資源。并發(fā)：是指兩個(gè)或多個(gè)活動(dòng)在同一給定的時(shí)間間隔中進(jìn)行，是宏觀上的概念.分時(shí)是指多個(gè)用戶分享使用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)。多個(gè)程序分時(shí)共享硬件和軟件資源。吞吐量：在一段給定的時(shí)間內(nèi)，計(jì)算機(jī)所能完成的總工作量.3、實(shí)時(shí)系統(tǒng)與分時(shí)系統(tǒng)的區(qū)別是什么？答：實(shí)時(shí)系統(tǒng)的交互能力較弱，為某個(gè)特定的系統(tǒng)專用；實(shí)時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間更嚴(yán)格、及時(shí)；實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)可靠性的要求更高。（1)關(guān)于交互性。分時(shí)系統(tǒng)中各個(gè)終端用戶與系統(tǒng)之間具有較強(qiáng)的交互性，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)一般是專為某一領(lǐng)域使用的，對(duì)此要求不強(qiáng)。(2）關(guān)于可靠性.與分時(shí)系統(tǒng)相比，實(shí)時(shí)系統(tǒng)更加注重其穩(wěn)定性和可靠性。例如，對(duì)于航天控制系統(tǒng)來(lái)說，實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的故障可能帶來(lái)的后果是無(wú)法估量的。（3）關(guān)于響應(yīng)時(shí)間。分時(shí)系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求是以終端用戶能接受的時(shí)間為依據(jù)的;而實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間一般有嚴(yán)格的要求,即能對(duì)外部請(qǐng)求做出及時(shí)的響應(yīng)和處理4、什么是多道程序設(shè)計(jì)?多道程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是什么？答：多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)是指把多個(gè)程序同時(shí)存放在內(nèi)存中,使它們同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)。這些作業(yè)共享處理器時(shí)間和外部設(shè)備以及其他資源。多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)的主要特點(diǎn)是：多道、宏觀上并行、微觀上串行。多道是指計(jì)算機(jī)內(nèi)存中同時(shí)存放多道相互獨(dú)立的程序.宏觀上并行是指同時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)中的多道程序都處于運(yùn)行過程中。微觀上串行是指在單處理機(jī)環(huán)境中，內(nèi)存中的多道程序輪流占有CPU，交替執(zhí)行5、如何理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源？答：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源包括兩大類：硬件資源和軟件資源。硬件資源主要有中央處理器、主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器和各種輸入輸出設(shè)備。軟件資源有編譯程序、編輯程序等各種程序以及有關(guān)數(shù)據(jù)7、我們通常將操作系統(tǒng)分為哪幾種類型？各自有什么特點(diǎn)？答：操作系統(tǒng)系統(tǒng)主要分為以下幾大類：一、批處理操作系統(tǒng)早期的一種大型機(jī)用操作系統(tǒng)。可對(duì)用戶作業(yè)成批處理，期間勿需用戶干預(yù)，分為單道批處理系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)。二、分時(shí)操作系統(tǒng)利用分時(shí)技術(shù)的一種聯(lián)機(jī)的多用戶交互式操作系統(tǒng)，每個(gè)用戶可以通過自己的終端向系統(tǒng)發(fā)出各種操作控制命令，完成作業(yè)的運(yùn)行。分時(shí)是指把處理機(jī)的運(yùn)行時(shí)間分成很短的時(shí)間片，按時(shí)間片輪流把處理機(jī)分配給各聯(lián)機(jī)作業(yè)使用。三、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)一個(gè)能夠在指定或者確定的時(shí)間內(nèi)完成系統(tǒng)功能以及對(duì)外部或內(nèi)部事件在同步或異步時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)的系統(tǒng)。四、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)一種在通常操作系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上提供網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的操作系統(tǒng)。五、分布式操作系統(tǒng)一種以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的，將物理上分布的具有自治功能的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)起來(lái)的操作系統(tǒng)。是非題（正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”)（F)1、多用戶操作系統(tǒng)離開了多終端硬件支持，則無(wú)法使用。(F）2、具有多道功能的操作系統(tǒng)一定是多用戶操作系統(tǒng).（T）3、多用戶操作系統(tǒng)在單一硬件終端硬件支持下仍然可以工作。（F）4、多用戶操作系統(tǒng)一定是具有多道功能的操作系統(tǒng)。（T）5、進(jìn)程的相對(duì)速度不能由自己來(lái)控制.（F）6、進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行是指同一時(shí)刻有兩個(gè)以上的程序，它們的指令在同一個(gè)處理器上執(zhí)行。（F）7、并發(fā)進(jìn)程在訪問共享資源時(shí)，不可能出現(xiàn)與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤.(F）8、并發(fā)是并行的不同表述，其原理相同。（T)9、臨界資源是指每次僅允許一個(gè)進(jìn)程訪問的資源.（T）10、進(jìn)程的互斥和同步是進(jìn)程通信的基本內(nèi)容。（F）11、進(jìn)程的互斥和同步的相互制約一般不會(huì)同時(shí)發(fā)生.（T）12、進(jìn)程的互斥和同步總是因相互制約而同時(shí)引起。（T)13、作業(yè)同步面向用戶而進(jìn)程同步面向計(jì)算機(jī)內(nèi)部資源管理控制.(T）14、進(jìn)程之間的同步，主要源于進(jìn)程之間的資源競(jìng)爭(zhēng)，是指對(duì)多個(gè)相關(guān)進(jìn)程在執(zhí)行次序上的協(xié)調(diào)。(T）15、P操作和V操作都是原語(yǔ)操作.（F）16、利用信號(hào)量的PV操作可以交換大量的信息。（F)17、信號(hào)量機(jī)制是一種有效的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步與互斥的工具。信號(hào)量只能由PV操作來(lái)改變。（T）18、V操作是對(duì)信號(hào)量執(zhí)行加1操作,意味著釋放一個(gè)單位資源,加1后如果信號(hào)量的值等于零，則從等待隊(duì)列中喚醒一個(gè)進(jìn)程，現(xiàn)進(jìn)程變?yōu)榈却隣顟B(tài),否則現(xiàn)進(jìn)程繼續(xù)進(jìn)行。.（F）19、死鎖是指因相互競(jìng)爭(zhēng)資源使得系統(tǒng)中有多個(gè)阻塞進(jìn)程的情況.（T）20、產(chǎn)生死鎖的原因可歸結(jié)為競(jìng)爭(zhēng)資源和進(jìn)程推進(jìn)順序不當(dāng).（T）21、死鎖是指兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)程都處于互等狀態(tài)而無(wú)法繼續(xù)工作.（F）22、計(jì)算機(jī)的死鎖俗稱“死機(jī)".三、填空題進(jìn)程的三個(gè)基本狀態(tài)是運(yùn)行態(tài)、就緒態(tài)和阻塞態(tài)。程序的___并發(fā)_____執(zhí)行是現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特征之一，為了更好地描述這一特征而引入了___進(jìn)程_____這一概念。進(jìn)程存在的標(biāo)志是__PCB__.一個(gè)程序運(yùn)行在不同的數(shù)據(jù)集上就構(gòu)成了不同的進(jìn)程，分別得到不同的結(jié)果。進(jìn)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的實(shí)體，它有自己的生命周期.它因創(chuàng)建而產(chǎn)生,因調(diào)度而運(yùn)行，因等待某一件事情而被阻塞（進(jìn)入等待態(tài))，因執(zhí)行完畢而被撤消。進(jìn)程在運(yùn)行過程中不斷變化，但在某一時(shí)刻，進(jìn)程當(dāng)且僅當(dāng)處于3種基本狀態(tài)之一。進(jìn)程的靜態(tài)實(shí)體由___程序段_____、__相關(guān)數(shù)據(jù)段__和__PCB__三部分組成。用于進(jìn)程控制的原語(yǔ)主要有建立原語(yǔ)、撤消原語(yǔ)、掛起原語(yǔ)和_激活原語(yǔ)。進(jìn)程被創(chuàng)建后，最初處于__就緒__狀態(tài),然后經(jīng)_進(jìn)程調(diào)度程序______選中后進(jìn)入___執(zhí)行_____狀態(tài)。進(jìn)程在運(yùn)行中申請(qǐng)資源得不到滿足，則它從___執(zhí)行_____態(tài)變成___等待__態(tài)。處于等待態(tài)的進(jìn)程，其外圍設(shè)備工作結(jié)束,則它變成__就緒__態(tài)。進(jìn)程從運(yùn)行態(tài)變成就緒態(tài),主要原因是_運(yùn)行時(shí)間到_和__出現(xiàn)更高優(yōu)先權(quán)進(jìn)程_.有多個(gè)進(jìn)程等待分配CPU時(shí)，系統(tǒng)按一定的_優(yōu)先級(jí)_______,從處于就緒態(tài)的進(jìn)程中選擇_第一_個(gè)進(jìn)程，讓它占有CPU,并把它的狀態(tài)變成__運(yùn)行__態(tài)。進(jìn)程的特征主要有_并發(fā)性_、_異步性_、獨(dú)立性,制約性和結(jié)構(gòu)性.PCB的含義是_操作系統(tǒng)用于記錄和刻畫進(jìn)程狀態(tài)及有關(guān)信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)依據(jù)___PCB_____對(duì)進(jìn)程控制和管理。進(jìn)程創(chuàng)建工作主要完成的是創(chuàng)建進(jìn)程控制塊，并把它掛到__就緒__隊(duì)列中.一個(gè)進(jìn)程完成自己的任務(wù)后，操作系統(tǒng)則要收回該進(jìn)程占有的___地址空間__和撤消該進(jìn)程的__控制塊__。如果系統(tǒng)中有N個(gè)進(jìn)程,則在就緒隊(duì)列中進(jìn)程的個(gè)數(shù)最多為___N—1_____。操作系統(tǒng)中用于完成一些特定功能的、不可中斷的過程稱為_原語(yǔ)_。用于控制進(jìn)程的原語(yǔ)有創(chuàng)建原語(yǔ)、撤消原語(yǔ)、_掛起原語(yǔ)_和__激活原語(yǔ)______。進(jìn)程有兩種基本隊(duì)列：__就緒隊(duì)列__和__等待隊(duì)列__。進(jìn)程調(diào)度程序負(fù)責(zé)CPU的分配,它按照某種__算法___,從就緒的進(jìn)程中選擇一個(gè)進(jìn)程，將其__PCB__中的有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)信息送入處理器相應(yīng)的寄存器中，使它占有處理器運(yùn)行。常用的進(jìn)程調(diào)度算法有先來(lái)先服務(wù)、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法和優(yōu)先級(jí)法。先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法是按照進(jìn)程進(jìn)入就緒列隊(duì)的__先后次序__來(lái)選擇其占用的CPU，在進(jìn)程調(diào)度時(shí)總是把CPU分配給就緒列隊(duì)的__隊(duì)首__進(jìn)程。時(shí)間片是指允許進(jìn)程一次性占用處理器的__CPU__。時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法常用于___分時(shí)_____操作系統(tǒng)。我們把一個(gè)進(jìn)程讓出CPU,由另一個(gè)進(jìn)程占用CPU的過程稱為___進(jìn)程切換_____.當(dāng)一個(gè)進(jìn)程獨(dú)占處理器順序執(zhí)行時(shí)，具有__封閉性__和_可再現(xiàn)性.并發(fā)進(jìn)程執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行結(jié)果與它執(zhí)行的_初始條件_有關(guān);進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行會(huì)破壞___封閉性_____和__可再現(xiàn)性___。我們把并發(fā)過程中與_臨界資源進(jìn)行操作_有關(guān)的程序段稱為臨界區(qū).對(duì)__共享資源__的若干臨界區(qū)必須互斥執(zhí)行，而對(duì)__非共享資源______的臨界區(qū)是不必互斥的。一次至多___一____個(gè)進(jìn)程能夠進(jìn)入臨界區(qū),當(dāng)有進(jìn)程在臨界區(qū)__執(zhí)行___時(shí),其他想進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須___等待_____。任一個(gè)進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須在__有限___時(shí)間內(nèi)___進(jìn)入_臨界區(qū).每執(zhí)行一次V操作，信號(hào)量的數(shù)值S加1。若__S〉=0______,則該進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行；否則,從對(duì)應(yīng)的___就緒_____隊(duì)列中移出一個(gè)進(jìn)程并將_執(zhí)行狀態(tài)賦予該進(jìn)程。利用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的_互斥與同步_，應(yīng)為臨界區(qū)設(shè)置一個(gè)信號(hào)量MUTEX，其初值為1,表示該資源尚未使用，臨界區(qū)應(yīng)置于_P(mutex）_和____V(mutex)____原語(yǔ)之間。操作系統(tǒng)中信號(hào)量的值與_相應(yīng)資源_的使用情況有關(guān)，它的值僅能由_P、V操作_來(lái)改變。_PV操作_能夠?qū)崿F(xiàn)臨界區(qū)的管理要求。PV操作由___P操作__和__V操作__組成,是對(duì)__資源__進(jìn)行操作.P操作信號(hào)的值__S：=S—1__,若結(jié)果小于0，則該進(jìn)程值為__等待__狀態(tài)。V操作將信號(hào)量的值__S：=S+1___，若結(jié)果_大于0__，則釋放一個(gè)等待信號(hào)量的進(jìn)程。當(dāng)并發(fā)進(jìn)程存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系時(shí)必須排它地使用資源；當(dāng)并發(fā)進(jìn)程存在協(xié)作關(guān)系時(shí)必須_共享資源_.分別稱為__進(jìn)程的互斥__和_進(jìn)程的同步_。__互斥__是指當(dāng)有若干個(gè)進(jìn)程都要使用某一共享資源時(shí)，任何時(shí)刻最多只允許___一_____個(gè)進(jìn)程去使用，其他要只用該資料的進(jìn)程必須_等待_，直到占用資源者_(dá)_釋放_(tái)_該資源。進(jìn)程的同步是指并發(fā)進(jìn)程之間的一種__直接的協(xié)同工作__關(guān)系,一個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行依賴另一個(gè)進(jìn)程的__信息或信號(hào)___，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程沒有得到它時(shí)應(yīng)__等待__,直到被___喚醒_____。進(jìn)程的同步和互斥反映了進(jìn)程間__同步__和__互斥__的關(guān)系。用PV操作是實(shí)現(xiàn)___同步__和__互斥__的有效工具,但若使用不當(dāng)則不僅__會(huì)出現(xiàn)與時(shí)間相關(guān)的錯(cuò)誤__而且會(huì)___產(chǎn)生死鎖____。并發(fā)進(jìn)程之間通過___信號(hào)量_____交換的是少量的信息，這是一種_低級(jí)_通信方式；而大量信息的傳遞要__消息傳遞__來(lái)實(shí)現(xiàn)，這是一種__高級(jí)__的通信方式，稱為___消息傳遞機(jī)制___。實(shí)際上,_進(jìn)程互斥_是進(jìn)程同步的一種特例。目前常用的高級(jí)通信方式有共享存儲(chǔ)器、_消息傳遞通信機(jī)制_、管道通信_(tái)等。形成死鎖的起因是_競(jìng)爭(zhēng)資源_和_進(jìn)程間推進(jìn)順序非法_.避免死鎖的一個(gè)著名的算法是__銀行家算法___。死鎖產(chǎn)生的四個(gè)必要條件是__互斥條件_、_請(qǐng)求和保持條件、_不剝奪條件_和_循環(huán)等待條件_四種。檢測(cè)死鎖后可采用剝奪進(jìn)程占有的資源、_進(jìn)程回退_、__進(jìn)程撤銷_和_系統(tǒng)重啟_等辦法來(lái)解除死鎖。在實(shí)際使用中,為了操作系統(tǒng)的安全和可靠,往往采用死鎖的__預(yù)防__、___避免_____和____檢測(cè)與解除____的混合策略，這樣既可保證整個(gè)系統(tǒng)不出現(xiàn)死鎖，又可以盡可能地提高資源利用率。通常，線程的定義是__是進(jìn)程中執(zhí)行運(yùn)算的最小單位__.在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，資源的分配單位是_進(jìn)程_，而處理機(jī)的調(diào)度單位是__線程__，一個(gè)進(jìn)程可以有___多個(gè)___線程。利用優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度時(shí),即從就緒隊(duì)列中選擇優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程有兩種不同的處理方式：非搶占式優(yōu)先權(quán)算法和搶占式優(yōu)先權(quán)算法.四、簡(jiǎn)答題什么是進(jìn)程？它與程序相比有哪些特征？答：進(jìn)程是一個(gè)具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動(dòng).它是操作系統(tǒng)動(dòng)態(tài)執(zhí)行的基本單元,在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，進(jìn)程既是基本的分配單元，也是基本的執(zhí)行單元。進(jìn)程與程序的主要區(qū)別：（1）程序是永存的；進(jìn)程是暫時(shí)的，是程序在數(shù)據(jù)集上的一次執(zhí)行，有創(chuàng)建有撤銷,存在是暫時(shí)的；(2)程序是靜態(tài)的觀念，進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的觀念；（3）進(jìn)程具有并發(fā)性，而程序沒有；（4）進(jìn)程是競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算機(jī)資源的基本單位，程序不是。（5)進(jìn)程和程序不是一一對(duì)應(yīng)的:一個(gè)程序可對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程即多個(gè)進(jìn)程可執(zhí)行同一程序；一個(gè)進(jìn)程可以執(zhí)行一個(gè)或幾個(gè)程序一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是什么?答：進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的調(diào)度原則是：①如果有若干進(jìn)程要求進(jìn)入空閑的臨界區(qū)，一次僅允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入。②任何時(shí)候，處于臨界區(qū)內(nèi)的進(jìn)程不可多于一個(gè).如已有進(jìn)程進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則其它所有試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待.③進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程要在有限時(shí)間內(nèi)退出，以便其它進(jìn)程能及時(shí)進(jìn)入自己的臨界區(qū)。④如果進(jìn)程不能進(jìn)入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出CPU，避免進(jìn)程出現(xiàn)“忙等”現(xiàn)象.空閑讓進(jìn)、忙則等待、有限等待、讓權(quán)等待在一個(gè)單CPU的多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，若在某一時(shí)刻有N個(gè)進(jìn)程同時(shí)存在,那么處于運(yùn)行態(tài)、等待態(tài)和就緒態(tài)進(jìn)程的最小和最大值分別可能是多少？答：狀態(tài)最大值最小值運(yùn)行態(tài)11等待態(tài)N—10就緒態(tài)N—10為什么并發(fā)進(jìn)程執(zhí)行時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤,如何避免？答：由于進(jìn)程運(yùn)行時(shí)會(huì)隨時(shí)被中斷（包括時(shí)間片到、申請(qǐng)資源等)，不僅斷點(diǎn)不固定，而且中斷多長(zhǎng)時(shí)間也不固定，即進(jìn)程是走走停停且它向前推進(jìn)的相對(duì)速度無(wú)法由自身控制。異步性有交往的并發(fā)進(jìn)程可能會(huì)同時(shí)使用共享資源，如果對(duì)這種情況不加控制，由于進(jìn)程占用處理器的時(shí)間、執(zhí)行的速度和外界的影響等，就會(huì)引起與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤.只要使若干并發(fā)進(jìn)程的相關(guān)臨界區(qū)互斥執(zhí)行，就可避免造成這類錯(cuò)誤。什么是PV操作，它有什么作用？答：PV操作能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)臨界區(qū)的管理要求。它由P操作原語(yǔ)和V操作原語(yǔ)組成，對(duì)信號(hào)量進(jìn)行操作，具體定義如下：P（S)：①將信號(hào)量S的值減1，即S=S—1；②如果S0，則該進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行；否則該進(jìn)程置為等待狀態(tài)，排入等待隊(duì)列.V（S）：①將信號(hào)量S的值加1，即S=S+1；②如果S〉0，則該進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行;否則釋放隊(duì)列中第一個(gè)等待信號(hào)量的進(jìn)程。假設(shè)PV操作用信號(hào)量管理某個(gè)共享資源，請(qǐng)問當(dāng)S>0,S=0和S<0時(shí)，它們的物理意義是什么？答：一般來(lái)說，信號(hào)量S0時(shí)，S表示可用資源的數(shù)量。執(zhí)行一次P操作意味著請(qǐng)求分配一個(gè)單位資源，因此S的值減1；當(dāng)S<0時(shí),表示已經(jīng)沒有可用資源,請(qǐng)求者必須等待別的進(jìn)程釋放該類資源，它才能運(yùn)行下去。而執(zhí)行一個(gè)V操作意味著釋放一個(gè)單位資源，因此S的值加1；若S0，表示有某些進(jìn)程正在等待該資源，因此要喚醒一個(gè)等待狀態(tài)的進(jìn)程，使之運(yùn)行下去。什么是死鎖？死鎖的四個(gè)必要條件是什么？答:死鎖是兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程中的每一個(gè)都在等待其中另一個(gè)進(jìn)程釋放資源而被封鎖，它們都無(wú)法向前推進(jìn),稱這種現(xiàn)象為死鎖現(xiàn)象。產(chǎn)生死鎖的四個(gè)必要條件是資源互斥使用、保持和等待、非剝奪性、循環(huán)等待.操作系統(tǒng)為什么要引入進(jìn)程?進(jìn)程與程序的關(guān)系是怎樣的？答：現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中程序并發(fā)執(zhí)行和資源共享的需要，使得系統(tǒng)的工作情況變得非常復(fù)雜，而程序作為機(jī)器指令集合，這一靜態(tài)概念已經(jīng)不能如實(shí)反映程序并發(fā)執(zhí)行過程的動(dòng)態(tài)性，因此，引入進(jìn)程的概念來(lái)描述程序的動(dòng)態(tài)執(zhí)行過程。這對(duì)于我們理解、描述和設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)具有重要意義。進(jìn)程定義為程序在并發(fā)環(huán)境中的執(zhí)行過程，它與程序是完全不同的概念。主要區(qū)別是：（1)程序是靜態(tài)概念,是永久性軟件資源；而進(jìn)程是動(dòng)態(tài)概念，是動(dòng)態(tài)生亡的暫存性資源。（2）進(jìn)程是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的單位，能與其他進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行，系統(tǒng)是以進(jìn)程為單位分配CPU的；而程序則不能作為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行單位。（3)程序和進(jìn)程沒有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系.一個(gè)程序在工作時(shí)可以由多個(gè)進(jìn)程工作,一個(gè)進(jìn)程在工作時(shí)至少對(duì)應(yīng)有一個(gè)程序.（4）各個(gè)進(jìn)程在并發(fā)執(zhí)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生制約關(guān)系，使各自推進(jìn)的速度不可預(yù)測(cè);而程序作為靜態(tài)概念，不存在這種異步特征。進(jìn)程和程序關(guān)系類似生活中的炒菜與菜譜.菜譜相同，而各人炒出來(lái)的菜的味道卻差別很大.原因是菜譜基本上是一種靜態(tài)描述，它不可能把所有執(zhí)行的動(dòng)態(tài)過程中，涉及的時(shí)空、環(huán)境等因素一一用指令描述清楚。9、如何理解進(jìn)程的順序性與并發(fā)性?答：進(jìn)程的順序性與并發(fā)性：1、順序性順序性包括兩層含義：（1）內(nèi)部順序性,對(duì)于一個(gè)進(jìn)程來(lái)說，它的所有指令是按序執(zhí)行的；（2)外部順序性,對(duì)于多個(gè)進(jìn)程來(lái)說,所有進(jìn)程是依次執(zhí)行的。例如，假如有P1和P2兩個(gè)進(jìn)程，其活動(dòng)分別為:P1活動(dòng):A1A2A3A4P2活動(dòng)：B1B2B3B4順序執(zhí)行時(shí)，有如下兩種情形:情形1：A1A2A3A4B1B2B3B4情形2：B1B2B3B4A1A2A3A42、并發(fā)性并發(fā)性包括如下兩層含義:（1)內(nèi)部順序性，對(duì)于一個(gè)進(jìn)程來(lái)說,它的所有指令是按序執(zhí)行的；（2)外部并發(fā)性，對(duì)于多個(gè)進(jìn)程來(lái)說，所有進(jìn)程是交叉執(zhí)行的。例如,對(duì)于上面P1和P2兩個(gè)進(jìn)程來(lái)說，并發(fā)執(zhí)行有許多情形,如:情形1:A1B1B2A2A3B3A4B4情形2：B1B2A1A2A3B3B4A4并發(fā)進(jìn)程在其執(zhí)行過程中，出現(xiàn)哪種交叉情形是不可預(yù)知的,這就是并發(fā)進(jìn)程的不確定性，操作系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)保證：無(wú)論出現(xiàn)何種交叉情形，每個(gè)進(jìn)程運(yùn)行的結(jié)果都應(yīng)當(dāng)是唯一的，正確的.10、什么是進(jìn)程的同步與互斥？答：進(jìn)程的同步與互斥是指進(jìn)程在推進(jìn)時(shí)的相互制約關(guān)系。在多道程序系統(tǒng)中,由于進(jìn)程合作與資源共享，這種進(jìn)程間的制約稱為可能。我們把前者稱為進(jìn)程同步，后者稱為進(jìn)程互斥.進(jìn)程同步是進(jìn)程間共同完成一項(xiàng)任務(wù)時(shí)直接發(fā)生相互作用的關(guān)系.為進(jìn)程之間的直接制約關(guān)系。在多道環(huán)境下，這種進(jìn)程間在執(zhí)行次序上的協(xié)調(diào)是必不可少的。同步進(jìn)程之間的關(guān)系如同接力賽跑中的運(yùn)動(dòng)員，或生產(chǎn)流水線的每一道工序。進(jìn)程互斥是進(jìn)程之間的間接制約關(guān)系。在多道系統(tǒng)中，每次只允許一個(gè)進(jìn)程訪問的資源稱為臨界資源，進(jìn)程互斥就是保證每次只有一個(gè)進(jìn)程使用臨界資源。互斥進(jìn)程之間的關(guān)系如同汽車在交叉路口爭(zhēng)用車道，籃球比賽中雙方爭(zhēng)搶籃板球。11、什么叫原語(yǔ)？答:在操作系統(tǒng)中，往往設(shè)計(jì)一些完成特定功能的、不可中斷的過程,這些不可中斷的過程稱為原語(yǔ)。如P、V操作原語(yǔ)。12、什么是線程？它與進(jìn)程有什么關(guān)系？答：線程是進(jìn)程中執(zhí)行運(yùn)算的最小單位，即處理機(jī)調(diào)度的基本單位。它與進(jìn)程的關(guān)系是：一個(gè)線程只能屬于一個(gè)進(jìn)程，而一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線程;資源分配給進(jìn)程,同一進(jìn)程的所有線程共享該進(jìn)程的所有資源；處理機(jī)分給線程，即真正在處理機(jī)上運(yùn)行的是線程；線程在運(yùn)行過程中,需要協(xié)作同步，不同進(jìn)程的線程間要利用消息通信的辦法實(shí)現(xiàn)同步。特別注意的是：傳統(tǒng)操作系統(tǒng)中的進(jìn)程概念與現(xiàn)代操作系統(tǒng)中的進(jìn)程概念不同——簡(jiǎn)單說，傳統(tǒng)操作系統(tǒng)中進(jìn)程具有分配資源、調(diào)度運(yùn)行兩大功能，而現(xiàn)代操作系統(tǒng)中進(jìn)程只作為分配資源單位，線程才作為調(diào)度運(yùn)行單位。13、試以生產(chǎn)者—消費(fèi)者問題說明進(jìn)程同步問題的實(shí)質(zhì)。答：一個(gè)生產(chǎn)者，一個(gè)消費(fèi)者和一個(gè)產(chǎn)品之間關(guān)系是典型的進(jìn)程同步問題。設(shè)信號(hào)量S為倉(cāng)庫(kù)內(nèi)產(chǎn)品，P—V操作配對(duì)進(jìn)行缺一不可。生產(chǎn)者進(jìn)程將產(chǎn)品放入倉(cāng)庫(kù)后通知消費(fèi)者可用;消費(fèi)者進(jìn)程在得知倉(cāng)庫(kù)有產(chǎn)品時(shí)取走，然后告訴生產(chǎn)者可繼續(xù)生產(chǎn)。14、用PV操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的同步與互斥應(yīng)該注意什么？答：用PV操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的同步與互斥，應(yīng)該注意以下四個(gè)方面：⑴對(duì)每一個(gè)共享資源都要設(shè)立信號(hào)量?；コ鈺r(shí)對(duì)一個(gè)共享資源設(shè)立一個(gè)信號(hào)量；同步時(shí)對(duì)一個(gè)共享資源可能要設(shè)立兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)量，要視由幾個(gè)進(jìn)程來(lái)使用該共享變量而定；⑵互斥時(shí)信號(hào)量的初值一般為1；同步時(shí)至少有一個(gè)信號(hào)量的初值大于等于1;⑶PV操作一定要成對(duì)調(diào)用.互斥時(shí)在臨界區(qū)前后對(duì)同一信號(hào)量作PV操作;同步時(shí)則對(duì)不同的信號(hào)量作PV操作,PV操作的位置一定要正確。⑷對(duì)互斥和同步混合問題，PV操作可能會(huì)嵌套，一般同步的PV操作在外，互斥的PV操作在內(nèi)。五、綜合題212143執(zhí)行態(tài)就緒態(tài)等待態(tài)⑴引起各種狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型事件有哪些?答:1，就緒→運(yùn)行：CPU空閑，就緒態(tài)進(jìn)程被調(diào)度程序選中。2,運(yùn)行→就緒：正在運(yùn)行的進(jìn)程用完了本次分配給它的CPU時(shí)間片.3，運(yùn)行→阻塞：運(yùn)行態(tài)進(jìn)程因某種條件未滿足而放棄對(duì)CPU的占用,如等待讀文件。4，阻塞→就緒：阻塞態(tài)進(jìn)程所等待的事件發(fā)生了,例如讀數(shù)據(jù)的操作完成。⑵當(dāng)我們觀察系統(tǒng)中某些進(jìn)程時(shí)，能夠看到某一進(jìn)程產(chǎn)生的一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換能引起另一個(gè)進(jìn)程作一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在什么情況下，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換3時(shí),能立即引起另一進(jìn)程發(fā)生轉(zhuǎn)換1？試說明是否會(huì)發(fā)生這些因果轉(zhuǎn)換：2→1；3→2；4→1。答:2—1:可以。運(yùn)行進(jìn)程用完了本次分配給它的時(shí)間片,讓出CPU，從就緒隊(duì)列中選一個(gè)進(jìn)程投入運(yùn)行。3-2：不可以.任何時(shí)候一個(gè)進(jìn)程只能處于一種狀態(tài)，它既然由運(yùn)行態(tài)變?yōu)樽枞麘B(tài)，就不能再變?yōu)榫途w態(tài)。4-1：可以。某一阻塞態(tài)進(jìn)程等待的事件出現(xiàn)了,而且此時(shí)就緒隊(duì)列為空，該進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列后馬上又被調(diào)度運(yùn)行.就緒進(jìn)程隊(duì)列⑥就緒進(jìn)程隊(duì)列⑥⑤等待磁盤讀文件③②①運(yùn)行等待打印機(jī)輸出結(jié)果④試問⑴你認(rèn)為該系統(tǒng)采用的是何種進(jìn)程調(diào)度算法？答:該分時(shí)系統(tǒng)采用的進(jìn)程調(diào)度算法是時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法。⑵把圖中所示的每一個(gè)狀態(tài)變化的原因填寫在下表中。變化原因①進(jìn)程被選中,變成運(yùn)行態(tài)②時(shí)間片到，運(yùn)行的進(jìn)程排入就緒隊(duì)列尾部③運(yùn)行的進(jìn)程啟動(dòng)打印機(jī)，等待打?、艽蛴」ぷ鹘Y(jié)束，等待的進(jìn)程排入就緒隊(duì)列尾部⑤等待磁盤讀文件工作⑥磁盤傳輸信息結(jié)束,等待的進(jìn)程排入就緒隊(duì)列尾部3、四個(gè)進(jìn)程A、B、C、D都要讀一個(gè)共享文件F,系統(tǒng)允許多個(gè)進(jìn)程同時(shí)讀文件F.但限制是進(jìn)程A和進(jìn)程C不能同時(shí)讀文件F，進(jìn)程B和進(jìn)程D也不能同時(shí)讀文件F。為了使這四個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行時(shí)能按系統(tǒng)要求使用文件，現(xiàn)用PV操作進(jìn)行管理,請(qǐng)回答下面的問題：⑴如何定義信號(hào)量及初值;答：兩個(gè)信號(hào)量m和s,s和m的初值均為1。⑵在下列的程序中填上適當(dāng)?shù)腜、V操作，以保證它們能正確并發(fā)工作：進(jìn)程A 進(jìn)程B 進(jìn)程C 進(jìn)程D… … … …[1] [3］ ［5］ ［7］readF readF readF readF［2] ［4] ［6］ [8］答：進(jìn)程A進(jìn)程B進(jìn)程C進(jìn)程DP（m）P(s）P(m）P（s)readFreadFreadFreadFV（m）V(s)V（m)V(s）4、判斷下面的同步問題的算法是否正確?若有錯(cuò)，請(qǐng)指出錯(cuò)誤原因并予以改正.⑴設(shè)A、B兩進(jìn)程共用一個(gè)緩沖區(qū)Q，A向Q寫入信息，B則從Q讀出信息，算法框圖如圖所示.⑵設(shè)A、B為兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程，它們共享一臨界資源.其運(yùn)行臨界區(qū)的算法框圖如圖所示。答：這個(gè)算法不對(duì)。因?yàn)锳、B兩進(jìn)程共用一個(gè)緩沖區(qū)Q,如果A先運(yùn)行，且信息數(shù)量足夠多，那么緩沖區(qū)Q中的信息就會(huì)發(fā)生后面的沖掉前面的，造成信息丟失,B就不能從Q中讀出完整的信息。進(jìn)行改正：A、B兩進(jìn)程要同步使用緩沖區(qū)Q.為此，設(shè)立兩個(gè)信號(hào)量:empty表示緩沖區(qū)Q為空，初值為1；full表示緩沖區(qū)Q為滿,初值為0。算法框圖如圖所示。A進(jìn)程B進(jìn)程P（empty）P（full)向Q寫入信息從Q中讀出信息V（full)V(empty)5、設(shè)有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，有兩條I/O通道，分別接一臺(tái)輸入機(jī)和一臺(tái)打印機(jī)。輸入機(jī)把一批數(shù)據(jù)逐一輸入到緩沖區(qū)B1中，加工處理后再搬到B2中，并在打印機(jī)上打印，請(qǐng)問:⑴系統(tǒng)要設(shè)幾個(gè)進(jìn)程來(lái)完成這個(gè)任務(wù)？各自的工作是什么？⑵這些進(jìn)程間有什么樣的相互制約關(guān)系？⑶用P、V操作寫出這些進(jìn)程同步算法。答：（1）系統(tǒng)可設(shè)三個(gè)進(jìn)程來(lái)完成這個(gè)任務(wù)：R進(jìn)程負(fù)責(zé)從卡片輸入機(jī)上讀入卡片信息，輸入到緩沖區(qū)B1中；C進(jìn)程負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)B1中取出信息，進(jìn)行加工處理,之后將結(jié)果送到緩沖區(qū)B2中；P進(jìn)程負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)B2中取出信息,并在打印機(jī)上印出。②R進(jìn)程受C進(jìn)程影響，B1放滿信息后R進(jìn)程要等待-—等C進(jìn)程將其中信息全部取走，才能繼續(xù)讀入信息；C進(jìn)程受R進(jìn)程和P進(jìn)程的約束：B1中信息放滿后C進(jìn)程才可從中取出它們，且B2被取空后C進(jìn)程才可將加工結(jié)果送入其中；P進(jìn)程受C進(jìn)程的約束：B2中信息放滿后P進(jìn)程才可從中取出它們,進(jìn)行打印.③信號(hào)量含義及初值：B1full＆shy；-—緩沖區(qū)B1滿，初值為0；B1empty——緩沖區(qū)B1空，初值為0;B2full­——緩沖區(qū)B2滿，初值為0；B2empty——緩沖區(qū)B2空，初值為0;R進(jìn)程C進(jìn)程P進(jìn)程輸入信息寫入緩沖區(qū)B1P(B1full）P（B2full）V(B1full)從B1中取出信息從B2中取出信息進(jìn)行打印P(B1empty)加工信息V(B2empty）結(jié)果送入B2V(B1empty）V（B2full)P(B2empty)6、桌上有一空盤,允許存放一只水果。爸爸可向盤中放蘋果，也可向盤中放橘子，兒子專等吃盤中的橘子,女兒專等吃盤中的蘋果。規(guī)定當(dāng)盤空時(shí)一次只能放一只水果供吃者取用，請(qǐng)用P，V原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)爸爸、兒子、女兒三個(gè)并發(fā)進(jìn)程的同步。答：Vardish，apple,banana：Semaphore:=1,0，0;Main(）｛cobeginFather（）;son(）;daugher（);Coend}Father（）｛while(true）｛p（dish);if放的是蘋果v(apple）;elseV(banana）｝}son（）｛while(true）｛p(banana);從盤子取香蕉；v(dish）;吃香蕉；｝｝daugher（）｛while(true）{p(apple）;從盤子取蘋果；v(dish）;吃蘋果；}}是非題(正確的劃“√",錯(cuò)誤的劃“×”）（√）1、一個(gè)作業(yè)或任務(wù)在運(yùn)行，可以對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程執(zhí)行。（×）2、作業(yè)一旦被作業(yè)調(diào)度程序選中，即占有了CPU.（√）3、設(shè)有3個(gè)作業(yè)J1,J2，J3，其運(yùn)行時(shí)間分別是1，2，3小時(shí)。假設(shè)這些作業(yè)同時(shí)到達(dá)，并在一臺(tái)處理機(jī)上按單道運(yùn)行，采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，則平均周轉(zhuǎn)時(shí)間由小到大的執(zhí)行序列是J1，J2，J3.（×）4、操作系統(tǒng)的作業(yè)管理是一種微觀的低級(jí)管理。（√）5、確定作業(yè)調(diào)度算法時(shí)應(yīng)主要考慮系統(tǒng)資源的均衡使用,使I/O繁忙作業(yè)和CPU繁忙作業(yè)搭配運(yùn)行。（×）6、一個(gè)作業(yè)由若干個(gè)作業(yè)步組成，在多道程序設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中這些作業(yè)步可以并發(fā)執(zhí)行。（作業(yè)可以并發(fā)進(jìn)行）（×）7、通用操作系統(tǒng)中，通常把終端作業(yè)稱為后臺(tái)作業(yè)，批處理作業(yè)稱為前臺(tái)作業(yè).(在分時(shí)兼批處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中√）（×）8、作業(yè)控制語(yǔ)言是供用戶編寫程序以實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)計(jì)算任務(wù)的語(yǔ)言。作業(yè)控制語(yǔ)言是對(duì)用戶作業(yè)的進(jìn)行組織和管理的各種控制命令的集合（√）9、交互式作業(yè)不存在作業(yè)調(diào)度問題。（√）10、作業(yè)調(diào)度與進(jìn)程調(diào)度相互配合才能實(shí)現(xiàn)多道作業(yè)的并發(fā)執(zhí)行。三、填空題作業(yè)的輸入方式主要有三種:聯(lián)機(jī)輸入方式、脫機(jī)輸入方式和直接耦合方式。作業(yè)從進(jìn)入系統(tǒng)到最后完成,可能要經(jīng)歷三級(jí)調(diào)度：高級(jí)調(diào)度、中級(jí)調(diào)度和低級(jí)調(diào)度。作業(yè)的狀態(tài)分為四種：提交、后備、執(zhí)行和完成作業(yè)調(diào)度完成作業(yè)狀態(tài)從就緒態(tài)到運(yùn)行態(tài)的轉(zhuǎn)化。從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的角度看，作業(yè)由程序、數(shù)據(jù)、作業(yè)說明書組成。在分時(shí)批處理系統(tǒng)中，如果有終端作業(yè)和批處理作業(yè)混合同時(shí)執(zhí)行，則終端作業(yè)應(yīng)優(yōu)先占有處理機(jī)。操作系統(tǒng)中用以表征“作業(yè)"的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是作業(yè)控制塊(JCB）。某作業(yè)的提交時(shí)間為10：30,需要運(yùn)行的時(shí)間為1小時(shí)，假設(shè)11：00開始調(diào)度，它的響應(yīng)比是2/3。在響應(yīng)比最高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法中，當(dāng)各個(gè)作業(yè)等待時(shí)間相同時(shí)，作業(yè)要求運(yùn)行時(shí)間最短的作業(yè)將得到優(yōu)先調(diào)度；當(dāng)各個(gè)作業(yè)要求運(yùn)行的時(shí)間相同時(shí),作業(yè)等待時(shí)間最大的作業(yè)得到優(yōu)先調(diào)度。設(shè)有一組作業(yè)，它們的提交時(shí)間及運(yùn)行時(shí)間如下所示。作業(yè)號(hào)提交時(shí)間（分鐘）運(yùn)行時(shí)間（分鐘）19：006029：403039：5010410：105在單道方式下，采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，作業(yè)的執(zhí)行順序是1342.四、簡(jiǎn)答題多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，評(píng)價(jià)作業(yè)調(diào)度算法好壞的準(zhǔn)則是什么？答：評(píng)價(jià)作業(yè)調(diào)度算法好壞的標(biāo)準(zhǔn)有CPU利用率,吞吐量、周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間等。通常（尤其在批處理系統(tǒng)中）更常用的是平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間.解答：平均周轉(zhuǎn)時(shí)間，帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為什么響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法對(duì)大作業(yè)和小作業(yè)都有利？答：因?yàn)轫憫?yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法綜合考慮了等待時(shí)間與運(yùn)行時(shí)間，在運(yùn)行時(shí)間相同的情況下優(yōu)先調(diào)用等待時(shí)間長(zhǎng)的作業(yè)作業(yè)調(diào)度的功能有哪些？答：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)程獲得競(jìng)爭(zhēng)處理機(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?，F(xiàn)有兩道作業(yè)同時(shí)執(zhí)行，一道以計(jì)算為主，另一道以輸入輸出為主，你將怎樣賦予作業(yè)進(jìn)程占有處理機(jī)的優(yōu)先級(jí)？為什么？答:優(yōu)先分配計(jì)算的作業(yè)，因?yàn)橛?jì)算不需要人工干預(yù)，執(zhí)行速度快，輸入輸出需要人工干預(yù)，執(zhí)行速度慢五、綜合題1、設(shè)有三個(gè)批作業(yè)JOB1、JOB2、JOB3,其到達(dá)時(shí)間、處理時(shí)間及完成時(shí)間如下：作業(yè)作業(yè)到達(dá)時(shí)間（時(shí)）開始處理時(shí)間（時(shí)）處理完成時(shí)間（時(shí)）JOB1151822JOB2182123JOB3171921試計(jì)算:(1）各個(gè)作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間；（2）所有作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間；解：作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間等待時(shí)間JOB173JOB253JOB342所有作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間5.332、假定在單CPU條件下有下列要執(zhí)行的作業(yè)：作業(yè)號(hào)運(yùn)行時(shí)間優(yōu)先級(jí)1102243335作業(yè)到來(lái)的時(shí)間是按作業(yè)編號(hào)順序進(jìn)行的(即后面作業(yè)依次比前一個(gè)作業(yè)遲到一個(gè)時(shí)間單位）.（1）用一個(gè)執(zhí)行時(shí)間圖描述在采用非搶占式優(yōu)先級(jí)算法時(shí)執(zhí)行這些作業(yè)的情況.（2）對(duì)于上述算法，各個(gè)作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？平均周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少(3）對(duì)于上述算法，各個(gè)作業(yè)的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？答::（1）非搶占式優(yōu)先級(jí)算法作業(yè)1作業(yè)3作業(yè)21034（2）作業(yè)1的周轉(zhuǎn)時(shí)間:10。作業(yè)2的周轉(zhuǎn)時(shí)間：13-1=12。作業(yè)3的周轉(zhuǎn)時(shí)間：17—2=15.平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為:(10+12+15）/3≈12.33（3)作業(yè)1的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間：10/10=1.作業(yè)2的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間：12/3=4。作業(yè)3的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間：15/3=5。平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為：（1+4+5）/3≈3。333、現(xiàn)有3個(gè)批處理作業(yè)，第一個(gè)作業(yè)10:00到達(dá)，需要執(zhí)行2小時(shí)；第二個(gè)作業(yè)在10：10到達(dá),需要執(zhí)行1小時(shí)；第三個(gè)作業(yè)在10：25到達(dá)，需要執(zhí)行25分鐘。分別采取如下3種作業(yè)調(diào)度算法：調(diào)度算法1:作業(yè)號(hào)到達(dá)時(shí)間開始執(zhí)行時(shí)間執(zhí)行結(jié)束時(shí)間110：0010：0012：00210：1012：0013：00310：2513：0013：25調(diào)度算法2：作業(yè)號(hào)到達(dá)時(shí)間開始執(zhí)行時(shí)間執(zhí)行結(jié)束時(shí)間110：0011:5013:50210：1010：5011：50310：2510：2510：50調(diào)度算法3：作業(yè)號(hào)到達(dá)時(shí)間開始執(zhí)行時(shí)間執(zhí)行結(jié)束時(shí)間110：0010:0012:00210：1012:2513:25310：2512:0012：25⑴計(jì)算各調(diào)度算法下的作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。⑵調(diào)度算法1，3分別采用的是什么作業(yè)調(diào)度算法?分析作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間＝作業(yè)完成時(shí)間－作業(yè)提交時(shí)間。以調(diào)度算法1的作業(yè)2為例，其周轉(zhuǎn)時(shí)間=作業(yè)完成時(shí)間13:00－作業(yè)提交時(shí)間10：10，得到結(jié)果為2小時(shí)50分鐘，轉(zhuǎn)換為小時(shí)為2。83小時(shí).轉(zhuǎn)換的目的是為了方便計(jì)算平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。解:（1）采用調(diào)度算法1時(shí)：作業(yè)1的周轉(zhuǎn)時(shí)間為2小時(shí)；作業(yè)2的周轉(zhuǎn)時(shí)間為2。83小時(shí)；作業(yè)3的周轉(zhuǎn)時(shí)間為3小時(shí)；平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為：（2＋2.83＋3）／3＝2.61小時(shí)。采用調(diào)度算法2時(shí)：作業(yè)1的周轉(zhuǎn)時(shí)間為3.83小時(shí)；作業(yè)2的周轉(zhuǎn)時(shí)間為1。67小時(shí)；作業(yè)3的周轉(zhuǎn)時(shí)間為0.42小時(shí);平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為：（3。83＋l。67＋0。42）／3＝l.97小時(shí)。采用調(diào)度算法3時(shí)：作業(yè)1的周轉(zhuǎn)時(shí)間為2小時(shí)；作業(yè)2的周轉(zhuǎn)時(shí)間為3。25小時(shí)；作業(yè)3的周轉(zhuǎn)時(shí)間為3小時(shí)；平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為：（2+3。25+3）／3＝2。75小時(shí).（2）調(diào)度算法1是先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法(FCFS）；調(diào)度算法2是按照最短作業(yè)優(yōu)先算法(SJF）；調(diào)度算法3是響應(yīng)比最高者優(yōu)先算法（HRRF).4、設(shè)有一組作業(yè)，它們的提交時(shí)間及運(yùn)行時(shí)間如下所示:作業(yè)號(hào)提交時(shí)間運(yùn)行時(shí)間（分鐘）18：007028:403038:501049：105試問在單CPU方式下，采用響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法,作業(yè)的執(zhí)行順序是什么?答1—3—4—25、在單CPU環(huán)境下，設(shè)有4道作業(yè)，它們的提交時(shí)間及執(zhí)行時(shí)間（單位:小時(shí)）如下:作業(yè)號(hào)提交時(shí)間運(yùn)行時(shí)間（分鐘）110.02。0210.21。0310。40。5410.50。3試計(jì)算采用先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法（FCFS）和最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法（SJF）時(shí)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，并指出它們的調(diào)度順序。平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間=(完成時(shí)間-提交時(shí)間)/執(zhí)行時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間=完成時(shí)間—開始時(shí)間答:若采用先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法，則其調(diào)度順序?yàn)?、2、3、4.作業(yè)號(hào)

提交時(shí)間

執(zhí)行時(shí)間

開始時(shí)間

完成時(shí)間

周轉(zhuǎn)時(shí)間

帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間1

10。0

2.0

10.0

12.0

2.0

1.02

10。2

1.0

12。0

13.0

2.8

2。83

10。4

0.5

13.0

13。5

3。1

6。24

10。5

0.3

13。5

13.8

3.3

11。0平均周轉(zhuǎn)時(shí)間＝（2.0＋2.8＋3。l＋3。3）/4＝2。8

平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間＝（l。0＋2.8＋6.2＋11.0）/4＝5。25

若采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法,則其調(diào)度順序?yàn)?、4、3、2.作業(yè)號(hào)

提交時(shí)間

執(zhí)行時(shí)間

開始時(shí)間

完成時(shí)間

周轉(zhuǎn)時(shí)間

帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間1

10。0

2.0

10.0

12.0

2。0

1。04

10.5

0。3

12.0

12。3

1.8

6。03

10.4

0.5

12.3

12.8

2。4

4.82

10.2

1。0

12。8

13.8

3.6

3.6

平均周轉(zhuǎn)時(shí)間＝（2。0＋l。8＋2。4＋3。6）/4＝2。45

平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間＝(1。0＋6＋4.8＋3。6）/4＝3。85是非題(正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×"）（√)1、在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，不允許用戶干預(yù)內(nèi)存的分配.（×)2、虛地址即程序執(zhí)行時(shí)所要訪問的內(nèi)存地址。（×)3、固定分區(qū)存儲(chǔ)管理的各分區(qū)的大小可變化，這種管理方式不適合多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)。(×)4、可變分區(qū)存儲(chǔ)器可以對(duì)作業(yè)分配不連續(xù)的內(nèi)存單元。（×）5、采用動(dòng)態(tài)重定位技術(shù)的系統(tǒng)，目標(biāo)程序可以不經(jīng)任何改動(dòng)而裝入物理內(nèi)存.（√）6、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配時(shí),要靠硬件地址變換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)重定位。（×）7、虛擬存儲(chǔ)器實(shí)際上是一種設(shè)計(jì)技巧，使主存物理容量得到擴(kuò)大。（√）8、利用對(duì)換技術(shù)擴(kuò)充內(nèi)存時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的問題是:如何減少信息交換量,降低交換所用的時(shí)間.（√)9、虛擬存儲(chǔ)方式下，程序員編寫程序時(shí),不必考慮主存的容量，但系統(tǒng)的吞吐量在很大程度上依賴于主存儲(chǔ)器的容量。(×）10、虛擬存儲(chǔ)空間實(shí)際上就是輔存空間。虛擬存儲(chǔ)空間不是一個(gè)實(shí)際存在的存儲(chǔ)空間，是操作系統(tǒng)對(duì)邏輯內(nèi)存的擴(kuò)充（×）11、在虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)中,操作系統(tǒng)為用戶提供了巨大的存儲(chǔ)空間。因此，用戶地址空間的大小可以不受任何限制。（×）12、在請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理中，LRU（最近最少使用）置換策略總是優(yōu)于FIFO策略。（√)13、頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)不利于共享和保護(hù).（×)14、頁(yè)式存儲(chǔ)管理中,為了提高內(nèi)存的利用效率,允許同時(shí)使用不同大小的頁(yè)面。（×）15、頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，一個(gè)作業(yè)可以占用不連續(xù)的內(nèi)存空間，而段式存儲(chǔ)管理中，一個(gè)作業(yè)則是占用連續(xù)的內(nèi)存空間.三、填空題計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器可以分成兩類：內(nèi)存和外存,其中前者可被CPU直接訪問。防止系統(tǒng)區(qū)被破壞的內(nèi)存保護(hù)技術(shù)是采用如下技術(shù)：存儲(chǔ)保護(hù)鍵和界限寄存器。用戶程序使用的地址稱為邏輯地址；程序執(zhí)行時(shí)CPU按照物理地址訪問主存。將程序中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為絕對(duì)地址，這種地址轉(zhuǎn)換工作稱為重定位?？勺兎謪^(qū)管理方式常用的主存分配算法有:最先適應(yīng)法、最優(yōu)適應(yīng)法、最壞適應(yīng)法三種。使用首次適應(yīng)分配算法，可以把空閑區(qū)按地址遞增的順序登記在空閑區(qū)表中,這樣就有利于大作業(yè)的裝入。最佳適應(yīng)分配算法可按作業(yè)要求從所有的空閑區(qū)中挑選一個(gè)能滿足作業(yè)要求的最小空閑區(qū),以保證不去分割更大的空閑區(qū)。采用最壞適應(yīng)分配算法，空閑區(qū)表中的第一個(gè)登記項(xiàng)所對(duì)應(yīng)的空閑區(qū)的大小總是最大的。操作系統(tǒng)對(duì)已在貯存中的作業(yè)根據(jù)需要改變存放的位置，稱為交換。存儲(chǔ)管理中常用虛擬存儲(chǔ)方式來(lái)擺脫主存容量的限制。常用的內(nèi)存管理方法有固定分區(qū)方式、

可變分區(qū)方式

、頁(yè)式、和

段頁(yè)式。重定位分為兩種：靜態(tài)重定位和動(dòng)態(tài)重定位。前者是在作業(yè)裝入時(shí)進(jìn)行的，后者是在作業(yè)執(zhí)行過程中進(jìn)行的.動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配時(shí)，要靠硬件地址變換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)

重定位

.固定分區(qū)采用靜態(tài)重定位方式進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換,可變分區(qū)采用動(dòng)態(tài)重定位方式進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換。在頁(yè)式管理中，頁(yè)式虛地址與內(nèi)存物理地址的映射是由頁(yè)表和硬件地址變換機(jī)構(gòu)完成的。頁(yè)式存儲(chǔ)管理把主存分成大小相等的塊，把邏輯地址分成頁(yè)，并且兩者的大小必須相等。在請(qǐng)求頁(yè)式管理中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)所需的頁(yè)不在

內(nèi)存中時(shí)，產(chǎn)生

缺頁(yè)中斷信號(hào)。常用的頁(yè)面調(diào)度算法中，總是淘汰最近最先進(jìn)入主存的那一頁(yè)，稱為先進(jìn)先出調(diào)度算法；最近最少使用調(diào)度算法（LRU）選擇最近一段時(shí)間里最少使用的頁(yè)面調(diào)出.置換算法是在內(nèi)存中沒有

空閑頁(yè)面

時(shí)被調(diào)用的，它的目的是選出一個(gè)被

淘汰

的頁(yè)面。如果內(nèi)存中有足夠的存放所調(diào)入的頁(yè)，則不必使用

置換算法。一個(gè)好的頁(yè)面調(diào)度算法應(yīng)該避免和減少抖動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。在頁(yè)式管理中,頁(yè)表的作用是實(shí)現(xiàn)從

頁(yè)號(hào)

到

物理塊號(hào)

的地址映射,存儲(chǔ)頁(yè)表的作用是

記錄內(nèi)存頁(yè)面的分配情況

。段式管理中，以段為單位，每段分配一個(gè)

連續(xù)的內(nèi)存

區(qū)域.由于各段長(zhǎng)度

不等

，所以這些存儲(chǔ)區(qū)的大小不一，而且同一進(jìn)程的各段之間不要求

。在段頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，面向

用戶

的地址空間是段式劃分，面向

物理實(shí)現(xiàn)的地址空間是頁(yè)式劃分。段頁(yè)式存儲(chǔ)管理方式對(duì)用戶作業(yè)分成段，對(duì)主存空間分成頁(yè)，兼顧了段式和頁(yè)式的優(yōu)點(diǎn)。在多道程序環(huán)境中，用戶程序的相對(duì)地址與裝入內(nèi)存后的實(shí)際物理地址不同，把相對(duì)地址轉(zhuǎn)換為物理地址,這是操作系統(tǒng)的

重定位功能。用戶編寫的程序與實(shí)際使用的物理設(shè)備無(wú)關(guān)，而由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)地址的重定位，我們稱之為靜態(tài)重定位.虛擬存儲(chǔ)具有的基本特征是虛擬擴(kuò)充、部分裝入、離散分配和多次對(duì)換。在頁(yè)式管理中，頁(yè)式虛地址與內(nèi)存物理地址的映射是由頁(yè)表和硬件地址變換機(jī)構(gòu)完成的請(qǐng)求頁(yè)式管理中，頁(yè)表中狀態(tài)位的作用是指示頁(yè)面是否存在于內(nèi)存，改變位的作用是指示該頁(yè)是否修改過。分頁(yè)式存儲(chǔ)管理器的邏輯地址分成兩部分：頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)偏移地址.其中前者確定了主存的分塊個(gè)數(shù)，后者確定了各塊的大小。假定邏輯地址的前一部分為5位，后一部分為10位,則塊的個(gè)數(shù)為32，塊的大小為1024KB。某分頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)中，主存容量為1M，被分成256塊（0~255）。一個(gè)作業(yè)的地址空間占4頁(yè)，頁(yè)號(hào)為0～3，被分配到主存的第2，3,1，5塊，那么:⑴主存地址應(yīng)該用20位二進(jìn)制表示。⑵作業(yè)每一頁(yè)的長(zhǎng)度為4096個(gè)字節(jié)；邏輯地址中的頁(yè)內(nèi)地址應(yīng)占用12位。⑶上述邏輯頁(yè)號(hào)分配到主存塊中的起始地址分別為：0：8K，1：12K，2:4K，3：20K。(4）若作業(yè)執(zhí)行中要從第0頁(yè)的第75單元讀信息，則實(shí)際應(yīng)從主存的第2塊第75單元讀,應(yīng)訪問的主存絕對(duì)地址用二進(jìn)制編碼的十六進(jìn)制數(shù)表示為對(duì)0204BH。若要從第3頁(yè)的第548單元讀信息，則實(shí)際應(yīng)從主存的第5塊第548單元讀,應(yīng)訪問的主存絕對(duì)地址用二進(jìn)制編碼的十六進(jìn)制數(shù)表示為：05224H.[分析］由于主存容量為1M，而1M等于2的20次方，因而主存地址應(yīng)用20位來(lái)表示。1M的主存空間被分成256塊，因而每一塊的長(zhǎng)度為2的20次方／2的8次方＝2的12次方＝4096（字節(jié)）.在頁(yè)式存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，作業(yè)信息分頁(yè)的大小應(yīng)該與主存分塊的大小一致，故作業(yè)每一頁(yè)的長(zhǎng)度應(yīng)為4096個(gè)字節(jié)。于是，邏輯地址中的頁(yè)內(nèi)地址部分應(yīng)占12位。因?yàn)橹鞔鎵K的大小為4096個(gè)字節(jié)（4K字節(jié)),塊的編號(hào)從0開始，主存的絕對(duì)地址也是從0開始的,故每個(gè)主存塊的起始地址=塊長(zhǎng)*塊號(hào)=4K＊塊號(hào)現(xiàn)作業(yè)被分成四頁(yè)（頁(yè)號(hào)為0,1,2，3)且分別裝入到第2，3，1，5塊中。那么,這四頁(yè)信息所在主存塊起始地址應(yīng)依次為:8K，12K，4K，20K。作業(yè)執(zhí)行時(shí)應(yīng)把邏輯地址轉(zhuǎn)換成絕對(duì)地址，地址轉(zhuǎn)換的一般公式為：絕對(duì)地址=塊號(hào)*塊長(zhǎng)+頁(yè)內(nèi)地址利用二進(jìn)制乘法的特性，只要把根據(jù)頁(yè)號(hào)從頁(yè)表中查得的塊號(hào)作為高地址部分，把邏輯地址中的頁(yè)內(nèi)地址作為低地址部分，就能得到對(duì)應(yīng)的絕對(duì)地址。根據(jù)本題的假設(shè),主存地址共20位，頁(yè)內(nèi)地址占用了12位,因而,高地址部分占8位，低地址部分占12位。若作業(yè)執(zhí)行中要從第0頁(yè)第75單元讀信息,則實(shí)際應(yīng)從主存第2塊的第兀單元去讀信息。于是，高地址部分為塊號(hào)2，用8位二進(jìn)制碼表示為：00000010；低地址部分為單元號(hào)（頁(yè)內(nèi)地址）75，用12位二進(jìn)制碼表示為000001001011;形成的20位絕對(duì)地址為：000000100000010010if。同樣地，當(dāng)要從第3頁(yè)的第548單元讀信息時(shí)，實(shí)際應(yīng)從主存第5塊的第548單元去讀信息。于是，高地址部分應(yīng)為塊號(hào)5,低地址部分應(yīng)為單元號(hào)548，用二進(jìn)制碼表示的20位絕對(duì)地址就應(yīng)該為：00000101001000100100。題中要求把絕對(duì)地址用二進(jìn)制編碼的十六進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，即把每四位二進(jìn)制碼作為一個(gè)十六進(jìn)制的數(shù),其對(duì)應(yīng)關(guān)系為：二進(jìn)制編碼十六進(jìn)制編碼000000001100102001130100401015011060111710008100191010A1011B1100C1101D1110E1111F因而,第0頁(yè)第75單元的絕對(duì)地址可表示為:0204BH第3頁(yè)第548單元的絕對(duì)地址可表示為:05224H［題解]（1）主存地址應(yīng)該用20位來(lái)表示。(2）作業(yè)每一頁(yè)的長(zhǎng)度應(yīng)為2的12次方=4096個(gè)字節(jié),邏輯地址中的頁(yè)內(nèi)地址部分應(yīng)占用12位。（3）作業(yè)中每一頁(yè)占用主存塊的起始地址為：頁(yè)號(hào)起始地址08K116K24K320K（4）若作業(yè)執(zhí)行中要從第0頁(yè)的第75單元讀信息，則實(shí)際應(yīng)從主存的第2塊第75單元讀，應(yīng)訪問的主存絕對(duì)地址用二進(jìn)制編碼的十六進(jìn)制數(shù)表示為對(duì)204B。若要從第3頁(yè)的第548單元讀信息，則實(shí)際應(yīng)從主存的第5塊第548單元讀，應(yīng)訪問的主存絕對(duì)地址用二進(jìn)制編碼的十六進(jìn)制數(shù)表示為：05224。四、簡(jiǎn)答題計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)管理應(yīng)實(shí)現(xiàn)哪些功能？答：1.內(nèi)存區(qū)域的分配和管理：通過建表、查表、改表和回收登錄內(nèi)存使用情況，系統(tǒng)或用戶申請(qǐng)內(nèi)存時(shí)按選定分配算法確定分區(qū)等2。內(nèi)存的擴(kuò)充技術(shù)：使用虛存或自動(dòng)覆蓋技朮提供比實(shí)際內(nèi)存更大的空間3。內(nèi)存保護(hù)技術(shù)：各道作業(yè)只在自巳所屬區(qū)域中運(yùn)行，不破壞別的作業(yè)以及不被破壞什么是重定位？重定位的方式有哪兩種?比較他們的不同。答:重定位是把程序中相對(duì)地址變換為絕對(duì)地址。對(duì)程序進(jìn)行重定位的技術(shù)目前按重定位的時(shí)機(jī)區(qū)分為兩種：靜態(tài)重定位和動(dòng)態(tài)重定位.靜態(tài)重定位是要把程序中所胡與地址有關(guān)的項(xiàng)在程序運(yùn)行前(確切地說是在程序裝入主存時(shí))修改好，它是在程序裝入主存時(shí)由連接裝入程序進(jìn)行重定位動(dòng)態(tài)重定位不是在程序裝入過程中進(jìn)行。在處理器每次訪問主存時(shí)，由動(dòng)態(tài)地址變換機(jī)構(gòu)（硬件）自動(dòng)進(jìn)行把相對(duì)地址轉(zhuǎn)換為絕對(duì)地址.簡(jiǎn)述固定分區(qū)和可變分區(qū)在管理方式上的區(qū)別.答：固定分區(qū)存儲(chǔ)管理是把主存中的用戶區(qū)域預(yù)先劃分成若干個(gè)大小相等或不等的連續(xù)區(qū)域(分區(qū)），每個(gè)分區(qū)大小固定。每個(gè)分區(qū)可以一次裝入一個(gè)且只能是一個(gè)作業(yè)。整個(gè)主存分成多少分區(qū),就可以同時(shí)裝入幾道程序?？勺兎謪^(qū)的管理是將主存中的用戶區(qū)域作為一個(gè)整入時(shí)根據(jù)作業(yè)需要的空間大小和當(dāng)時(shí)主存空間使用情況來(lái)決定是否為作業(yè)分配一個(gè)分區(qū),一旦分配,就按照作業(yè)實(shí)際需要分配分區(qū)，這樣不僅可以支持多道程序設(shè)計(jì)，還解決了固定分區(qū)中內(nèi)部零頭的問題頁(yè)式存儲(chǔ)管理中頁(yè)面的大小是根據(jù)什么決定的？頁(yè)表的長(zhǎng)度又是根據(jù)什么決定的？答：頁(yè)面的大小是由塊的大小自然決定的。頁(yè)表的長(zhǎng)度由作業(yè)擁有的頁(yè)面數(shù)決定。段式和頁(yè)式存儲(chǔ)管理的地址結(jié)構(gòu)相似，它們有什么實(shí)質(zhì)性差異？答：A．頁(yè)式的邏輯地址是連續(xù)的，段式的邏輯地址可以不連續(xù)B．頁(yè)式的地址是一維的，段式的地址是二維的C．分頁(yè)是操作系統(tǒng)進(jìn)行，分段是用戶確定D．各頁(yè)可以分散存放在主存，每段必須占用連續(xù)的主存空間簡(jiǎn)述請(qǐng)求頁(yè)式存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)。答:優(yōu)點(diǎn)：（1)虛存量大，適合多道程序運(yùn)行,用戶不必?fù)?dān)心內(nèi)存不夠的調(diào)度操作。動(dòng)態(tài)頁(yè)式管理提供了內(nèi)存與外存統(tǒng)一管理的虛存實(shí)現(xiàn)方式。（2）內(nèi)存利用率高,不常用的頁(yè)面盡量不留在內(nèi)存。（3)不要求作業(yè)連續(xù)存放，有效地解決了“碎片"問題。與分區(qū)式比，不需移動(dòng)作業(yè)；與多重分區(qū)比，無(wú)零星碎片產(chǎn)生。UNIX操作系統(tǒng)較早采用。缺點(diǎn)：（1）要處理頁(yè)面中斷、缺頁(yè)中斷處理等，系統(tǒng)開銷較大。(2）有可能產(chǎn)生“抖動(dòng)”。(3）地址變換機(jī)構(gòu)復(fù)雜,為提高速度采用硬件實(shí)現(xiàn)，增加了機(jī)器成本。虛擬存儲(chǔ)器的基本特征是什么?虛擬存儲(chǔ)器的容量主要受到什么限制?答：虛存是由操作系統(tǒng)調(diào)度，采用內(nèi)外存的交換技術(shù)，各道程序在必需使用時(shí)調(diào)入內(nèi)存，不用的調(diào)出內(nèi)存，這祥好像內(nèi)存容量不受限制。但要注意：（1)虛存容量不是無(wú)限的，極端情況受內(nèi)存、外存的可使用的總?cè)萘肯拗?；?)虛存容量還受計(jì)算機(jī)總線長(zhǎng)度的地址結(jié)構(gòu)限制；（3)速度和容量的“時(shí)空”矛盾，虛存量的“擴(kuò)大”是以犧牲CPU工作時(shí)間以及內(nèi)、外存交換時(shí)間為代價(jià)的。一個(gè)由3個(gè)頁(yè)面（頁(yè)號(hào)為0、1、2)，每頁(yè)有2048個(gè)字節(jié)組成的程序，假定在某時(shí)刻調(diào)入8個(gè)物理塊的內(nèi)存，其頁(yè)面的頁(yè)號(hào)和物理塊號(hào)的對(duì)照表如下：邏輯頁(yè)號(hào)主存塊號(hào)041721請(qǐng)根據(jù)頁(yè)表，計(jì)算下列給出的邏輯地址對(duì)應(yīng)的絕對(duì)地址。（1）100（2）2617（3）5196答：（1）絕對(duì)地址=4*2048+100=8292（2）絕對(duì)地址=7*2048+（2617-2048)=14859(3）絕對(duì)地址=1*2048+（5196—2048*2）=3148。五、綜合題1、某段表內(nèi)容如下：段號(hào)段首地址段長(zhǎng)度0120K40K1760K30K2480K20K3370K20K一邏輯地址為（2，154)的實(shí)際物理地址是多少?答：邏輯地址（2,154）表示段號(hào)為2，即段首地址為480K，154為單元號(hào)，則實(shí)際物理地址為480K+154K=634K。2、某分頁(yè)系統(tǒng)的邏輯地址為16位，其中高6位為頁(yè)號(hào)，低10位為頁(yè)內(nèi)地址.請(qǐng)問：⑴這樣的地址結(jié)構(gòu)一頁(yè)有多少字節(jié)？邏輯地址可有多少頁(yè)？一個(gè)作業(yè)最大的使用空間是多少？⑵邏輯地址2318，4096,850對(duì)應(yīng)的頁(yè)號(hào)、頁(yè)內(nèi)地址分別是多少？答：（1)由于低10位為頁(yè)內(nèi)地址，尋址能力為210=1024，于是一頁(yè)有1024個(gè)字節(jié)（或1KB）.共有頁(yè)面26=64。所以一個(gè)作業(yè)最大的使用空間是64′1024=64KB。

（2）分頁(yè)系統(tǒng)中每頁(yè)都一樣大（1KB），所以用邏輯地址除以頁(yè)面大小，商為頁(yè)號(hào),余數(shù)為頁(yè)內(nèi)地址。于是：邏輯地址2318，頁(yè)號(hào)為2，頁(yè)內(nèi)地址為270;邏輯地址4096,頁(yè)號(hào)為4，頁(yè)內(nèi)地址為0;邏輯地址850，頁(yè)號(hào)為0，頁(yè)內(nèi)地址為850。3、某虛擬存儲(chǔ)器的用戶編程空間共32個(gè)頁(yè)面,每頁(yè)為1KB，內(nèi)存為16KB.假定某時(shí)刻一用戶頁(yè)表中已調(diào)入內(nèi)存的頁(yè)面的頁(yè)號(hào)和物理塊號(hào)的對(duì)照表如下：頁(yè)號(hào)物理塊號(hào)031721138則邏輯地址0A5C（H）所對(duì)應(yīng)的物理地址是什么？要求:寫出主要計(jì)算過程。答:頁(yè)式存儲(chǔ)管理的邏輯地址分為兩部分：頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址.由已知條件“用戶編程空間共32個(gè)頁(yè)面”,可知頁(yè)號(hào)部分占5位；由“每頁(yè)為1KB”，1K=，可知內(nèi)頁(yè)地址占10位.由“內(nèi)存為16KB”，可知有16塊，塊號(hào)為4位。邏輯地址0A5C(H）所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制表示形式是：000101001011100，根據(jù)上面的分析，下劃線部分為頁(yè)內(nèi)地址，編碼“00010”為頁(yè)號(hào)，表示該邏輯地址對(duì)應(yīng)的頁(yè)號(hào)為2。查頁(yè)表，得到物理塊號(hào)是11（十進(jìn)制)，即物理塊地址為：1011，拼接塊內(nèi)地址10111001011100，即2E5CH。4、在一分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，邏輯地址長(zhǎng)度為16位，頁(yè)面大小為4096字節(jié)，現(xiàn)有一邏輯地址為2F6A(H）,且第0,1，2頁(yè)依次存放在物理塊5，10,11中，問相應(yīng)的物理地址為多少?答:頁(yè)式存儲(chǔ)管理的邏輯地址分為兩部分：頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址。頁(yè)面大小為4096字節(jié)，可知內(nèi)頁(yè)地址占12位,頁(yè)號(hào)部分占4位。2F6AH所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制表示形式為0010111101101010。頁(yè)號(hào)為2，查頁(yè)表，得到物理塊號(hào)是11（十進(jìn)制)，即物理塊地址為：1011，拼接塊內(nèi)地址1011111101101010，即BF6AH。5、在一個(gè)請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，一個(gè)作業(yè)的頁(yè)面走向?yàn)?，3，2，1，4，3，5，4，3，2，1,5，當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)分別為3,4時(shí)，試計(jì)算采用下述頁(yè)面淘汰算法時(shí)的缺頁(yè)率(假設(shè)開始執(zhí)行時(shí)主存中沒有頁(yè)面），并比較所得結(jié)果。⑴先進(jìn)先出（FIFO）淘汰算法⑵最近最久未使用（LRU）淘汰算法6、對(duì)于如下的頁(yè)面訪問序列：1，2,3，4，1,2，5，1，2，3，4，5當(dāng)內(nèi)存塊數(shù)量分別為3和4時(shí)，試問：使用FIFO、LRU置換算法產(chǎn)生的缺頁(yè)中斷是多少？（所有內(nèi)存開始時(shí)都是空的，凡第一次用到的頁(yè)面都產(chǎn)生一次缺頁(yè)中斷）答：FIFO淘汰算法：內(nèi)存塊為3時(shí)，缺頁(yè)中斷（或稱缺頁(yè)次數(shù)、頁(yè)面故障）為9；內(nèi)存塊為4時(shí),缺頁(yè)中斷為10。LRU淘汰算法：內(nèi)存塊為3時(shí)，缺頁(yè)中斷為10;內(nèi)存塊為4時(shí),缺頁(yè)中斷為8。是非題(正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”）(√）1、在文件系統(tǒng)管理中,可以利用串聯(lián)文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)直接存取。（√）2、可順序存取的文件不一定能隨機(jī)存取;但可隨機(jī)存取的文件都可以順序存取。（√）3、采用數(shù)型目錄結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)中,各用戶的文件名必須互不相同。（√）4、順序文件適合于建立在順序存儲(chǔ)設(shè)備上，而不適合建立在磁盤上。（×）5、在文件系統(tǒng)的支持下,用戶需要知道文件存放的物理地址。文件系統(tǒng)通過“按名存取”自動(dòng)完成文件的管理，無(wú)需用戶干預(yù)（√）6、一般的文件系統(tǒng)都是基于磁盤設(shè)備的，而磁帶設(shè)備可以作為轉(zhuǎn)儲(chǔ)設(shè)備使用，以提高系統(tǒng)的可靠性。磁帶設(shè)備只適合于連續(xù)存放和順序存取，而磁盤設(shè)備既適合于連續(xù)存放，也適合于串聯(lián)存放和索引存放。磁盤設(shè)備上的文件既可以是順序存取的，也可以是直接存取或按鍵存取的。（√）7、在磁盤上的順序文件中插入新的記錄時(shí),必須復(fù)制整個(gè)文件。（×）8、文件的具體實(shí)現(xiàn)是操作系統(tǒng)考慮的范疇，因而用戶不必關(guān)心。(√）9、隨機(jī)訪問文件也能順序訪問，但一般效率較差。（×）10、UNIX的I節(jié)點(diǎn)是文件內(nèi)容的一部分.Linux的I節(jié)點(diǎn)不屬于文件內(nèi)容，它屬于文件的控制管理信息（×）11、在UNIX系統(tǒng)中,常采用單空閑塊鏈接法來(lái)實(shí)施存儲(chǔ)空間的分配與回收.Linux系統(tǒng)采用空閑塊成組鏈接法實(shí)施文件存儲(chǔ)空間的管理三、填空題按操作系統(tǒng)中文件的性質(zhì)與用途分,文件分為:__系統(tǒng)文件__、_文件庫(kù)_和__用戶文件__。按保護(hù)級(jí)別分類,文件可分為__只讀文件__、_讀寫文件_和_不保護(hù)文件_。在UNIX系統(tǒng)中，文件分為_普通文件_、_目錄文件_和___特殊文件__。按文件的邏輯存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)分，文件分為有結(jié)構(gòu)文件，又稱為_記錄式文件和無(wú)結(jié)構(gòu)文件，又稱_流式文件_。用戶對(duì)文件的基本操作時(shí),涉及的系統(tǒng)調(diào)用主要是文件的：建立、打開,讀/寫、控制、關(guān)閉和撤銷。文件系統(tǒng)為每個(gè)文件另建立一張指示邏輯記錄和物理塊之間的對(duì)應(yīng)表，由此表和文件本身構(gòu)成的文件是___索引文件___.文件的結(jié)構(gòu)就是文件的物理組織形式，從用戶觀點(diǎn)出發(fā)所看到的文件組織形式稱為文件的_邏輯組織_,從實(shí)際觀點(diǎn)出發(fā)，文件在外存上存放的組織形式稱為文件的__物理組織__.UNIX文件系統(tǒng)對(duì)空閑磁盤空間的管理方法是__成組鏈接法__。在UNIX系統(tǒng)中,將空閑塊分成若干組，每100個(gè)空閑塊為一組，每組的第一空閑塊登記了下一組空閑塊的物理盤塊號(hào)和空閑塊總數(shù)。如果一個(gè)組的第一個(gè)空閑塊號(hào)等于0，則有特殊的含義，意味著該組是最后一組,即無(wú)下一個(gè)空閑塊。分配空閑塊的時(shí)候，從前往后分配，先從第一組開始分配,第一組空閑的100塊分完了,才進(jìn)入第二組。釋放空閑塊的時(shí)候正好相反，從后往前分配,先將釋放的空閑塊放到第一組，第一組滿了，在第一組前再開辟一組，之前的第一組變成第二組。操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“按名存取"進(jìn)行檢索等的關(guān)鍵在于解決文件名稱與文件具體物理地址的轉(zhuǎn)換.在UNIX文件系統(tǒng)中，文件的路徑名有兩種表示形式，它們是_絕對(duì)路徑名_和__相對(duì)路徑名__；其中，以“/"開始的路徑名表示_絕對(duì)路徑名_。某UNIX文件的保護(hù)信息是111110100，則表示__文件主__可讀、寫、執(zhí)行，__同組用戶__可讀、寫，其他用戶只能讀。第一位數(shù)字是否可讀、第二位數(shù)字是否可寫、第三位數(shù)字是否可執(zhí)行。一級(jí)文件目錄結(jié)構(gòu)不能解決__文件共享和重名__的問題。多用戶系統(tǒng)所用的文件目錄結(jié)構(gòu)至少應(yīng)是__二級(jí)文件目錄__.磁盤與主機(jī)之間傳遞數(shù)據(jù)是__數(shù)據(jù)塊__為單位進(jìn)行的。目前操作系統(tǒng)常采用的文件的物理結(jié)構(gòu)有順序文件、連接文件、直接文件、索引文件。四、簡(jiǎn)答題什么是文件?它包含哪些內(nèi)容及特點(diǎn)？解:文件是信息的一種組織形式,是存儲(chǔ)在外存上的具有標(biāo)識(shí)明的一組相關(guān)信息集合。文件包含的內(nèi)容有：源程序、二進(jìn)制代碼、文本文檔、數(shù)據(jù)、表格、聲音和圖象等。文件的特點(diǎn)如下：·文件具有保存性,它被存儲(chǔ)在某種存儲(chǔ)介質(zhì)上，長(zhǎng)期保存和多次使用?！の募前疵嫒〉?，每個(gè)文件具有惟一的標(biāo)識(shí)名,通過標(biāo)識(shí)名(文件名）來(lái)存取文件中的信息，而不需了解文件在存儲(chǔ)介質(zhì)上的具體物理位置?！の募膬?nèi)容是一組信息的集合，信息可以是源程序、二進(jìn)制代碼、文本文檔、數(shù)據(jù)、表格、聲音和圖象等。在UNIX系統(tǒng)中，如果當(dāng)前目錄是/user/wang，那么，相對(duì)路徑為../ast/xxx文件的絕對(duì)路徑名是什么？答：“/“表示根目錄，“.“表示當(dāng)前目錄,“.。“是指父目錄。本題中當(dāng)前目錄是/user/wang,所以相對(duì)路徑為。./ast/xxx文件實(shí)際上式user目錄下的文件，故絕對(duì)路徑名是/user/ast/xxx.有3個(gè)學(xué)生使用一個(gè)分時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，程序和數(shù)據(jù)同時(shí)存放在同一磁盤上，他們各自的終端上如果都為自己的程序取了一個(gè)名字WJ1，請(qǐng)問：⑴系統(tǒng)應(yīng)采用何種目錄結(jié)構(gòu)，才能區(qū)別這些學(xué)生的程序?答:樹形目錄結(jié)構(gòu)，每個(gè)學(xué)生建一個(gè)文件夾,名字以學(xué)生的名字命名，每個(gè)學(xué)生的程序和數(shù)據(jù)放在各自文件夾內(nèi)。⑵簡(jiǎn)單闡述系統(tǒng)怎樣為這3個(gè)學(xué)生索取他們各自的程序WJ1。答:對(duì)應(yīng)每個(gè)學(xué)生自己的文件夾索取。文件的邏輯結(jié)構(gòu)、物理組織及存取方法之間的關(guān)系如何？答：面向用戶從使用角度確定的文件結(jié)構(gòu)稱為文件的邏輯結(jié)構(gòu);文件系統(tǒng)從文件的存儲(chǔ)和檢索的角度，在存儲(chǔ)介質(zhì)上的文件組織方式稱為文件的物理結(jié)構(gòu)。文件的邏輯結(jié)構(gòu)離不開文件的實(shí)際物理結(jié)構(gòu)。同時(shí)又與文件的存取方法有關(guān)。按存取的次序分，文件的存取方法分為順序存取和直接存取。一般來(lái)說，對(duì)順序存取的文件，文件系統(tǒng)可把它組織成順序文件和鏈接文件；對(duì)于隨機(jī)存取的文件，文件系統(tǒng)可把它組織成索引文件。但索引文件也可以進(jìn)行順序存取。五、綜合題1、設(shè)UNIX文件系統(tǒng)中的目錄結(jié)構(gòu)如下圖所示：（1）設(shè)當(dāng)前工作目錄是/usr/mengqc,那么，訪問文件file_a的絕對(duì)路徑名和相對(duì)路徑名各是什么？答：訪問文件file_a的相對(duì)路徑名是:/usr/mengqc/sub1/file_a。訪問文件file_a的相對(duì)路徑名是：mengqc/sub1/file_a(2)現(xiàn)在想把工作目錄改到liu，應(yīng)使用什么命令(寫出完整命令行）?答：cd/usr/liu或者cdliu(3）如果用ls—l命令列出當(dāng)前工作目錄的內(nèi)容，其中有如下所示的一項(xiàng)：—rw-r-—r-—2mengqc……m2.c那么，該文件m2。c對(duì)文件主、同組用戶、其他用戶分別規(guī)定了什么權(quán)限？答：文件主權(quán)限是:可讀、可寫，但不可執(zhí)行同組用戶權(quán)限是：只可讀其他用戶權(quán)限是:無(wú)(即：不能讀、寫或執(zhí)行）是非題（正確的劃“√"，錯(cuò)誤的劃“×”)（√)1、一個(gè)物理硬盤可以分成多個(gè)邏輯硬盤分區(qū)進(jìn)行面向用戶文件系統(tǒng)的管理。(√）2、常用的緩沖技術(shù)是解決慢速設(shè)備與快速CPU處理之間協(xié)調(diào)工作。（√）3、DMA方式可以完全脫離CPU直接與內(nèi)存進(jìn)行交換數(shù)據(jù)。（×）4、文件系統(tǒng)的主要功能是“按名存取”,所以從磁盤讀取數(shù)據(jù)的工作是由文件系統(tǒng)來(lái)完成的.（×）5、只有引入通道后，CPU計(jì)算與I/O操作才能并行執(zhí)行。引入中斷使CPU計(jì)算與I/O操作能夠并行執(zhí)行，引入通道后，CPU計(jì)算與I/O操作的并行度大大提高了.（√）6、SPOOLing系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理的虛擬技術(shù)，即：將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備。它由專門負(fù)責(zé)I/O的常駐內(nèi)存的進(jìn)程以及輸入、輸出井組成。（√)7、用戶程序應(yīng)與實(shí)際使用的物理設(shè)備無(wú)關(guān)，這種特性就稱做與設(shè)備無(wú)關(guān)性.(×）利用共享分配技術(shù)可以提高設(shè)備的利用率,使得打印機(jī)之類的獨(dú)占設(shè)備成為可共享的、快速I/O設(shè)備。利用虛擬分配技術(shù)可以提高設(shè)備的利用率，使得打印機(jī)之類的獨(dú)