操作系統(tǒng)原理 24春江蘇開放大學(xué)考試資料答案

一、單選題（共14題）1．與虛擬存儲技術(shù)不能配合使用的是（）A、分區(qū)管理2．在段頁式存貯管理系統(tǒng)中，若采用直接地址轉(zhuǎn)換，為訪問一內(nèi)存數(shù)據(jù)，至少要（）次訪問主存。C、33．現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本特征是（）、資源共享和操作的異步性C、程序的并發(fā)執(zhí)行4．CPU對通道的請求形式是()C、通道命令5．在下列特性中，不是進程的特性的是（）C、操作性6．若P、V操作的信號量S初值為2，當(dāng)前值為－1，則表示有（）個等待進程B、17．操作系統(tǒng)是一種()A、系統(tǒng)軟件8．進程是程序的執(zhí)行過程，可以處于不同的狀態(tài)，各自向前推進的速度是不可預(yù)知的，這種性質(zhì)稱作進程的()C、異步性9．()是直接存取設(shè)備。A、磁盤10．在計算機系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)是()A、處于裸機之上的第一層軟件11．當(dāng)硬件中斷裝置發(fā)現(xiàn)有事件發(fā)生時，就會中斷正在占用CPU的程序的執(zhí)行，讓操作系統(tǒng)的()占用CPUC、中斷處理程序12．一個進程被喚醒意味著（）B、進程狀態(tài)變?yōu)榫途w13．通道是一種（）D、專用處理機14．.分布式操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)本質(zhì)上的不同在于（）D、系統(tǒng)中多臺計算機協(xié)作完成同一任務(wù)二、判斷題（6題）1．進程之間的狀態(tài)變化，一定在PCB中反映出來。（）【答案】正確。2．當(dāng)進程完成I/O后，進程的狀態(tài)由等待變?yōu)檫\行。（）【答案】錯誤。3．中斷屏蔽是不允許發(fā)生中斷。（）【答案】錯誤4．Ｏ.Ｓ的特征之一為并行性，所謂并行性是指多個進程同時處于運行狀態(tài)（）【答案】錯誤5．分區(qū)式存儲管理方式能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬存儲器。（）【答案】錯誤。6．存儲管理中的“最壞適應(yīng)算法”的性能最不好。（）【答案】錯誤三、多選題（6題）1．進程所具有的基本狀態(tài)包括_________。（B）運行狀態(tài)（D）就緒狀態(tài)（E）等待狀態(tài)2．進程所具有的基本特征包括_________。（A）動態(tài)性（C）并發(fā)性（E）異步性3．一個進程通常包括_________。（A）程序（C）數(shù)據(jù)（E）進程控制塊（PCB）4．運行狀態(tài)的進程由于某種原因可能變?yōu)開________。（A）就緒狀態(tài)（B）等待狀態(tài)5．進程調(diào)度算法中，可以設(shè)計成“可搶占式”的算法有_________。（B）優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法（D）時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法6．從中斷事件的性質(zhì)來說，一般中斷包括_________。（A）硬件故障中斷（B）程序中斷（C）外部中斷（D）輸入輸出中斷（E）訪管中斷四、簡答題（共四題）1．設(shè)有三個進程A，B，C,進程A和進程B各需要運行3毫秒的處理器時間，而進程C卻要24毫秒的處理器時間，分別考慮當(dāng)三個進程到達順序為A，B，C時及C，B，A時，用先來先服務(wù)進行調(diào)度時各自的平均等待時間?！窘馕觥慨?dāng)三個進程到達順序為A，B，C時，按照先來先服務(wù)的順序，進程A先占用處理器，進程B需等待3毫秒后才能去占用處理器，進程C在等待6毫秒的時間后可以占用處理器。于是，它們的平均等待時間為（0＋3＋6）／3=3毫秒。如果進程是按C,B,A的次序排入隊列，則進程C先占用處理器運行24毫秒后才能讓進程B占用，即進程B需等待24毫秒，而進程A在等了27毫秒后才可占用處理器，現(xiàn)在這三個進程的平均等待時間為（27＋24＋0）/3=17毫秒?？梢姰?dāng)運行時間長的進程先就緒的話，先來先服務(wù)算法使系統(tǒng)效率受到影響。2．什么是“搶占式優(yōu)先級調(diào)度”和“非搶占式優(yōu)先級調(diào)度”？【解析】采用“非搶占式”調(diào)度時，一旦有某個高優(yōu)先數(shù)的進程占用了處理器，就一直讓它運行下去直到該進程由于自身的原因主動讓出處理器或進程執(zhí)行結(jié)束而讓出處理器。此時，進程調(diào)度才重新再按優(yōu)先數(shù)選擇另一個占用處理器的進程。采用“可搶占式”的調(diào)度，這種方式是嚴(yán)格保證任何時刻，總是讓具有最高優(yōu)先數(shù)的進程在處理器上運行。也就是說，當(dāng)某一進程在處理器上運行時，一旦有另一個更高優(yōu)先數(shù)的進程就緒，進程調(diào)度就要剝奪正在處理器上運行的進程使用處理器的權(quán)力，搶回分配給它的處理器，而把處理器讓具有更高優(yōu)先數(shù)的進程使用。這種搶占式的優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法在實時系統(tǒng)中很有用。例如，在實際系統(tǒng)中可把處理緊急情況的報警進程賦予最高優(yōu)先數(shù)，一旦有緊急事件發(fā)生時，觸發(fā)報警進程就緒，進程調(diào)度就讓這個報警進程搶占處理器進行緊急處理和發(fā)出警告信號。3．時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法中，時間片值的選取對系統(tǒng)有什么影響？【解析】時間片取值的大小關(guān)系到計算機系統(tǒng)的效率和用戶的滿意度，所以，時間片的值應(yīng)根據(jù)進程要求系統(tǒng)給出應(yīng)答的時間和進入系統(tǒng)的進程數(shù)來決定。如果要求系統(tǒng)快速應(yīng)答則時間片小一些，這樣使輪轉(zhuǎn)一遍的總時間減少而可對進程盡快應(yīng)答。如果進程數(shù)少，則時間片可以大一些，這樣可減少進程調(diào)度的次數(shù)，提高系統(tǒng)效率。對每個進程可規(guī)定相同的時間片，但有的系統(tǒng)對不同的進程規(guī)定不同的時間片，例如，對很少使用外圍設(shè)備而需要運算時間長的進程，給一個大一些的時間片，以達到減少調(diào)度次數(shù)，加快進程執(zhí)行速度的目的。但應(yīng)注意到，時間片值過大時該算法退化為先來先服務(wù)；時間片值過小時，加重系統(tǒng)開銷。4．引起“進程切換”的時機有哪些？【解析】我們把處理機從一個進程轉(zhuǎn)到另一個進程稱為“進程切換”。引起“進程切換”的時機有以下幾種情況：（1）一個進程從運行狀態(tài)變?yōu)榈却隣顟B(tài)。（2）一個進程從運行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。（3）一個進程從等待狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。（4）一個進程運行完成而撤離系統(tǒng)。論述題（共2題）1．給出中斷響應(yīng)的系統(tǒng)流程?！窘馕觥棵恳粋€程序都要有一個程序狀態(tài)字（PSW）來刻畫本程序的執(zhí)行狀態(tài)，在單處理器的計算機系統(tǒng)中整個系統(tǒng)設(shè)置一個用來存放當(dāng)前運行進程的PSW的寄存器，該寄存器稱為“程序狀態(tài)字寄存器”。為了說明中斷響應(yīng)過程，我們區(qū)分三種PSW：（1）存放在程序狀態(tài)字寄存器中的PSW是當(dāng)前正占用處理器的進程的PSW，稱“當(dāng)前PSW”。（2）出現(xiàn)中斷事件后，要由操作系統(tǒng)的中斷處理程序占用處理器，讓中斷處理程序處理出現(xiàn)的中斷事件。我們把中斷處理程序的PSW稱“新PSW”，新PSW中存放著中斷處理程序的入口地址。（3）中斷處理程序在占用處理器前，必須把被中斷進程的PSW保護好，以便該進程在適當(dāng)?shù)臅r候能使被中斷時的情況繼續(xù)執(zhí)行。把保護好的被中斷進程的PSW稱“舊PSW”。當(dāng)中斷裝置發(fā)現(xiàn)中斷事件后，首先把出現(xiàn)的中斷事件存放到程序狀態(tài)字寄存器中的中斷碼位置，然后把程序狀態(tài)字寄存器中的“當(dāng)前PSW”作為“舊PSW”存放到預(yù)先約定好的主存固定單元中保護起來，再把已經(jīng)確定好的操作系統(tǒng)處理程序的“新PSW”送到程序狀態(tài)字寄存器，成為“當(dāng)前PSW”，這一過程稱“交換PSW”。中斷裝置通過交換PSW使被中斷進程讓出處理器，且使處理器按照中斷處理程序的“新PSW”控制執(zhí)行。于是，中斷處理程序就占用了處理器，它先從保存好的舊PSW中取出中斷碼，分析發(fā)生的具體事件，從而可完成對中斷事件的處理。一個進程占有處理器運行時，可以由于各種不同的事件發(fā)生而被中斷。對各類不同的事件操作系統(tǒng)的處理是不同的，一般來說，對每一類事件都要有該類事件的處理程序，每一類處理程序都有一個“新PSW”。中斷裝置發(fā)現(xiàn)中斷事件后應(yīng)按中斷事件類讓相應(yīng)的中斷處理程序占有處理器，為此，可預(yù)先約定一些主存固定單元用來分別存放各類中斷處理程序的“新PSW”和由于各種不同原因被中斷的進程的“舊PSW”，發(fā)生哪類中斷事件就交換哪一類的新、舊PSW。具體處理過程如下：中斷裝置發(fā)現(xiàn)中斷事件后把中斷事件存入程序狀態(tài)字寄存器中當(dāng)前PSW的中斷碼位置；把當(dāng)前PSW保存起來，根據(jù)發(fā)生的事件類找出事件對應(yīng)的舊PSW位置（假設(shè)發(fā)生的是外部中斷事件），把當(dāng)前PSW保存到該位置上；把該類事件處理程序的新PSW送入程序狀態(tài)字寄存器，處理器就按這個新PSW控制處理該事件的中斷處理程序執(zhí)行。2．給出不同中斷事件的中斷處理程序的處理?！窘馕觥扛黝愔袛嗍录奶幚碓瓌t大致如下：（1）硬件故障中斷事件的處理排除這類故障必須進行人工干預(yù)，因此處理這類事件只能是輸出一些故障信息。例如，當(dāng)主存儲器的奇偶校驗或海明校驗裝置發(fā)現(xiàn)主存儲器讀寫錯誤時，產(chǎn)生故障中斷事件，中斷處理程序要把訪問該主存單元的進程狀態(tài)改成“等待干預(yù)”，向操作員報告出錯主存單元的地址和錯誤性質(zhì)。待操作員排除故障后重新啟動進程，使“等待干預(yù)”狀態(tài)的進程變成“就緒”狀態(tài)。（2）程序中斷事件的處理程序中斷事件往往與程序的具體編制有關(guān)，不同的用戶對出現(xiàn)的事件可以有不同的處理要求，所以，中斷處理程序可把出現(xiàn)的事件轉(zhuǎn)交給用戶自行處理。如果用戶對發(fā)生的事件沒有提出處理辦法，那么操作系統(tǒng)就把發(fā)生事件的進程名、程序斷點、事件性質(zhì)等報告給操作員。（3）外部中斷事件的處理用戶可以用控制板上的中斷鍵請求調(diào)用操作系統(tǒng)的某個特定功能。所以，當(dāng)按壓了一個中斷鍵產(chǎn)生一個外部中斷事件時，處理該事件的程序根據(jù)中斷鍵的編號把處理轉(zhuǎn)交給一個特定的例行程序。時鐘是操作系統(tǒng)進行調(diào)度工作的重要工具，在UNIX系統(tǒng)中，硬件按電源頻率每隔20毫秒產(chǎn)生一次中斷請求。處理程序累計時鐘中斷次數(shù)用來調(diào)整日歷時鐘時間。只要在開機時置好開機時刻的年、月、日、時、分、秒，以后根據(jù)時鐘中斷的次數(shù)可計算出當(dāng)前的時間。也可把時鐘作為定時鬧鐘，先確定一個定時時間，只要把當(dāng)前的日歷時鐘時間與定時的時間相加就得到喚醒時間，處理程序每隔一段時間（例如1秒鐘）把日歷時鐘時間與喚醒時間比較，當(dāng)日歷時鐘時間>=喚醒時間，就表示定時的時間到了，起到鬧鐘的作用。（4）輸入/輸出中斷事件的處理I/O中斷通常包括：I/O正常結(jié)束和I/O錯誤，不同的情況系統(tǒng)采用不同的處理方法，詳見第五章的介紹。（5）訪管中斷事件的處理這類中斷事件表示正在運行的進程要調(diào)用操作系統(tǒng)的功能，中斷處理程序可設(shè)置一張“系統(tǒng)調(diào)用程序入口表”，中斷處理程序按系統(tǒng)調(diào)用類型號查這張入口表，找到相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用程序的入口地址，把處理轉(zhuǎn)交給實現(xiàn)調(diào)用功能的程序執(zhí)行。綜上所述，在多數(shù)情況下，中斷處理程序只需作一些保護現(xiàn)場。分析事件性質(zhì)等原則性的處理，具體的處理可由適當(dāng)?shù)睦谐绦騺硗瓿伞Ｒ虼?，中斷處理程序可以?chuàng)建一些處理事件的進程，具體的處理就由這些進程來實現(xiàn)。七、應(yīng)用題（共二題）1．某系統(tǒng)中進程有如下的狀態(tài)變化圖：請回答下列問題：（1）該系統(tǒng)采用了怎樣的進程調(diào)度算法？說明理由。（2）把圖中發(fā)生①-④的狀態(tài)變化原因填入下表中。變化變化原因①②③④解析（1）該系統(tǒng)采用的是“時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法”。該調(diào)度算法讓就緒進程按就緒的先后次序排成隊列，每次總是選擇就緒隊列中的第一個進程占用處理器，但規(guī)定只能使用一個“時間片”。如果一個時間片用完，進程工作尚未結(jié)束，則它也必須讓出處理器而被重新排到就緒隊列的末尾，等待再次運行，當(dāng)再次輪到運行時，重新開始使用一個新的時間片。這樣，就緒隊列中的進程就依次輪流地占用處理器運行。（2）變化變化原因①進程到達就緒隊列頭，從就緒狀態(tài)變?yōu)檫\行狀態(tài)。②運行的時間片到，從運行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)，進入就緒隊列末尾排隊，等待調(diào)度。③運行過程中，進程申請IO，從運行狀態(tài)變?yōu)榈却隣顟B(tài)，進入等待隊列等待IO完成。④進程所申請的IO完成，進入就緒隊列末尾排隊，等待調(diào)度。設(shè)某系統(tǒng)采用可搶占的優(yōu)先級進程調(diào)度算法，系統(tǒng)在某一段時間內(nèi)有A、B、C三個進程，進程C優(yōu)先級最高，進程A優(yōu)先級最低，進程B優(yōu)先級介于進程A、C之間，它們的就緒時刻、計算與I/O所需時間如下表所示：進程進程就緒時刻計算時間I/O操作時間計算時間ABC0ms10ms15ms15ms25ms3ms10ms15ms20ms5ms10ms10ms（1）若系統(tǒng)采用多道方式運行，給出這三個進程運行完成總共所需的時間（2）采用多道方式運行比采用單道方式運行節(jié)省多少時間。解析（1）若系統(tǒng)采用多道方式運行，這三個進程運行完成總共所需的時間為68ms。（2）采用單道方式運行，這三個進程運行完成總共所需的時間為113ms采用多道方式運行比采用單道方式運行節(jié)省時間：113-68=45ms一、單選題（共20題）1.Linux系統(tǒng)中的進程調(diào)度（）D、搶占式優(yōu)先級2．在固定分區(qū)的系統(tǒng)中,程序的重定位由（）完成C、連接裝入程序3．操作系統(tǒng)對緩沖區(qū)的管理屬于（）的功能。B、設(shè)備管理4．進程被創(chuàng)建后，最初處于()狀態(tài)A、就緒5．動態(tài)分區(qū)分配按進程的需求量分配內(nèi)存分區(qū)，所以（）D、分區(qū)的長度不是預(yù)先固定的，分區(qū)的個數(shù)是不確定的6．操作系統(tǒng)中利用信號量和P、V操作()C、可實現(xiàn)進程的互斥和同步7．在單CPU系統(tǒng)中，若干程序的并發(fā)執(zhí)行是由（）實現(xiàn)的。C、進程8．通道是一個獨立于CPU、專門負責(zé)輸入／輸出的處理機它控制（）與內(nèi)存之間的信息交換C、外設(shè)或外存9．在目標(biāo)程序裝入內(nèi)存時，一次性完成地址修改的方式是（）.A、靜態(tài)重定位10．SPOOLing技術(shù)可以實現(xiàn)設(shè)備的（）分配。A、虛擬11．操作系統(tǒng)中必不可少的調(diào)度是（）A、作業(yè)調(diào)度12．進程調(diào)度是從進程的()中選擇一個進程投入運行。C、就緒隊列13．磁盤上的文件是以()為單位讀寫的。A、塊14．文件系統(tǒng)實現(xiàn)按名存取主要是通過()來實現(xiàn)的。B、查找文件目錄15．為了使系統(tǒng)中各部分資源得到均衡使用，就必須選擇對資源需求不同的作業(yè)進行合理搭配，這項工作是由（）完成的。A、作業(yè)調(diào)度16．下列四個操作系統(tǒng)中，是分時系統(tǒng)的為()C、UNIX17．在一段時間內(nèi)，只允許一個進程訪問的資源稱為()C、臨界資源18．在操作系統(tǒng)中，作業(yè)處于（）狀態(tài)時，已處于進程的管理之下。B、執(zhí)行20．在頁式存儲管理中，每當(dāng)CPU形成一個有效地址時，則要查找頁表，這一工作是由()實現(xiàn)的。C、硬件自動二、判斷題（共6題）1．分區(qū)式存儲管理方式能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬存儲器。（）【答案】錯誤。2．存儲管理中的“最壞適應(yīng)算法”的性能最不好。（）【答案】錯誤。3．存儲管理中如果采用覆蓋技術(shù)，程序的覆蓋結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)自動進行的。（）【答案】錯誤。4．請求頁式管理中，為了實現(xiàn)請調(diào)一頁的功能，在頁表中必須增加兩個數(shù)據(jù)項，它們是標(biāo)志位和磁盤地址位。（）【答案】正確。5．在可變分區(qū)中，采用動態(tài)重定位進行地址轉(zhuǎn)換，重定位寄存器（基址寄存器）的值可以變化。（）【答案】正確。6．請求頁式管理中，只要發(fā)生缺頁中斷，就應(yīng)該淘汰內(nèi)存中的一頁，然后將當(dāng)前要訪問的頁放入內(nèi)存。（）【答案】錯誤。三、多項選擇題（共7題）1．運行狀態(tài)的進程由于某種原因可能變?yōu)椋ǎ?。A、就緒狀態(tài)B、等待狀態(tài)2．進程調(diào)度的方式通常有（）A、可剝奪B、非剝奪3．以下有關(guān)文件的敘述中正確的是（）A、為文件設(shè)置口令可實現(xiàn)對文件的保密B、計算機組織、存取和保存信息是通過文件系統(tǒng)實現(xiàn)的C、UNIX操作系統(tǒng)和MS-DOS等都采用無結(jié)構(gòu)（流式）文件4．虛擬存儲器的容量是由計算機系統(tǒng)（）確定的A、地址結(jié)構(gòu)B、外存容量5．進程具有哪些基本特征（）A、動態(tài)性B、并發(fā)性C、異步性6．操作系統(tǒng)相應(yīng)的組成部分是（）A、處理機管理B、存儲器管理C、設(shè)備管理D、文件系統(tǒng)7．下列屬于“通道”特征的是__________A、負責(zé)數(shù)據(jù)輸入輸出工作B、可以與CPU并行工作C、一個通道可連接多個控制器簡答題（4題）1．簡述內(nèi)存空間的分配和回收的含義與處理方法。【解析】一個作業(yè)進入內(nèi)存時操作系統(tǒng)需將其變?yōu)檫M程，并為進程分配內(nèi)存空間。進程運行結(jié)束時，操作系統(tǒng)應(yīng)將其所占用的內(nèi)存空間收回。存儲管理設(shè)置一張表格記錄內(nèi)存的使用情況，即哪些區(qū)域尚未分配，哪些區(qū)域已經(jīng)分配以及分配給哪些進程等。系統(tǒng)根據(jù)申請者的要求按一定策略找出足夠的空間分配給申請者。若不能滿足申請要求，則讓申請者處于等待內(nèi)存資源的狀態(tài)，直到有足夠的內(nèi)存空間時再實施分配。當(dāng)內(nèi)存中某個作業(yè)撤離或主動歸還內(nèi)存時，存儲管理要進行一系列操作回收內(nèi)存空間，使之成為可供分配的空閑區(qū)域（也叫自由區(qū)）。2．內(nèi)存空間的共享的含義與基本要求?！窘馕觥績?nèi)存共享是指兩個或多個進程共用內(nèi)存中相同的區(qū)域，存儲共享的內(nèi)容可以是程序的代碼，也可以是數(shù)據(jù)。如果是代碼共享，則共享的代碼必須是純代碼，或稱“可再入程序”，即它在運行過程中不修改自身。代碼共享的目的是節(jié)省內(nèi)存，通過數(shù)據(jù)共享也可以達到節(jié)省內(nèi)存的目的，同時還可以實現(xiàn)進程間通信。3．存儲保護包括哪幾方面?！窘馕觥吭诙嗟莱绦蛳到y(tǒng)中，內(nèi)存中既有操作系統(tǒng)，又有許多進程。為使系統(tǒng)正常運行，避免內(nèi)存中各程序相互干擾，必須對內(nèi)存中的程序和數(shù)據(jù)進行保護。存儲保護包括兩方面的內(nèi)容：（1）防止地址越界每個過程都具有其相對獨立的進程空間，如果進程在運行時所產(chǎn)生的地址超出其地址空間，則發(fā)生地址越界，侵犯其他進程的空間，也可能侵犯操作系統(tǒng)空間，導(dǎo)致系統(tǒng)混亂。（2）防止非法操作對于允許多個進程共享的公共區(qū)域，每個進程都有自己的訪問權(quán)限。例如，有些進程可以執(zhí)行寫操作，而其他進程只能執(zhí)行讀操作等等。因此，必須對公共區(qū)域的訪問加以限制和檢查。存儲保護一般以硬件保護機制為主，軟件為輔，因為完全用軟件實現(xiàn)系統(tǒng)開銷太大，速度成倍降低。當(dāng)發(fā)生越界或非法操作時，硬件產(chǎn)生中斷，進入操作系統(tǒng)處理。4．什么叫地址重定位，它有哪兩種基本方法?！窘馕觥吭诙嗟莱绦蛳到y(tǒng)中，每個用戶不可能用內(nèi)存的物理地址來編寫程序。程序在裝入內(nèi)存之前，為邏輯地址形式，有時甚至在裝入內(nèi)存后，仍為相對地址形式。為了保證CPU執(zhí)行程序指令時能正確訪問存儲單元，需要將程序中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為運行時可由機器直接尋址的物理地址，這一過程稱為地址映射或地址重定位。地址映射又可分成兩類：（1）靜態(tài)地址映射。在程序被裝入到內(nèi)存的過程中實現(xiàn)邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換，這種方式又稱靜態(tài)重定位。（2）動態(tài)地址映射。當(dāng)執(zhí)行程序過程中要訪問指令或數(shù)據(jù)時，才進行地址變換，把邏輯地址轉(zhuǎn)換為要訪問的物理地址，這種方式又稱為動態(tài)重定位。采用靜態(tài)重定位時，程序被裝入到內(nèi)存后其位置是不能移動的。動態(tài)重定位需要依靠硬件地址映射機制完成，一般需要硬件提供寄存器等資源，但程序在內(nèi)存中是可以移動的。五論述題（共兩題）1.在計算機系統(tǒng)中操作系統(tǒng)處于什么地位？解析操作系統(tǒng)是裸機之上的第一層軟件，與硬件關(guān)系尤為密切。它不僅對硬件資源直接實施控制、管理，而且其很多功能的完成是與硬件動作配合實現(xiàn)的，如中斷系統(tǒng)。操作系統(tǒng)的運行需要有良好的硬件環(huán)境。這種硬件配置環(huán)境往往稱作硬件平臺。操作系統(tǒng)是整個計算機系統(tǒng)的控制管理中心，其他所有軟件都建立在操作系統(tǒng)之上。操作系統(tǒng)對它們既具有支配權(quán)力，又為其運行建造必備環(huán)境。因此，在裸機之上每加一層軟件后，用戶看到的就是一臺功能更強的機器，通常把經(jīng)過軟件擴充功能后的機器稱為“虛擬機”。在裸機上安裝了操作系統(tǒng)后，就為其他軟件的運行和用戶使用提供了工作環(huán)境。往往把這種工作環(huán)境稱作軟件平臺。2.常用的頁面調(diào)度算法有哪些，給出它們各自的算法。【解析】（1）先進先出調(diào)度算法（FIFO）：該算法淘汰進入內(nèi)存時間最長的頁面，這是一種簡單的頁面淘汰算法。FIFO算法有可能產(chǎn)生異?，F(xiàn)象（Belady異常），即當(dāng)分給一個進程的頁面數(shù)增多時，缺頁中斷次數(shù)反而增加。（2）最近最少使用調(diào)度算法（LRU）：該算法淘汰上一次訪問時間距當(dāng)前時間間隔最長的頁面。該算法是依據(jù)局部性特征提出的，認為末被使用時間最長的頁面，那么它很可能最近不被使用，故應(yīng)淘汰。LRU算法的實現(xiàn)開銷較大，需要有硬件支持。（3）最近最不經(jīng)常使用調(diào)度算法（LFU）：該算法淘汰最近一段時間內(nèi)，訪問次數(shù)最少的頁面。七應(yīng)用題（共兩題）（1）是否所有的共享資源都是臨界資源？為什么？不是所有的共享資源都是臨界資源。因為臨界資源是一次僅允許一個進程使用的資源，而系統(tǒng)中有很多資源可以讓多個進程同時使用，例如硬盤、正文段等。（2）系統(tǒng)中只有一臺打印機，有三個用戶的程序在執(zhí)行過程中都要使用打印機輸出計算結(jié)果。設(shè)每個用戶程序?qū)?yīng)一個進程。問：這三個進程間有什么樣的制約關(guān)系？試用P、V操作寫出這些進程使用打印機的算法。因為打印機是一種臨界資源，所以這三個進程只能互斥使用這臺打印機，即一個用戶的計算結(jié)果打印完之后，另一個用戶再打印。設(shè)三個進程分別為A、B和C。設(shè)一個互斥信號量mutex，其初值為1。一、單選題（共40題，80分）4．系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖的原因是（）C、若干進程因競爭資源而無休止地循環(huán)等待著，而且都不釋放己占有的資源5．分頁系統(tǒng)的頁面是為_____所感知的，對_____是透明的。B、操作系統(tǒng)/用戶10．在提供虛擬存儲的系統(tǒng)中，用戶的邏輯地址空間主要受()和外存大小的限制。C、指令地址結(jié)構(gòu)15．進程與程序之間有密切聯(lián)系，但又是不同的概念。二者的一個本質(zhì)區(qū)別是（）A、程序是靜態(tài)概念，進程是動態(tài)概念16．進程創(chuàng)建原語的任務(wù)是()B、為進程建立PCB表17．引入多道程序的目的在于（）C、充分利用CPU，減少CPU等待時間19．在文件系統(tǒng)中，用戶以（）方式直接使用外存C、名字空間22．在執(zhí)行V操作時，當(dāng)信號量的值（），應(yīng)釋放一個等待該信號量的進程。C、小于等于023．文件系統(tǒng)采用二級文件目錄，主要是為()D、解決不同用戶間文件命名沖突25．虛擬設(shè)備是通過（）技術(shù)，把獨享變成能為若干用戶共享的設(shè)備A、SPOOLING29．用戶編制的程序與實際使用的物理設(shè)備無關(guān)是由（）功能實現(xiàn)的。D、設(shè)備獨立性30．UNIX屬于一種__________操作系統(tǒng)。A、分時系統(tǒng)32．操作系統(tǒng)中有一組常稱為特殊系統(tǒng)調(diào)用的程序，其操作具有不可分割性，在操作系統(tǒng)中稱為（）。B、原語35．按照作業(yè)到達的先后次序調(diào)度作業(yè)，排隊等待時間最長的作業(yè)被優(yōu)先調(diào)度，這是()。A、先來先服務(wù)法37．在請求頁式存儲管理中，當(dāng)查找的頁不在（）中時，要產(chǎn)生缺頁中斷。C、內(nèi)存39．文件系統(tǒng)的主要目的是（）A、實現(xiàn)對文件的按名存取40．在操作系統(tǒng)中，對信號量S的P操作原語的定義中，使進程進入相應(yīng)阻塞隊列等待的條件是（）。C、S＜0二、多選題（共10題，20分）1．可以解決文件重名問題的目錄結(jié)構(gòu)有()A、二級目錄B、三級目錄C、多級目錄D、樹形結(jié)構(gòu)目錄3．常用的內(nèi)存管理方法有（）A、固定分區(qū)管理B、可變分區(qū)管理C、頁式管理D、段式管理4．磁盤上一物理塊的位置可由參數(shù)()確定。A、柱面號C、磁頭號D、扇區(qū)號6．磁盤上空閑塊的管理方法，通?？刹捎茫ǎ〢、位示圖法D、空閑塊鏈接法7．影響時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法對進程響應(yīng)時間的因素有()B、時間片值的選取D、交互進程的數(shù)量9．給出用于進程控制的常見的原語()A、創(chuàng)建原語B、撤消原語C、阻塞原語D、喚醒原語10．從設(shè)備的使用角度可將設(shè)備分為()B、獨占設(shè)備D、共享設(shè)備一、單選題（共40題，80分）1．在段頁式存儲管理中，其虛擬地址空間是()空間。B、二維6．在采用段頁式存貯管理的系統(tǒng)中，其內(nèi)存分配是以（）為單位進行的。C、頁架19．作業(yè)調(diào)度是（）A、從輸入井中選取作業(yè)進入主存20．在請求分頁系統(tǒng)中，LRU算法是指()B、近期最長時間以來沒被訪問的頁先淘汰24．操作系統(tǒng)是一組_______________程序。C、資源管理27．下列進程狀態(tài)的轉(zhuǎn)換中，不正確的是（）。A、就緒---->阻塞28．信號量S的初值為8，在S上執(zhí)行了10次P操作，6次V操作后，S的值為（）。B、435．下列四個操作系統(tǒng)中，是分時系統(tǒng)的為()C、UNIX40．在操作系統(tǒng)中引入“進程”概念的主要目的是（）C、描述程序動態(tài)執(zhí)行過程的性質(zhì)二、多選題（共10題，20分）5．通道是一種（）B、專用處理機C、可與CPU并行工作的一種處理機7．從資源分配的角度講，計算機系統(tǒng)中的資源分為（）A、處理機B、存儲器C、輸入／輸出設(shè)備D、文件資源9．引起“進程切換”的時機有（）A、一個進程從運行狀態(tài)變?yōu)榈却隣顟B(tài)。B、一個進程從運行狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)C、一個進程從等待狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)D、一個進程運行完成而撤離系統(tǒng)一、單選題（共40題）5．設(shè)備管理的主要程序之一是設(shè)備分配程序，當(dāng)進程請求在主存和外設(shè)之間傳送信息時，設(shè)備分配程序分配設(shè)備的過程通常是（）A、先分配設(shè)備，再分配控制器，最后分配通道10．某進程由于需要從磁盤上讀入數(shù)據(jù)而處于阻塞狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)完成了所需的讀盤操作后，此時該進程的狀態(tài)將（）D、從阻塞變?yōu)榫途w12．除操作系統(tǒng)占用的內(nèi)存空間之外，所剩余的全部內(nèi)存只供一個用戶進程使用，其他進程都放在外存上，這種技術(shù)稱為（）C、對換技術(shù)19．作業(yè)調(diào)度的關(guān)鍵在于（）D、選擇恰當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)調(diào)度算法24．在實時系統(tǒng)中，一旦有處理請求和要求處理的數(shù)據(jù)時，CPU就應(yīng)該立即處理該數(shù)據(jù)并將結(jié)果及時送回。下面屬于實時系統(tǒng)的是()A、航空訂票系統(tǒng)27．在采用頁式存貯管理系統(tǒng)中，頁架的大小應(yīng)選（）A、２的整次冪31．進程控制塊是描述進程狀態(tài)和特性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一個進程（）。D、只能有唯一的進程控制塊32．以下不屬于操作系統(tǒng)具備的主要功能的是（）B、文檔編輯38．CPU與通道可以并行執(zhí)行，并通過()實現(xiàn)彼此之間的通訊和同步。C、I／O指令和I／O中斷39．有9個生產(chǎn)者，6個消費者，共享容量為8的緩沖區(qū)。在這個生產(chǎn)者．消費者問題中，互斥使用緩沖區(qū)的信號量mutex的初值應(yīng)該為()。B、140．設(shè)基址寄存器的內(nèi)容為1000，在采用動態(tài)重定位的系統(tǒng)中，當(dāng)執(zhí)行指令“LOADA，2000”時，操作數(shù)的實際地址是()。C、3000二、多選題（共10題）1．用戶進程在申請設(shè)備時，可以使用()B、設(shè)備的相對號C、設(shè)備的符號名D、設(shè)備的類型號4．如果按文件的用途來分類，可將文件分為（）A、系統(tǒng)文件C、用戶文件D、庫文件6．進程所具有的基本狀態(tài)包括()B、運行狀態(tài)C、等待狀態(tài)D、就緒狀態(tài)9．不同中斷事件的中斷處理程序的處理是（）A、硬件故障中斷事件的處理B、程序中斷事件的處理C、外部中斷事件的處理D、輸入/輸出中斷事件的處理E、訪管中斷事件的處理10．可以做為進程調(diào)度算法的有()A、先來先服務(wù)調(diào)度算法B、時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法C、最高優(yōu)先級調(diào)度算法綜合題1.給出系統(tǒng)總體上的中斷處理過程？答：CPU每執(zhí)行完一條指令就去掃描中斷寄存器，檢查是否有中斷發(fā)生，若沒有中斷就繼續(xù)執(zhí)行下條指令；若有中斷發(fā)生就轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。中斷處理過程可粗略的分為以下四個過程：（1）保護當(dāng)前正在運行程序的現(xiàn)場。（2）分析是何種中斷，以便轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。（3）執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。（4）恢復(fù)被中斷程序的現(xiàn)場。4.說明文件的保護和保密各自的含義答：文件系統(tǒng)在實現(xiàn)文件共享時，應(yīng)考慮文件的安全性，安全性體現(xiàn)在文件的保護和保密兩個方面。（一）文件的保護文件的保護是指防止文件被破壞。造成文件可能被破壞的原因有時是硬件故障、軟件失誤引起的，有時是由于共享文件時引起錯誤，應(yīng)根據(jù)不同的情況采用不同的保護措施。（1）防止系統(tǒng)故障造成的破壞為了防止各種意外破壞文件，可以采用建立副本和定時轉(zhuǎn)儲的方法來保護文件。（2）防止用戶共享文件時造成的破壞為了防止不同用戶使用文件時破壞文件，可規(guī)定各用戶對文件的使用權(quán)限。例如：只讀、讀/寫、執(zhí)行、不能刪除等。對多用戶可共享的文件采用樹形目錄結(jié)構(gòu)，能得到某級目錄權(quán)限就可得到該級目錄所屬的全部目錄和文件，按規(guī)定的存取權(quán)限去使用目錄或文件。（二）文件的保密文件的保密是指防止他人竊取文件?！翱诹睢焙汀懊艽a”是兩種常見的方法。一旦為文件在目錄中設(shè)置口令后，文件使用者必須提供口令，只有提供的口令與設(shè)置的口令一致時才可使用該文件，否則無法使用?！懊艽a”是把文件信息翻譯成密碼形式保存，使用時再解密。密碼的編碼方式只限文件主及允許使用該文件的用戶知道，但這種方法增加了文件編碼和譯碼的開銷。5.以打印機為例說明SPOOLing的工作原理，系統(tǒng)如何利用SPOOLing技術(shù)將打印機模擬為虛擬打印機？答：某進程要求打印輸出時，操作系統(tǒng)并不是把某臺實際打印機分配給該進程，而是在磁盤上輸出井中為其分配一塊區(qū)域，該進程的輸出數(shù)據(jù)高速存入輸出井的相關(guān)區(qū)域中，而并不直接在打印機上輸出。輸出井上的區(qū)域相當(dāng)于一臺虛擬的打印機，各進程的打印輸出數(shù)據(jù)都暫時存放在輸出井中，形成一個輸出隊列。最后，由SPOOLing的緩輸出程序依次將輸出隊列中的數(shù)據(jù)實際地打印輸出。這樣，從用戶的角度來看，他似乎獨占一臺打印機，可以隨時根據(jù)運行的情況輸出各種結(jié)果；但從系統(tǒng)的角度來看，同一臺打印機又可以分時地為每一個用戶服務(wù)。用戶進程實際上獲得的是虛擬設(shè)備。SPOOLing系統(tǒng)的引入緩和了CPU與設(shè)備的速度的不均勻性，提高了CPU與設(shè)備的并行程度。6.考慮下述走向：1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6，當(dāng)內(nèi)存等于5時，試問使用先進先出（FIFO）置換算法的缺頁次數(shù)是如何計算的？當(dāng)內(nèi)存等于5時，試問使用先進先出（FIFO）置換算法的缺頁次數(shù)是107假定單CPU條件下有下列到執(zhí)行的作業(yè)作業(yè)運行時間優(yōu)先數(shù)1102245333作業(yè)到來的時間是按作業(yè)編號順序進行的（即后面作業(yè)依次比前一個遲到一個時間單位），優(yōu)先數(shù)越大優(yōu)先級越低（1）用一個執(zhí)行時間圖描述在采用非搶占式優(yōu)先級算法時執(zhí)行這些作業(yè)的情況（2）對于上述算法，各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間是多少？平均周轉(zhuǎn)時間是多少？（3）對于上述算法，各作業(yè)的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是多少？平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是多少？（2）和（3）作業(yè)到達時間運行時間開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間1010010101.02141317164.03231013113.67平均周轉(zhuǎn)時間12.33平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間2.89進程在系統(tǒng)中有哪幾種基本狀態(tài)，狀態(tài)如何發(fā)生變化？答：通常一個進程至少有三種不同的狀態(tài)：運行狀態(tài)、就緒狀態(tài)、等待狀態(tài)。（1）運行狀態(tài)（Running）：當(dāng)一個進程正在處理機上運行時，稱其處于運行狀態(tài)。（2）就緒狀態(tài)（Ready）：當(dāng)一個進程具備了運行條件，一旦獲得處理機即可運行，稱此進程處于就緒狀態(tài)。（3）等待狀態(tài)（Blocked）：當(dāng)一個進程由于等待某事件的發(fā)生（如I/O完成）而不能運行時，稱此進程處于等待狀態(tài)。當(dāng)一個進程被建立時，通常處于就緒狀態(tài)進程具有哪些基本特征？（1）動態(tài)性：進程包含了程序及相應(yīng)的數(shù)據(jù)集合，執(zhí)行過程中其狀態(tài)處于不斷地變化。（2）并發(fā)性：系統(tǒng)中各進程交替占用CPU，它們是并發(fā)執(zhí)行的。（3）異步性：各進程都以不可預(yù)知的速度向前推進。設(shè)Linux文件系統(tǒng)中的目錄結(jié)構(gòu)如下圖所示:（1）Linux的文件系統(tǒng)采用的是哪一種目錄結(jié)構(gòu)?有什么優(yōu)點?答：Linux文件系統(tǒng)采用的是帶鏈接的樹形目錄結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是易于實現(xiàn)文件共享（2）設(shè)當(dāng)前工作目錄是/usr.那么，訪問文件m1.c的絕對路徑名和相對路徑名各是什么?答：訪問m1.c的絕對路徑文件名為：/usr/mengqc/mub1/m1.c訪問m1.c的相對路徑文件名為：mengqc/mub1/m1.c（3）現(xiàn)在想把工作目錄改到liu，應(yīng)使用命令？答：cd/usr/liu假定單CPU條件下有下列到執(zhí)行的作業(yè)作業(yè)運行時間優(yōu)先數(shù)1103211323414552作業(yè)到來的時間是按作業(yè)編號順序進行的（即后面作業(yè)依次比前一個遲到一個時間單位），按優(yōu)先數(shù)越大優(yōu)先級越大用一個執(zhí)行時間圖描述在采用非搶占式優(yōu)先級算法時執(zhí)行這些作業(yè)的情況對于上述算法，各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間是多少？平均周轉(zhuǎn)時間是多少？對于上述算法，各作業(yè)的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是多少？平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間是多少？填空題1．在段式管理中，分配內(nèi)存是以_____為單位，每段分配一個_____區(qū)。由于各段長度_____，所以這些存儲區(qū)的大小不一，而且同一進程的各段之間不要求_____。答案：段連續(xù)的內(nèi)存不等相臨2．在頁式管理中，“主存分配表”的作用是_____，它是整個系統(tǒng)_____?！爸鞔娣峙浔怼笨刹捎胈____方法。答案：記錄內(nèi)存頁面的分配情況一張表位示圖法3．置換（淘汰）算法是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生缺頁時，在內(nèi)存中沒有_____時被調(diào)用的，它的目的是選出一個被_____的頁面。如果內(nèi)存中有足夠的_____存放所調(diào)入的頁，則不必使用_____。答案：空閑頁面淘汰空閑頁面置換算法4．虛擬存儲器的容量是由計算機系統(tǒng)的_____和_____確定的答案：地址結(jié)構(gòu)外存容量5．常用的內(nèi)存管理方法有_____、_____、_____、_____、_____。答案：單用戶連續(xù)存儲管理固定分區(qū)管理可變分區(qū)管理頁式管理段式管理6．輪轉(zhuǎn)法主要是用于_____的調(diào)度算法，它具有較好的_____時間，且對每個進程來說都具有較好的_____性。答案：分時系統(tǒng)響應(yīng)公平7．進程調(diào)度的方式通常有_____和_____方式兩種。答案：可剝奪非剝奪8．進程被創(chuàng)建后，最初處于_____然后經(jīng)_____選中后進入_____狀態(tài)答案：就緒進程調(diào)度程序運行9．給出用于進程控制的四種常見的原語_____、_____和__________答案：創(chuàng)建原語撤消原語阻塞原語喚醒原語10．進程存在的標(biāo)志是____________________答案：進程控制塊PCB11．進程的靜態(tài)描述由三部分組成：①_____、②_____和③_____。答案：PCB程序部分數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)集12．用戶程序調(diào)用操作系統(tǒng)有關(guān)功能的途徑是__________答案：利用系統(tǒng)調(diào)用命令13．用戶與操作系統(tǒng)的接口有__________，__________兩種。答案：命令接口系統(tǒng)調(diào)用14．系統(tǒng)中，象鍵盤、終端、打印機等以_______________為單位組織和處理信息的設(shè)備稱為_______________；而磁盤、磁帶等以_______________為單位組織和處理信息的設(shè)備稱為_______________。答案：字符||字符設(shè)備||塊||塊設(shè)備15．通道是一個獨立于CPU、專門負責(zé)_______________，它控制_______________與內(nèi)存之間的信息交換答案：輸入／輸出的處理機||外設(shè)或外存16．設(shè)備分配應(yīng)保證設(shè)備有高的利用率并應(yīng)注意避免_______________答案：死鎖問題17．一個進程只有獲得了_______________、_______________和所需設(shè)備三者之后，才具備了進行I／O操作的物質(zhì)條件。答案：通道||控制器18．虛擬設(shè)備是通過_______________技術(shù)，把_______________變成能為若干用戶_______________的設(shè)備。答案：SPOOLING||獨享||共享19．目錄文件是由_______________組成的，文件系統(tǒng)利用_______________完成“按名存取”和對文件信息的共享和保護。答案：文件說明||目錄文件20．文件存儲空間管理的基本方法有_______________、______________答案：位示圖法||空閑塊鏈接法21．文件存儲器一般都被分成若干大小相等的_______________，并以它為單位進行_______________答案：物理塊||信息交換22．UNIX系統(tǒng)中，一般把文件分為__________、__________和__________三種類型。答案：普通文件||目錄文件||特殊文件23．從用戶的角度看，文件系統(tǒng)的功能是要實現(xiàn)______________。為了達到這一目的，一般要建立______________答案：按名存取||文件目錄24．文件系統(tǒng)主要管理計算機系統(tǒng)的軟件資源，即對于各種__________的管理。答案：文件25．設(shè)基址寄存器的內(nèi)容為1000，在采用動態(tài)重定位的系統(tǒng)中，當(dāng)執(zhí)行指令“LOADA，2000”時，操作數(shù)的實際地址是_______________。答案：300026．在請求頁式管理中，當(dāng)硬件地址變換機構(gòu)發(fā)現(xiàn)所需的頁不在__________________時，產(chǎn)生__________________中斷信號，由__________________作出相應(yīng)的處理。答案：內(nèi)存||缺頁||中斷處理程序27．在頁式管理中，頁表一般駐留在___________________的某個固定區(qū)域，取一個數(shù)據(jù)或指令至少要訪問___________________次內(nèi)存。答案：內(nèi)存||兩28．在頁式存儲管理中，內(nèi)存的物理地址空間被劃分成大小相等的____________________，進程的虛擬地址空間被劃分成相應(yīng)的若干____________________。答案：塊||頁29．虛擬存儲器的容量是由計算機系統(tǒng)的____________________和_____________________確定的答案：地址結(jié)構(gòu)||外存容量30．在存儲器的管理中，常用__________的方式來擺脫主存容量的限制答案：虛擬存儲器31．作業(yè)的地址空間指的是_____________________，地址空間中的地址稱為_____________________,內(nèi)存地址的集合為_____________________。答案：目標(biāo)程序所占據(jù)的空間||邏輯地址或相對地址||內(nèi)存空間或物理地址空間32．進程調(diào)度的方式通常有____________________和____________________方式兩種。答案：可剝奪||非剝奪33．進程被創(chuàng)建后，最初處于____________________狀態(tài)，然后經(jīng)____________________選中后進入____________________狀態(tài)。答案：就緒||進程調(diào)度程序||運行34．____________________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____________________這一概念。答案：程序的并發(fā)執(zhí)行||進程35．進程存在的標(biāo)志是____________________答案：進程控制塊PCB36．進程的靜態(tài)描述由三部分組成：_____、_____和_____。答案：PCB||程序部分||相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)集37．用戶與操作系統(tǒng)的接口有__________，__________兩種。答案：命令接口||系統(tǒng)調(diào)用簡答題1．設(shè)備通常分為哪兩類？答案：（l）獨占設(shè)備：在一段時間內(nèi)只能有一個進程占有并使用它，不允許多個進程同時（交替）使用，如打印機、磁帶機等設(shè)備，對這類設(shè)備往往采用靜態(tài)分配方式。（2）共享設(shè)備：允許多個進程共享使用，即多個進程在該類設(shè)備的I/O傳輸可以交叉，如對磁盤的使用。2．設(shè)備獨立性的優(yōu)點有哪些。答案：“設(shè)備獨立性”具有如下兩個優(yōu)點：提高設(shè)備資源利用率，假設(shè)申請者指定具體設(shè)備，而被指定的設(shè)備可能正被占用，因而無法得到，而其它同類設(shè)備可能空閑，造成資源浪費以及進程不必要的等待；用戶程序不必因指定設(shè)備狀態(tài)改變而修改程序。4．文件目錄在文件系統(tǒng)中的地位是什么？文件目錄中應(yīng)該包含文件的哪些信息？答案：為了有效地利用文件存儲空間，以及迅速準(zhǔn)確地完成文件名到文件物理塊的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)文件的“按名存取”，必須把文件名及其結(jié)構(gòu)信息等按一定的組織結(jié)構(gòu)排列，以方便文件的搜索。文件名中對該文件實施管理的控制信息稱為該文件的文件說明，并把一個文件說明按一定的邏輯結(jié)構(gòu)存放到物理存儲塊的一個表目中。利用文件說明信息，可以完成對文件的創(chuàng)建、檢索以及維護。我們把一個文件的文件說明稱為該文件的目錄項，每個文件都有其目錄項，它們共同組成文件目錄。文件目錄中應(yīng)該包含：文件名、存放地址、類型、組織方式、記錄的長度、存取權(quán)限，以及文件的建立日期和保存期限等，這些信息構(gòu)成文件控制塊。5．簡述對文件進行讀、寫時的操作步驟。答案：（l）讀一個文件信息時，依次調(diào)用：“打開”文件、“讀”文件、“關(guān)閉”文件（2）寫一個文件信息時，依次調(diào)用：“建立”文件、“寫”文件、“關(guān)閉”文件“打開”、“建立”、“關(guān)閉”是文件系統(tǒng)中的特殊操作。用戶調(diào)用“打開”和“建立”操作來申請對文件的使用權(quán)，只有當(dāng)系統(tǒng)驗證符合使用權(quán)限時，用戶才能使用文件。用戶調(diào)用“關(guān)閉”操作來歸還文件的使用權(quán)。6．簡述“讀／寫文件”操作的系統(tǒng)處理過程答案：用戶要對文件記錄進行讀/寫時調(diào)用本操作，系統(tǒng)允許用戶對已經(jīng)執(zhí)行過“打開”或“建立”操作的文件進行讀／寫。對采用順序存取方式的文件，用戶只需給出讀/寫的文件名，而無需給出讀/寫哪個記錄的編號，系統(tǒng)執(zhí)行本操作時，每次順序讀/寫一個或幾個邏輯記錄。對采用隨機存取方式的文件，用戶除了給出需讀/寫的文件名外，還要給出讀/寫哪一個記錄的編號（或記錄鍵），系統(tǒng)執(zhí)行讀操作時，按指定的記錄號（或鍵）查索引表，得到記錄存放的物理地址后按地址將記錄讀出；執(zhí)行寫操作時，在索引表中找一個空登記項且找一個空閑的存儲塊，把記錄存入找到的存儲塊中，同時在索引表中登記。7．簡述采用二級目錄時，如何實現(xiàn)不同用戶對文件的共享。答案：采用二級目錄結(jié)構(gòu)可使不同的用戶共享某個文件，這只要在各用戶的文件目錄表中使某個目錄項指向共享文件存放的物理位置。由于它們指向的是同一物理位置，因此不同的用戶都可存取同一個文件，達到了共享目的。不難看出，采用二級目錄結(jié)構(gòu)后，不同的用戶可以用相同的文件名共享某個文件，也可以用不同的文件名共享某個文件。8．文件系統(tǒng)采用一級目錄結(jié)構(gòu)的特點。答案：一級目錄結(jié)構(gòu)管理簡單，查找方便，在早期微型機的單用戶系統(tǒng)中采用。一級目錄結(jié)構(gòu)要求在文件目錄中登記的文件名都不相同，如果有重名的話，則在實現(xiàn)“按名存取”時就可能出錯。一個用戶是可以做到對自己的所有文件都定義成不同的名字，但在多道程序設(shè)計系統(tǒng)中，若要求所有用戶定義的文件名都不相同是很困難的。如果人為地限制文件命名規(guī)則，對用戶來說又極不方便。10．簡述計算機系統(tǒng)中文件的分類。答案：對文件可按各種方法進行分類。按用途可分成：系統(tǒng)文件、庫文件和用戶文件。按保護級別可分成：只讀文件、讀寫文件、執(zhí)行文件和不保護文件。按信息流向可分成：輸入文件、輸出文件和輸入輸出文件。按存放時限可分成：臨時文件、永久文件、檔案文件。按設(shè)備類型可分成：磁帶文件、磁盤文件等，當(dāng)然還可有其它的分類方法。11．給出可變分區(qū)內(nèi)存的分配與回收過程。答案：當(dāng)有作業(yè)要進入內(nèi)存時，在“空閑區(qū)表”中查找狀態(tài)為“未分配”且長度大于或等于作業(yè)的空閑分區(qū)分配給作業(yè)，若該空閑區(qū)長度大于作業(yè)長度時則被分成兩部分，一部分分配給作業(yè)，另一部分仍作為空閑區(qū)登記在表格中；若找到的空閑區(qū)正好等于作業(yè)長度時，則把該區(qū)分配給作業(yè)后，應(yīng)把該欄目對應(yīng)的狀態(tài)改為“空”狀態(tài)。當(dāng)有作業(yè)執(zhí)行結(jié)束，收回該作業(yè)所占的主存空間后，應(yīng)把收回區(qū)域的起始地址和長度登記在狀態(tài)為“空”的欄目中，且把狀態(tài)改為“未分配”。如果該區(qū)域與其它空閑區(qū)相鄰，應(yīng)將它們連接成一片較大的空閑分區(qū)。12．固定分區(qū)存儲管理如何進行存儲保護？答案：當(dāng)一個已經(jīng)被裝入主存儲器的作業(yè)能夠得到處理器運行時，進程調(diào)度應(yīng)記錄當(dāng)前運行作業(yè)所在的分區(qū)號，且把該分區(qū)的下限地址和上限地址分別送入下限寄存器和上限寄存器中。處理器執(zhí)行該作業(yè)的指令時必須核對：下限地址<=絕對地址<上限地址如果上述不等式不成立，則產(chǎn)生“地址越界”中斷事件，停止執(zhí)行該指令以達到存儲保護的目的。運行的作業(yè)在讓出處理器時，調(diào)度程序選擇另一個可運行的作業(yè)，同時修改當(dāng)前運行作業(yè)的分區(qū)號和下限、上限寄存器內(nèi)容，以保證處理器能控制作業(yè)在所在的分區(qū)內(nèi)正確運行。13．給出固定分區(qū)存儲管理中對作業(yè)進行內(nèi)存分配與回收方法。答案：當(dāng)作業(yè)隊列中有作業(yè)要裝入分區(qū)，存儲管理分配主存區(qū)域時，先查分區(qū)分配表，選擇標(biāo)志為“0”的分區(qū)。然后根據(jù)作業(yè)地址空間的長度與標(biāo)志為“0”的分區(qū)的長度比較，當(dāng)有分區(qū)長度能容納該作業(yè)時，則把作業(yè)裝入該分區(qū)，且把作業(yè)名填到占用標(biāo)志位上。如果作業(yè)長度大于空閑分區(qū)長度，則該作業(yè)暫時不能裝入該分區(qū)，繼續(xù)查找其它合適的分區(qū)，如果找不到合適的分區(qū)，該作業(yè)暫時無法進入內(nèi)存。當(dāng)一個作業(yè)運行結(jié)束后，根據(jù)作業(yè)名查分區(qū)分配表，從占用標(biāo)志位的記錄可知該作業(yè)占用的分區(qū)，把該分區(qū)的占用標(biāo)志置成“0”，表示該分區(qū)現(xiàn)在空閑了，可用來裝入新作業(yè)。14．操作系統(tǒng)的“存儲管理”要解決的“內(nèi)存擴充”，其含義是什么？答案：為了使用戶在編制程序時不受內(nèi)存實際容量的限制，可以在硬件支持下，將外存作為主存的擴充部分供程序使用，這就是內(nèi)存擴充。內(nèi)存擴充可以使程序得到比實際內(nèi)存容量大得多的“內(nèi)存”空間。采用內(nèi)存擴充技術(shù)，由操作系統(tǒng)處理內(nèi)存與外存的關(guān)系，統(tǒng)一管理內(nèi)外存，向用戶提供一個容量相當(dāng)大的虛擬存儲空間，這就是虛擬存儲技術(shù)。25．操作系統(tǒng)的功能有哪幾方面？它們各自的含義是什么？答案：【解析】操作系統(tǒng)負責(zé)管理計算機系統(tǒng)的所有資源，并調(diào)度這些資源的使用。具體來說，其主要功能有：（1）處理機管理處理機管理也稱為進程管理，主要解決的問題是按一定的算法將處理機分配給系統(tǒng)中某個并發(fā)執(zhí)行的程序即“進程”，使CPU資源得到充分地應(yīng)用。（2）存儲管理存儲管理主要負責(zé)內(nèi)存空間的管理，按一定策略為多個并發(fā)執(zhí)行的程序（進程）分配內(nèi)存空間，以充分利用內(nèi)存空間，并負責(zé)保證內(nèi)存中各程序間的信息不相互破壞、竊取。（3）設(shè)備管理設(shè)備管理負責(zé)對系統(tǒng)中所有的輸入/輸出設(shè)備進行管理，除了一般意義上的I/O設(shè)備外，這里還應(yīng)包括外存、通道、控制器。設(shè)備管理負責(zé)對設(shè)備進行分配、啟動和故障處理。目的是提高設(shè)備使用效率，方便用戶進行輸入/輸出。（4）文件管理計算機系統(tǒng)中的信息是以文件形式存放在外存上的。文件管理的任務(wù)是負責(zé)對系統(tǒng)中的文件進行存儲、組織、檢索等對文件的操作，以方便用戶對文件的訪問，并解決多用戶間文件的共享、保護、保密等問題。（5）作業(yè)管理作業(yè)管理的任務(wù)是為用戶提供一個使用計算機系統(tǒng)的環(huán)境，使用戶能有效、方便地組織自己的作業(yè)（工作流程），并盡可能地提高整個系統(tǒng)的效率。26．簡述用戶如何利用系統(tǒng)調(diào)用，以及系統(tǒng)在執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用時的工作過程。答案：【解析】現(xiàn)代計算機系統(tǒng)都有一條“訪管指令”，這是一條可在目態(tài)下執(zhí)行的指令，用戶程序中凡是要調(diào)用操作系統(tǒng)功能時，就安排一條訪管指令并設(shè)置一些參數(shù)。當(dāng)處理器執(zhí)行到訪管指令時就產(chǎn)生一個中斷事件，實現(xiàn)用戶程序與系統(tǒng)調(diào)用程序之間的轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)調(diào)用程序按規(guī)定的參數(shù)實現(xiàn)調(diào)用功能，當(dāng)一次系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束后再返回到用戶程序。當(dāng)用戶程序執(zhí)行到訪管指令產(chǎn)生一次中斷后，把操作系統(tǒng)程序的PSW送入程序狀態(tài)字寄存器，使機器在原來目態(tài)下執(zhí)行用戶程序變成在管態(tài)下執(zhí)行操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用程序。一次系統(tǒng)調(diào)用功能完成后，操作系統(tǒng)又把用戶的PSW重新送入程序狀態(tài)字寄存器，使機器又返回到目態(tài)下執(zhí)行用戶程序。29．系統(tǒng)采用通道方式后，輸入輸出過程如何處理。答案：CPU在執(zhí)行用戶程序時遇到I／O請求，則可以根據(jù)用戶的I/O請求生成通道程序（通道程序也可能是事先編制好的），放到內(nèi)存中，并把該通道程序首地址放入CAW中。然后，CPU執(zhí)行“啟動I/O”指令，啟動通道工作。通道接收“啟動I/O”指令信號，從CAW中取出通道程序首地址，并根據(jù)此地址取出通道程序的第一條指令，放入CCW中；同時向CPU發(fā)回答信號，通知“啟動I/O”指令執(zhí)行完畢，CPU可繼續(xù)執(zhí)行。而通道開始執(zhí)行通道程序，進行物理I/O操作。執(zhí)行完一條指令，如果還有下一條指令則繼續(xù)執(zhí)行，否則表示傳輸完成，同時自行停止，CPU轉(zhuǎn)去處理通道結(jié)束事件，并從CSW中得到有關(guān)通道狀態(tài)。30．文件的存儲結(jié)構(gòu)有哪幾種，各自的特點是什么？答案：通常