自考 操作系統(tǒng) 復(fù)習(xí)資料大全

1、- 29 -第一章復(fù)習(xí)題答案p131、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由哪些部分組成?2、什么是計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)?答：操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的一種系統(tǒng)軟件，由它統(tǒng)一管理計(jì)算機(jī)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(gè)供其它程序執(zhí)行的良好環(huán)境。3、操作系統(tǒng)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的哪些資源?答：操作系統(tǒng)管理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源包括兩大類：硬件資源和軟件資源。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件資源主要包括CPU、主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)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(jī)等)；軟件資源包括各種程序和數(shù)據(jù)。4、操作系統(tǒng)怎樣為用戶提供良好的運(yùn)行環(huán)境?答：操作系統(tǒng)是一種系統(tǒng)程序，其

2、目的是提供一個(gè)供其他程序執(zhí)行的良好環(huán)境。首先操作系統(tǒng)要使得計(jì)算機(jī)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。其次操作系統(tǒng)要使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效地工作：操作系統(tǒng)擴(kuò)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(hù)合理共享資源，防止各用戶間的干擾；操作系統(tǒng)以文件形式管理軟件資源，保證信息的安全和快速存取。5、操作系統(tǒng)怎樣提高系統(tǒng)的效率?答：為提高系統(tǒng)的效率：操作系統(tǒng)擴(kuò)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，防止各用戶間的相互干

3、擾； 操作系統(tǒng)以文件形式管理軟件資源，保證信息安全和快速存取。 6、批處理操作系統(tǒng)怎樣實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)操作的自動(dòng)化?答：用戶把準(zhǔn)備好的一批作業(yè)信息，包括程序、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處理。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(chǔ)器，主存儲(chǔ)器中的這些作業(yè)可以占用中央處理機(jī)運(yùn)行。當(dāng)某個(gè)作業(yè)執(zhí)行結(jié)束時(shí)，啟動(dòng)打印機(jī)，輸出計(jì)算結(jié)果。然后又可以從磁盤上選擇作業(yè)裝入主存儲(chǔ)器，讓其運(yùn)行。這樣，在作業(yè)控制說明書的控制下，無需認(rèn)為干預(yù)，批處理操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)操作的自動(dòng)化。7、分時(shí)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么?答：分時(shí)操作系統(tǒng)支持多道程序同時(shí)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)

4、交互對話，主要有以下特點(diǎn)：同時(shí)性 允許多個(gè)終端用戶同時(shí)使用一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)； 獨(dú)立性 用戶在各自的終端上請求系統(tǒng)服務(wù)，彼此獨(dú)立，互不干擾； 及時(shí)性 分時(shí)系統(tǒng)對用戶的請求能在較短的時(shí)間內(nèi)給出應(yīng)答，使用戶覺得系統(tǒng)即時(shí)響應(yīng)了對他的請求而感到滿意。 交互性 采用了人-機(jī)對話的工作，用戶在終端上可以直接輸入、調(diào)試和運(yùn)行自己的程序，能及時(shí)修改程序中的錯(cuò)誤且直接獲得結(jié)果。 8、什么是“前臺(tái)”作業(yè)?什么是“后臺(tái)”作業(yè)?為什么對“前臺(tái)”作業(yè)要及時(shí)響應(yīng)?答：批處理操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制無需人為干預(yù)，分時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互對話，這兩種操作系統(tǒng)各具有各自的優(yōu)點(diǎn)。為了充分發(fā)揮批處理系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上

5、配置的操作系統(tǒng)往往具有批處理能力，有提供分時(shí)交互的能力。這樣，用戶可以先在分時(shí)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)交給批處理系統(tǒng)自動(dòng)控制其執(zhí)行而產(chǎn)生結(jié)果。這些由分時(shí)系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為前臺(tái)作業(yè)，而那些由批處理系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為后臺(tái)作業(yè)。在這樣的系統(tǒng)中，對前臺(tái)作業(yè)應(yīng)該及時(shí)響應(yīng)，使用戶滿意；對后臺(tái)作業(yè)可以按一定的原則進(jìn)行組合，以提高系統(tǒng)的效率。9、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的主要特征是什么?答：能使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接受到外部信號后及時(shí)進(jìn)行處理，并且在嚴(yán)格的規(guī)定時(shí)間內(nèi)處理結(jié)束，再給出反饋信號的操作系統(tǒng)統(tǒng)稱實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，簡稱實(shí)時(shí)系統(tǒng)。其特征是：(1)及時(shí)響應(yīng)，快速處理 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的時(shí)間

6、要求是強(qiáng)制性嚴(yán)格規(guī)定的，僅當(dāng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)返回一個(gè)正確的結(jié)果時(shí)，才能認(rèn)為系統(tǒng)的功能是正確的。(2)高可靠性和安全性 不強(qiáng)求系統(tǒng)資源的利用率10、解釋嵌入式（計(jì)算機(jī)）系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)。答：計(jì)算機(jī)硬件不再以物理上獨(dú)立的裝置形式出現(xiàn)，而是大部分或全部都隱藏和嵌入到各種應(yīng)用系統(tǒng)中。我們把這樣的系統(tǒng)稱為嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是指運(yùn)行在嵌入式系統(tǒng)中對各種部件、裝置等資源進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)、處理和控制的系統(tǒng)軟件。11、嵌入式操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？答：微型化和實(shí)時(shí)性。12、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)都是配置在計(jì)算機(jī)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

7、在于，分布式操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中的多臺(tái)計(jì)算機(jī)沒有主次之分；分布式操作系統(tǒng)能使系統(tǒng)中若干臺(tái)計(jì)算機(jī)相互協(xié)作完成一個(gè)共同的任務(wù)。把一個(gè)計(jì)算問題分成若干個(gè)可并行執(zhí)行的子運(yùn)算，讓每個(gè)子計(jì)算在系統(tǒng)中的各計(jì)算機(jī)上并行執(zhí)行，充分利用各計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢。這樣，一個(gè)程序就分布在幾臺(tái)計(jì)算機(jī)并行執(zhí)行，相互協(xié)作得到結(jié)果。13、從資源管理的角度來看，操作系統(tǒng)的基本功能可分成哪些部分?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）處理器管理 為用戶地分處理器時(shí)間，盡可能地使處理器處于忙狀態(tài)，提高處理器的工作效率。 （2）存儲(chǔ)管理 實(shí)現(xiàn)對主存儲(chǔ)器的管理，為用戶分配主存空間，保護(hù)主存中的程序和數(shù)據(jù)不被破壞，提高主存

8、空間的利用率。 （3）文件管理 面向用戶實(shí)現(xiàn)按文件名存取文件，管理用戶信息的存儲(chǔ)、檢索、共享和保護(hù)，合理地分配和使用文件的存儲(chǔ)空間。 （4）設(shè)備管理 負(fù)責(zé)管理各種外圍設(shè)備，包括設(shè)備的分配、啟動(dòng)以及SPOOL的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。第二章復(fù)習(xí)題答案p331、什么情況下操作系統(tǒng)程序才能占用中央處理器？答：一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，尤其是采用多道程序設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，不僅有操作系統(tǒng)和其他的系統(tǒng)軟件，而且還有若干應(yīng)用程序。這些程序只有占用中央處理執(zhí)行時(shí)才能履行自己職責(zé)。而中央處理器在任何時(shí)刻最多只能被一個(gè)程序占用。計(jì)算機(jī)開啟時(shí)，自動(dòng)執(zhí)行引導(dǎo)程序。引導(dǎo)程序首先進(jìn)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(chǔ)器。此后操作

9、系統(tǒng)便等待用戶請求（事件）的發(fā)生，當(dāng)有某個(gè)事件出現(xiàn)，硬件便能識別并能發(fā)生一個(gè)中斷，從而通知操作系統(tǒng)，由它的服務(wù)程序去處理，處理結(jié)束后，又等待下一個(gè)事件發(fā)生。中斷是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一個(gè)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。如果沒有事件發(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)的處理事件服務(wù)程序占用CPU對事件進(jìn)行處理，處理完后，再讓被中斷的程序繼續(xù)占用CPU執(zhí)行下去。2、允許多道程序同時(shí)執(zhí)行的硬件基礎(chǔ)是什么？答：中斷和通道技術(shù)的出現(xiàn)是基礎(chǔ)。 3、操作系統(tǒng)怎樣讓多個(gè)程序同時(shí)執(zhí)行?答

10、：一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，尤其是采用多道程序設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，不僅有操作系統(tǒng)和其他的系統(tǒng)軟件，而且還有若干應(yīng)用程序。這些程序只有占用中央處理執(zhí)行時(shí)才能履行自己職責(zé)。而中央處理器在任何時(shí)刻最多只能被一個(gè)程序占用。中斷裝置在判別到有某個(gè)事件發(fā)生時(shí)，就會(huì)觸發(fā)一個(gè)中斷讓操作系統(tǒng)去占用處理器。操作系統(tǒng)對事件處理結(jié)束后，又主動(dòng)讓出處理器，并根據(jù)對事件處理情況從那些具備占用處理器條件的程序中選擇一個(gè)，讓它占用處理器，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處理器的程序，系統(tǒng)中若干程序可以交替地占用處理器，形成多個(gè)程序同時(shí)執(zhí)行的狀態(tài)。4、為什么要把“啟動(dòng)I/O”等指令定義為特權(quán)指令?答：

11、一個(gè)程序可以在其它程序等待外圍設(shè)備傳送信息時(shí)占用處理器執(zhí)行，在執(zhí)行中如果它也使用啟動(dòng)指令去啟動(dòng)一臺(tái)正在工作的外圍設(shè)備，那么就會(huì)造成沖突。為保護(hù)輸入輸出的完整性，把“啟動(dòng)I/O”等的一類可能影響系統(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(dòng)I/O，必須請求操作系統(tǒng)代為啟動(dòng)，這種方式不但可以保證安全地使用外圍設(shè)備，正確地傳送信息，而且可減少用戶為啟動(dòng)設(shè)備而必須了解外圍設(shè)備特性以及啟動(dòng)等工作，大大方便了用戶。5、怎樣限制用戶程序中使用特權(quán)指令?（1007考題33）答：為了保證正確的操作，應(yīng)該限制用戶程序使用特權(quán)指令，為此，中央處理器設(shè)置了兩種工作

12、方式：管態(tài)和目態(tài)。在管態(tài)下，中央處理器可執(zhí)行包含特權(quán)指令在內(nèi)的一切指令；在目態(tài)下，中央處理器不準(zhǔn)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。如果中央處理器在目態(tài)下取到了特權(quán)指令，中央處理器就拒絕執(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)通知用戶修改。6、操作系統(tǒng)與硬件如何配合來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)的?答：主存儲(chǔ)器往往同時(shí)裝入了操作系統(tǒng)程序和若干用戶程序，為了保證正確操作，必須對主存儲(chǔ)器區(qū)域進(jìn)行存儲(chǔ)保護(hù)。存儲(chǔ)保護(hù)隨著主存儲(chǔ)器管理方式的不同，實(shí)現(xiàn)保護(hù)的方法也有所不同，一般是操作系統(tǒng)與硬件配合來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)。 在連續(xù)分配的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，硬件中設(shè)置了兩個(gè)寄存器來限定用戶程序執(zhí)行時(shí)可以訪

13、問的空間范圍。這兩個(gè)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(shí)可以訪問的主存空間范圍。程序執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)對每一個(gè)訪問內(nèi)存的地址進(jìn)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(hù)了該區(qū)域以外的存儲(chǔ)信息不受到破壞，一旦程序執(zhí)行中出錯(cuò)也不會(huì)涉及其他程序。7、為什么答：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(jì)一個(gè)操作系統(tǒng)要投入大量的人力和花費(fèi)較長的時(shí)間。因而，如何保證操作系統(tǒng)能正確，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(jìn)行研究。8、應(yīng)從哪些方面考慮操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?（0904考題

14、33）答：操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)追求以下目標(biāo)：正確性：一個(gè)結(jié)構(gòu)良好的操作系統(tǒng)不僅能保證正確性而且易于驗(yàn)證其正確性； 高效性：核心程序是影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)效率的的關(guān)鍵所在應(yīng)遵循少而精的原則，使處理既有效又靈活。 可維護(hù)性：操作系統(tǒng)要容易維護(hù) 可移植性：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，盡量減少與硬件直接有關(guān)的程序量并將其獨(dú)立封裝 9、操作系統(tǒng)采用層次結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)點(diǎn)?答：各種設(shè)計(jì)方法總的目標(biāo)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(diǎn)是把整體問題局部化，采用層次結(jié)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)清晰，而且便于調(diào)試，有利于功能的增加，刪減和修改。層次結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是有利于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試，正確性容易得到保證，也提高了可維護(hù)性和可移植性。10

15、、用戶怎樣使用操作系統(tǒng)提供的接口?答：用戶是通過操作系統(tǒng)來使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的，操作系統(tǒng)為用戶提供兩種類型的使用接口：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)行步驟的作業(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)行步驟。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(jì)語言描述算題任務(wù)的邏輯要求，有一些要求的實(shí)現(xiàn)只有通過操作系統(tǒng)的功能程序才能完成。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

16、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)提供給用戶程序的服務(wù)接口。12、UNIX系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)有什么特色？ 答：從結(jié)構(gòu)上看，UNIX可以分成內(nèi)核層和外殼層兩部分。 內(nèi)核層是UNIX操作系統(tǒng)的核心，它實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)管理、文件管理、設(shè)備管理、進(jìn)程管理等功能并為外殼層提供系統(tǒng)調(diào)用。 外殼層為用戶提供各種操作命令（UNIX把它們稱為shell命令）和程序設(shè)計(jì)環(huán)境。 外殼層由shell解釋程序、支持程序設(shè)計(jì)的各種語言（如C、PASCAL和BASIC）、編譯環(huán)境和解釋程序、實(shí)用程序和系統(tǒng)庫等組成。 UNIX系統(tǒng)不允許外殼層程序直接訪問和干擾內(nèi)核程序,因此,UNIX系統(tǒng)提供兩種程序運(yùn)行環(huán)境,即

17、用戶態(tài)和核心態(tài). UNIX系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)具有良好的性能,主要包括：短小精悍、簡潔有效、易移植、可擴(kuò)充、開放性好等。 13、UNIX為用戶提供怎樣的使用接口？（201004.33）答：UNIX的操作員通過操作控制命令來啟動(dòng)外殼層的用戶程序執(zhí)行。UNIX的程序員接口就是其內(nèi)核提供的系統(tǒng)調(diào)用，它是內(nèi)核為外殼的用戶程序提供的服務(wù)界面，也就是操作系統(tǒng)支持用戶程序正常工作接口。 系統(tǒng)調(diào)用是用戶程序請求操作系統(tǒng)繼其服務(wù)的惟一形式，UNIX規(guī)定用戶程序調(diào)用“trap指令”請求系統(tǒng)服務(wù)。14、什么是UNIX的shell文件（shell進(jìn)程）？請按自己的需要寫一個(gè)shell文件。 答：為了方便用戶，UNIX系統(tǒng)允

18、許用戶使用shell命令語言編輯成一個(gè)文件來表示一組命令的執(zhí)行順序，用shell語言編輯成的文件稱shell文件。例P29例題。第三章處理器管理p791、什么是多道程序設(shè)計(jì)？ （200807A.35）答：讓多個(gè)計(jì)算問題同時(shí)裝入一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器并行執(zhí)行，這種設(shè)計(jì)技術(shù)稱“多道程序設(shè)計(jì)”，這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱“多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)” 或簡稱“多道系統(tǒng)”。 2、多道程序設(shè)計(jì)怎樣提高系統(tǒng)效率？ 答：多道程序設(shè)計(jì)利用了系統(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： 提高了處理器的利用率； 充分利用外圍設(shè)備資源：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置多種外圍設(shè)備，采用多道程序設(shè)計(jì)并行工作時(shí)，可以將使用不同設(shè)備的程序搭

19、配在一起同時(shí)裝入主存儲(chǔ)器，使得系統(tǒng)中各外圍設(shè)備經(jīng)常處于忙碌狀態(tài)，系統(tǒng)資源被充分利用； 發(fā)揮了處理器與外圍設(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(jì)技術(shù)后，可以有效地提高系統(tǒng)中資源的利用率，增加單位時(shí)間內(nèi)的算題量，從而提高了吞吐率。3、多道程序設(shè)計(jì)一定能提高系統(tǒng)效率嗎？答：不一定 答：多道程序設(shè)計(jì)對算題量和算題時(shí)間的影響。 采用多道程序設(shè)計(jì)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(gè)問題： 可能延長程序的執(zhí)行時(shí)間； 并行工作道數(shù)與系統(tǒng)效率不成正比。從表面上看，增加并行工作道數(shù)就可提高系統(tǒng)效率，但實(shí)際上并行工作道數(shù)與系統(tǒng)效率是不成正比，因?yàn)椴⑿械牡罃?shù)要根據(jù)系統(tǒng)

20、配置的資源和用戶對資源的要求而定： (1)主存儲(chǔ)器的大小限制了可同時(shí)裝入的程序數(shù)量； (2)外圍設(shè)備的數(shù)量也是一個(gè)制約條件； (3)多個(gè)程序同時(shí)要求使用同一資源的情況也會(huì)經(jīng)常發(fā)生。 總之，多道程序設(shè)計(jì)能提高系統(tǒng)資源的使用效率，增加單位時(shí)間的算題量；但是對每個(gè)計(jì)算問題來說，從算題開始到全部完成所需要的時(shí)間可能延長，另外在確定并行工作道數(shù)時(shí)應(yīng)綜合系統(tǒng)的資源配置和用戶對資源的要求。 4、答：單道時(shí)處理器的利用率為：（18+18）/(60+60)=30%兩道并行是處理器的利用率為：（18+18）/(72=50%利用率提高了（50-30）/30=66.7%5、操作系統(tǒng)中為什么要引入“進(jìn)程”？ （2009

21、07.34）答：程序是具有特定功能的一組指令或語句的集合，它指出了處理器執(zhí)行操作的步驟。在多道程序設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，可能有多個(gè)程序同時(shí)運(yùn)行，而同一個(gè)程序也可能多次并行執(zhí)行，僅用程序的概念不能正確反映出程序執(zhí)行時(shí)的活動(dòng)規(guī)律和狀態(tài)變化，為了從變化的角度動(dòng)態(tài)研究程序的執(zhí)行，就需要引入“進(jìn)程”的概念。 進(jìn)程是指一個(gè)程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行(三個(gè)“一”)。程序是靜止的，進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的(執(zhí)行)，進(jìn)程包括程序和程序處理的對象，進(jìn)程能夠得到程序處理的結(jié)果。 6、可再入程序有什么特性？ 它有什么特性？答：可再入程序是指一個(gè)能夠被多個(gè)用戶同時(shí)調(diào)用的程序。(可以再次調(diào)入)。它的特性有兩點(diǎn)：(1) 可再入程序必須是純

22、代碼，在執(zhí)行時(shí)自身不改變；(2) 一個(gè)可再入程序要求調(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)。 7、進(jìn)程有哪些基本狀態(tài)？它們的變化關(guān)系是怎樣的？ 答:通常，根據(jù)進(jìn)程執(zhí)行過程中不同時(shí)刻的狀態(tài)，可歸納為三種基本狀態(tài)： 等待態(tài)：等待某個(gè)事件的完成； 就緒態(tài)：等待系統(tǒng)分配處理器以便運(yùn)行； 運(yùn)行態(tài)：占有處理器正在運(yùn)行。進(jìn)程在執(zhí)行中狀態(tài)會(huì)不斷地改變，每個(gè)進(jìn)程在任何時(shí)刻總是處于上述三種基本狀態(tài)的某一種基本狀態(tài).運(yùn)行態(tài)等待態(tài) 往往是由于等待外設(shè)，等待主存等資源分配或等待人工干預(yù)而引起的。等待態(tài)就緒態(tài) 則是等待的條件已滿足，只需分配到處理器后就能運(yùn)行。運(yùn)行態(tài)就緒態(tài) 不是由于自身原因，而是由外界原因使運(yùn)

23、行狀態(tài)的進(jìn)程讓出處理器，這時(shí)候就變成就緒態(tài)。例如時(shí)間片用完，或有更高優(yōu)先級的進(jìn)程來搶占處理器等。就緒態(tài)運(yùn)行態(tài) 系統(tǒng)按某種策略選中就緒隊(duì)列中的一個(gè)進(jìn)程占用處理器，此時(shí)就變成了運(yùn)行態(tài)。8、闡述進(jìn)程控制塊的作用？ 答：進(jìn)程控制塊(Process Control Block,簡稱PCB)，是操作系統(tǒng)為進(jìn)程分配的用于標(biāo)志進(jìn)程，記錄各進(jìn)程執(zhí)行情況的。進(jìn)程控制塊是進(jìn)程存在的標(biāo)志，它記錄了進(jìn)程從創(chuàng)建到消亡動(dòng)態(tài)變化的狀況，進(jìn)程隊(duì)列實(shí)際也是進(jìn)程控制塊的鏈接。操作系統(tǒng)利用進(jìn)程控制塊對進(jìn)程進(jìn)行控制和管理。 進(jìn)程控制塊的作用有： (1)記錄進(jìn)程的有關(guān)信息，以便操作系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度程序?qū)M(jìn)程進(jìn)行調(diào)度。這些信息包括標(biāo)志信息、

24、說明信息、現(xiàn)場信息和管理信息等； (2)標(biāo)志進(jìn)程的存在，進(jìn)程控制塊是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志 9、進(jìn)程能否訪問自己的進(jìn)程控制塊內(nèi)容？ 進(jìn)程控制塊是系統(tǒng)為程序建立的用于標(biāo)志進(jìn)程，記錄各進(jìn)程執(zhí)行情況的。進(jìn)程本身不能訪問或者修改自己的進(jìn)程控制塊的內(nèi)容，但父進(jìn)程可以訪問或修改其子孫進(jìn)程的進(jìn)程控制塊內(nèi)容，以便對它的子孫進(jìn)程進(jìn)行必要的管理和控制。 10、處理器為什么要區(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(jìn)行調(diào)度、控制或啟動(dòng)外圍設(shè)備的程序使用。為了避免錯(cuò)誤地使用特權(quán)指令，處理器分為兩種操作模式：

25、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。 若程序處于目態(tài)操作模式，一旦出現(xiàn)特權(quán)指令，處理器就能識別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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中往往把用戶程序置于目態(tài)下運(yùn)行，已保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全可靠。 11、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)的中斷處理程序?qū)χ袛嗍录M(jìn)行處理，中斷處理程序的主要工作有： 1) 保護(hù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場信息 把中斷時(shí)的通用寄存器，控制寄存器內(nèi)容及舊PSW保存到被中斷進(jìn)程的進(jìn)程控制塊中。 2) 分析中斷原因 根據(jù)舊PSW的中斷碼可知發(fā)生該中斷的具體原因。 3) 處理發(fā)生的中斷

26、事件 一般只做一些簡單處理，在多數(shù)情況下把具體的處理交給其他程序模塊去做。 12、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(shí)出現(xiàn)的中斷的次序，當(dāng)中斷裝置響應(yīng)了某個(gè)中斷后中斷處理程序在進(jìn)行處理時(shí)，中斷裝置也可能去響應(yīng)另一個(gè)中斷事件。因此會(huì)出現(xiàn)優(yōu)先級低的中斷事件的處理打斷優(yōu)先級高的中斷事件的處理，使得中斷事件的處理順序與響應(yīng)順序不一致，而且會(huì)形成多重嵌套處理，使多現(xiàn)場保護(hù)、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(gè)中斷處理沒有結(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

27、標(biāo)志，如果沒有屏蔽就響應(yīng)該中斷；否則，暫時(shí)不響應(yīng)該中斷，待屏蔽標(biāo)志消除后再響應(yīng) 。 13、為什么不能屏蔽自愿中斷事件？答：自愿中斷事件是正在運(yùn)行程序所期待中的事件，它是正在運(yùn)行程序?yàn)檎埱笳{(diào)用操作系統(tǒng)的某個(gè)功能服務(wù)而執(zhí)行一條“訪管指令”所引起的中斷。當(dāng)處理器執(zhí)行到訪管指令時(shí)就產(chǎn)生一個(gè)中斷，因而進(jìn)程自愿中斷的斷點(diǎn)是確定的。自愿中斷不同于強(qiáng)迫性中斷，強(qiáng)迫中斷不是當(dāng)前進(jìn)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(jìn)程的。自愿中斷是用戶程序訪問系統(tǒng)功能的手段，在進(jìn)程中是確定的，因而不能屏蔽。 14、在一個(gè)單處理器的多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，現(xiàn)有兩道作業(yè)同時(shí)執(zhí)行，其中以運(yùn)算為主，另一道以輸入輸出為主，你將怎

28、樣賦予作業(yè)進(jìn)程占有處理器的優(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)。確定作業(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(jìn)程的優(yōu)先數(shù)大于批處理作業(yè)進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)。 15、假定就緒隊(duì)列中的進(jìn)程按優(yōu)先數(shù)自大到小順序排列，當(dāng)即有進(jìn)程要加入就緒隊(duì)列時(shí)，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(shí)現(xiàn)進(jìn)程入隊(duì)的程序。解：這就是一個(gè)單向鏈表的插入操作，用類C語言描述如下： procedure Insert(Queue ReadyQue,Pointer P) /ReadyQue 是就緒隊(duì)列指針，P是要插入隊(duì)列進(jìn)程指針 /P中的priority指示其進(jìn)程的優(yōu)先數(shù) /P中的N

29、ext指示其后繼進(jìn)程指針 Pointer P1=ReadyQue, P2=ReadyQue; /P1指示比P優(yōu)先數(shù)小的第一個(gè)進(jìn)程指針 /P2指示比P優(yōu)先數(shù)大的第一個(gè)進(jìn)程指針 while(P-prioritypriority & P1-Next) /查找要插入位置的前后結(jié)點(diǎn) P2=P1; P1=P1-Next; /查到后將P插入到就緒隊(duì)列中 P-Next=P1; P2-Next=P; /End Procedure16、解釋處理器的兩級調(diào)度。我們把磁盤上用來存放作業(yè)信息的專用區(qū)域稱為輸入井；把輸入井中等待處理的作業(yè)稱為后備作業(yè)。從輸入井中選取后備作業(yè)裝入主存的工作稱為作業(yè)調(diào)度。作業(yè)調(diào)度選中了一個(gè)作

30、業(yè)且把它裝入主存儲(chǔ)器時(shí)，就為該作業(yè)創(chuàng)建了一個(gè)用戶進(jìn)程，初始狀態(tài)為就緒態(tài)。我們把從就緒進(jìn)程中選取一個(gè)進(jìn)程，讓它占用處理器的工作稱為進(jìn)程調(diào)度。17、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(chǔ)器，使作業(yè)能有機(jī)會(huì)占用處理器執(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)有的尚未分配的資源能夠滿足該作業(yè)的資源要求。18、某系統(tǒng)采用不能移動(dòng)已在主存儲(chǔ)器中作業(yè)的可變分區(qū)方式管理主存儲(chǔ)器，現(xiàn)有供用戶使用的主存空間100K，系統(tǒng)配有4臺(tái)磁帶機(jī)，有一批作業(yè)見下表： 作業(yè)序號進(jìn)輸入井時(shí)間要求計(jì)算時(shí)間需要主存容量申請磁帶機(jī)數(shù)110：002

31、5分鐘15K2臺(tái)210：2030分鐘60K1臺(tái)310：3010分鐘50K3臺(tái)410：3520分鐘10K2臺(tái)510：4015分鐘30K2臺(tái)該系統(tǒng)采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，對磁帶機(jī)采用靜態(tài)分配，忽略設(shè)備工作時(shí)間和系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度所花的時(shí)間，請分別寫出采用“先來先服務(wù)調(diào)度算法”和“計(jì)算時(shí)間最短者優(yōu)先算法”選中作業(yè)執(zhí)行的次序以及它們的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。 解：先來先服務(wù)法如下表：作業(yè)序號進(jìn)輸入井時(shí)間進(jìn)入主存時(shí)間開始計(jì)算時(shí)間結(jié)束計(jì)算時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間解釋110：0010：0010：0010：2525此時(shí)輸入井中只有一個(gè)作業(yè)且滿足資源要求，因此被選中運(yùn)行。210：2010：2010：2510：5535作業(yè)2到達(dá)輸入井，滿足資

32、源要求，裝入主存，等到作業(yè)1運(yùn)行完畢進(jìn)入運(yùn)行態(tài)。410：3510：3510：5511：1540由于作業(yè)3要求主存空間無法滿足，因此作業(yè)4先行一步，運(yùn)行期間作業(yè)5進(jìn)入輸入井，并滿足資源要求，因此作業(yè)5進(jìn)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(yùn)行。310：3011：3011：3011：4070最后作業(yè)3裝入主存并運(yùn)行平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為（22+35+40+50+70）/5=44分鐘按計(jì)算時(shí)間最短者優(yōu)先算法如下表：作業(yè)序號進(jìn)輸入井時(shí)間進(jìn)入主存時(shí)間開始計(jì)算時(shí)間結(jié)束計(jì)算時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間解釋110：0010：1010：0010：2525此時(shí)輸入井中只有一個(gè)作業(yè)且滿足資源

33、要求，因此被選中運(yùn)行。210：2010：2010：2510：5535作業(yè)2到達(dá)輸入井，滿足資源要求，裝入主存，等到作業(yè)1運(yùn)行完畢進(jìn)入運(yùn)行。510：4010：5510：5511：1030由于作業(yè)3要求主存空間無法滿足，因此作業(yè)4先行一步裝入主存，當(dāng)作業(yè)2讓出處理器的同時(shí)，作業(yè)5滿足資源要求進(jìn)入主存就緒。根據(jù)算法作業(yè)5先進(jìn)入處理器運(yùn)行。410：3510：3511：1011：3055310：3011：3011：3011：4070最后作業(yè)3裝入主存并運(yùn)行平均周轉(zhuǎn)時(shí)間：（25+35+30+55+70）/543 分鐘19、作業(yè)名到達(dá)時(shí)間估計(jì)時(shí)間(分鐘)開始時(shí)間完成時(shí)間等待時(shí)間A8:30130B8:5015

34、C9:2070答：采用計(jì)算時(shí)間短的作業(yè)優(yōu)先算法如下：作業(yè)名到達(dá)時(shí)間估計(jì)時(shí)間(分鐘)開始時(shí)間完成時(shí)間等待時(shí)間分鐘A8:3013010:5513:05145B8:50159:309:4540C9:20709:4510:5525最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度結(jié)果如下：作業(yè)名到達(dá)時(shí)間估計(jì)時(shí)間(分鐘)開始時(shí)間完成時(shí)間等待時(shí)間響應(yīng)比1響應(yīng)比2A8:301309:4511:558560/13075/130B8:50159:309:454040/15C9:207011:5513:0515510/7025/7020、什么是進(jìn)程調(diào)度？當(dāng)進(jìn)程調(diào)度選中一個(gè)進(jìn)程后，怎樣才能讓它占用處理器？ 我們把一個(gè)進(jìn)程讓出處理器由另一個(gè)進(jìn)程占用

35、處理器的過程稱為進(jìn)程調(diào)度。答：當(dāng)進(jìn)程調(diào)度選中一個(gè)進(jìn)程后，把選中進(jìn)程的進(jìn)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)容送入處理器相應(yīng)的寄存器中，處理器就按該進(jìn)程的要求工作，達(dá)到了進(jìn)程占用處理器的目的。 24、有5個(gè)進(jìn)程P1，P2,P3，P4，P5它們同時(shí)依次進(jìn)入就緒隊(duì)列，它們的優(yōu)先數(shù)和所需要的處理器時(shí)間如表 3-1所示 進(jìn)程處理器時(shí)間優(yōu)先數(shù)P1103P211P323P414P552忽略進(jìn)行調(diào)度等所花費(fèi)的時(shí)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(jìn)程執(zhí)行的順序。 b、分別計(jì)算出上述兩種算法使進(jìn)程在就緒隊(duì)列中的等待時(shí)間以及兩種算

36、法下的平均等待時(shí)間。 解：a)采用先來先服務(wù)法的執(zhí)行順序是P1P2P3P4P5。這是由其進(jìn)入的順序所確定的。采用“非搶占式的優(yōu)先數(shù)”調(diào)度算法時(shí)，各進(jìn)程的執(zhí)行順序是P1P4P3P5P2.b)如表所示：先來先服務(wù)法：進(jìn)程等待時(shí)間運(yùn)行時(shí)間P1010P2101P3112P4131P5145平均等待時(shí)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(jìn)程等待時(shí)間運(yùn)行時(shí)間P1010P4101P3112P5135P2181平均等待時(shí)間(0+10+11+13+18)/5=10.425、UNIX進(jìn)程由哪些部分組成？各起什么作用？ 答：在UNIX系統(tǒng)中進(jìn)程由三部分組成：進(jìn)程控制塊、正文段和數(shù)據(jù)

37、段。 UNIX系統(tǒng)為了節(jié)省進(jìn)程控制塊所占的主存空間，把每個(gè)進(jìn)程控制塊分成兩部分。一部分常駐內(nèi)存，記錄了進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度時(shí)必須使用的一些主要信息，不管進(jìn)程是否占有處理器運(yùn)行，系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)對這部分的內(nèi)容進(jìn)行查詢和處理。UNIX系統(tǒng)把作為基本控制塊，把它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為proc結(jié)構(gòu)。另一部分非常駐內(nèi)存，當(dāng)進(jìn)程不占有處理器時(shí)，系統(tǒng)不會(huì)對這部分內(nèi)容進(jìn)行查詢和處理，因此這部分內(nèi)容可以存放在磁盤的對換區(qū)中，它隨著用戶程序和數(shù)據(jù)換進(jìn)或換出主存。 而正文段的功能則是在多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，不同的進(jìn)程可能要調(diào)用相同的程序。供多個(gè)進(jìn)程共享的程序稱為進(jìn)程的正文段。正文段是可再入的程序，它由不可被修改的程序和常數(shù)組成。 進(jìn)程執(zhí)行

38、程序時(shí)用到的數(shù)據(jù)構(gòu)成數(shù)據(jù)段，如果進(jìn)程執(zhí)行的順序是非共享的，則也構(gòu)成數(shù)據(jù)段的一部分。UNIX把進(jìn)程的數(shù)據(jù)段又劃分成三部分，用戶棧區(qū)、用戶數(shù)據(jù)區(qū)和系統(tǒng)工作區(qū)。 26、UNIX中創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程要做哪些主要工作？ 答：UNIX中一個(gè)進(jìn)程使用系統(tǒng)調(diào)用fork來創(chuàng)建新進(jìn)程，形成父子關(guān)系經(jīng)。父進(jìn)程與子進(jìn)程可以并發(fā)執(zhí)行。 fork生成一個(gè)新進(jìn)程的工作由函數(shù)newproc完成的，它的工作過程如下： 1、在進(jìn)程表proc中為子進(jìn)程找一個(gè)空閑的表項(xiàng)，用來存放子進(jìn)程的proc結(jié)構(gòu)。 2、為子進(jìn)程分配一個(gè)惟一的標(biāo)識號，UNIX系統(tǒng)進(jìn)程標(biāo)識號的范圍是0-255。 3、把父進(jìn)程proc中字段復(fù)制到子進(jìn)程的proc中，但把p-

39、pid置為分配到的標(biāo)識號，把p-pid置為父進(jìn)程標(biāo)識號，把p_stat置為“創(chuàng)建”狀態(tài)。 4、按父進(jìn)程中p_size所示的長度為子進(jìn)程申請分配空間。27、答：運(yùn)行狀態(tài)、就緒狀態(tài)、睡眠狀態(tài)、創(chuàng)建狀態(tài)、僵死狀態(tài)。28、UNIX采用怎樣的進(jìn)程調(diào)度算法？UNIX對進(jìn)程的調(diào)度采用動(dòng)態(tài)優(yōu)先數(shù)算法，進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)隨進(jìn)程的執(zhí)行情況而變化。 29、UNIX優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先權(quán)之間有什么關(guān)系？ 答：UNIX中每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)優(yōu)先數(shù)，就緒進(jìn)程能占用處理器的優(yōu)先權(quán)取決于進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)，優(yōu)先數(shù)越小則優(yōu)先權(quán)越高。 30、UNIX什么情況下要進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度？調(diào)度程序swtch的主要任務(wù)是什么？ 答：當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行中由于各種事件讓出處理器時(shí)

40、，或一個(gè)處理器的進(jìn)程用完了一個(gè)時(shí)間片后被剝奪了占用處理器的權(quán)利（被搶占）時(shí)。進(jìn)程調(diào)度程序swtch從內(nèi)存就緒隊(duì)列中選取優(yōu)先數(shù)最小的進(jìn)程占用處理器運(yùn)行。 在UNIX系統(tǒng)中，Swtch程序是用來完成進(jìn)程調(diào)度的。Swtch進(jìn)行調(diào)度的時(shí)機(jī)是： 進(jìn)程完成了預(yù)定任務(wù)而終止 進(jìn)程因等待某些時(shí)間而進(jìn)入睡眼狀態(tài) 進(jìn)程由于與其他進(jìn)程協(xié)同完成某一任務(wù)時(shí)因同步需要而主動(dòng)放棄處理器 發(fā)現(xiàn)比線性進(jìn)程更高優(yōu)先權(quán)的進(jìn)程。 進(jìn)程用完了一個(gè)規(guī)定的時(shí)間片 其他異常處理時(shí)強(qiáng)迫對處理器進(jìn)行調(diào)度。 Swtch程序的主要任務(wù)是： 保存現(xiàn)在運(yùn)行進(jìn)程的現(xiàn)場信息 從在內(nèi)存就緒的進(jìn)程中選擇一個(gè)優(yōu)先數(shù)最小（優(yōu)先權(quán)最高）的進(jìn)程占用處理器 為被選中的進(jìn)

41、程恢復(fù)現(xiàn)場信息。1.解釋下列術(shù)語邏輯地址；絕對地址；地址轉(zhuǎn)換答：邏輯地址：對于用戶來說，他無須知道自己的作業(yè)究竟是在主存的什么位置，他們可以認(rèn)為自己的程序和數(shù)據(jù)就是放在從0地址開始一組連續(xù)的地址空間中，這個(gè)地址空間是程序用來訪問信息所用的一系列連續(xù)地址單元的集合，該地址空間就是邏輯地址空間。邏輯地址空間中，地址單元的編號稱為邏輯地址。絕對地址：主存也被按照連續(xù)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編號，絕對地址空間就是主存中一系列連續(xù)存儲(chǔ)信息的物理單元的集合，也稱絕對地址空間為存儲(chǔ)地址空間或物理地址空間。絕對地址空間中物理單元的編號稱為絕對地址。 地址轉(zhuǎn)換：由于一個(gè)作業(yè)裝入到與其邏輯地址空間不一致的絕對地址空間，使得

42、邏輯地址與絕對地址不同，而引起的對有關(guān)地址部分的調(diào)整，即邏輯地址轉(zhuǎn)換成絕對地址的過程稱為重定位，也稱為地址轉(zhuǎn)換。2.存儲(chǔ)保護(hù)的目的是什么？怎樣實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)？答：存儲(chǔ)保護(hù)的目的就是為了保護(hù)主存中各區(qū)域內(nèi)的信息不被破壞，它包括存儲(chǔ)的權(quán)限，存儲(chǔ)不可跨越區(qū)域等等。為實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)，必須由硬件和軟件配合實(shí)現(xiàn)。比如在頁式管理中，要由操作系統(tǒng)提供頁表，硬件機(jī)構(gòu)確定頁的使用必須是安全的，如不能訪問不屬于自己的頁等。3.什么叫重定位？重定位的方式有哪兩種？比較它們的不同。答：由于一個(gè)作業(yè)裝入到與其邏輯地址空間不一致的絕對地址空間，使得邏輯地址與絕對地址不同，而引起的對有關(guān)地址部分的調(diào)整，即邏輯地址轉(zhuǎn)換成絕對地址的

43、過程稱為重定位，也稱為地址轉(zhuǎn)換。重定位有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種情況。所謂靜態(tài)重定位是在裝入一個(gè)作業(yè)的時(shí)候，把作業(yè)中的指令地址和數(shù)據(jù)地址全部一次性地轉(zhuǎn)換成絕對地址。所謂動(dòng)態(tài)重定位是由軟件和硬件相配合來實(shí)現(xiàn)的。地址重定位不再是裝入的時(shí)候一次完成了，而是設(shè)置一個(gè)基址寄存器，裝入作業(yè)的時(shí)候，將作業(yè)在主存區(qū)域的首地址放入到基址寄存器中。作業(yè)執(zhí)行的時(shí)候，由硬件的地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)地對地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換，執(zhí)行指令的時(shí)候，只要將邏輯地址加上基址寄存器的內(nèi)容，就得到了絕對地址。靜態(tài)重定位和動(dòng)態(tài)重定位的不同在于：靜態(tài)重定位是在作業(yè)裝入的時(shí)候一次完成，動(dòng)態(tài)重定位是在作業(yè)執(zhí)行時(shí)再實(shí)現(xiàn)的。靜態(tài)重定位是軟件支持的，動(dòng)態(tài)重定位是硬件和軟件

44、合作實(shí)現(xiàn)的。靜態(tài)重定位不能實(shí)現(xiàn)主存的移動(dòng)，而動(dòng)態(tài)重定位可以。動(dòng)態(tài)重定位還可能提供虛擬存儲(chǔ)空間。4、比較固定分區(qū)、可變分區(qū)和頁式存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)。答：固定分區(qū)優(yōu)點(diǎn)：能支持多道程序設(shè)計(jì)。無需專門的硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。缺點(diǎn)：主存利用率不算太高，分配中出現(xiàn)內(nèi)部零頭問題。分區(qū)大小固定不靈活，不能為程序動(dòng)態(tài)申請內(nèi)存。不具備虛擬存儲(chǔ)能力?？勺兎謪^(qū)優(yōu)點(diǎn)：支持多道程序設(shè)計(jì)。沒有內(nèi)部零頭問題，主存利用率比固定分區(qū)高。采用移動(dòng)技術(shù)后可以滿足正在執(zhí)行的作業(yè)的主存擴(kuò)充的要求。缺點(diǎn)：動(dòng)態(tài)重定位和保護(hù)措施需要硬件機(jī)構(gòu)支持，成本高。由于有外部零頭，所以主存利用率依然不算很高。移動(dòng)技術(shù)開銷很大。每次必須將作業(yè)完整調(diào)入并連續(xù)存放，

45、主存利用率不高。不具備虛擬存儲(chǔ)能力。頁式存儲(chǔ)管理優(yōu)點(diǎn)：支持多道程序設(shè)計(jì)解決了外部零頭問題，內(nèi)部零頭大大減少（一個(gè)作業(yè)平均只有50頁面大小的內(nèi)部零頭）主存利用率比較高。用戶作業(yè)無需在主存中連續(xù)存放，提高主存的利用率。如果是分頁虛擬存儲(chǔ)管理，可以提供大容量的多個(gè)虛擬存儲(chǔ)器，主存利用率更高了。缺點(diǎn)：動(dòng)態(tài)重定位和保護(hù)措施需要硬件機(jī)構(gòu)支持，成本高；采用頁表，占用了一部分主存空間和處理機(jī)時(shí)間。分頁虛擬存儲(chǔ)管理中，增加了缺頁中斷的處理，增加了系統(tǒng)開銷。5、在可變分區(qū)管理方式下，為什么要引入移動(dòng)技術(shù)？移動(dòng)一道作業(yè)時(shí)操作系統(tǒng)要做哪些工作？ 答：采用移動(dòng)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是： 1）可以使分散的空閑區(qū)集中起來，可以容納

46、新的作業(yè)，提高主存空間的利用率 2）方便作業(yè)執(zhí)行過程中擴(kuò)充主存空間，一道作業(yè)在執(zhí)行中要求增加主存量時(shí)，只要移動(dòng)鄰近作業(yè)就可以增加它所點(diǎn)的分區(qū)長度。 移動(dòng)一道作業(yè)時(shí)操作系統(tǒng)要進(jìn)行的處理： 1）判斷被移動(dòng)的作業(yè)是否在與外圍設(shè)備交換信息，如是則不能移動(dòng)，否則可以移動(dòng)。 2）操作系統(tǒng)在移動(dòng)作業(yè)信息時(shí)先移動(dòng)作業(yè)信息的存儲(chǔ)位置。 3）修改主存分配表中和保存在進(jìn)程控制塊中的分區(qū)起始地址和長度信息。 4）采取必要措施，盡量減少移動(dòng)的作業(yè)數(shù)和信息量，提高系統(tǒng)效率。 6、假定某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存容量為32K，對主存采用動(dòng)態(tài)定位可變分區(qū)分配算法?，F(xiàn)在已經(jīng)有3個(gè)作業(yè)在主存儲(chǔ)器中（如圖），當(dāng)作業(yè)J2執(zhí)行時(shí)，要求擴(kuò)充3K作

47、業(yè)，為了滿足作業(yè)J2這一要求，應(yīng)移動(dòng)幾道作業(yè)的信息？寫出它們的次序、方向和距離。答：因?yàn)椴捎每勺兎謪^(qū)的管理方式，要求作業(yè)的邏輯地址空間是連續(xù)的，并且主存空間也是連續(xù)的。因此，作業(yè)J2要求擴(kuò)充的主存區(qū)域應(yīng)該在原占有區(qū)域之后，于是必須通過移動(dòng)來集中空閑區(qū)以供J2擴(kuò)充之需。移動(dòng)的方法有兩種：先把J1向上移動(dòng)1K再把J2向上移動(dòng)2K.J3向下移動(dòng)2K.顯然，第二種方法只要進(jìn)行一次移動(dòng)，明顯比第一種方法好。7、用可變分區(qū)方式管理主存時(shí)，假定主存中按地址順序依次有五個(gè)空閑區(qū)，空閑區(qū)的大小依次為32K、10K、5K，228K，100K.現(xiàn)有五個(gè)作業(yè)J1，J2，J3,J4，J5.它們各需主存1K,10K,10

48、8K,28K和115K.若采用最先適應(yīng)分配算法能把這五個(gè)作業(yè)按J1-J5的次序全部裝入主存?你認(rèn)為按怎樣的次序裝入這五個(gè)作業(yè)可使主存空間利用率最高？ 答：按最先適應(yīng)算法時(shí)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)裝入次序?yàn)镴4、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(shí)的主存空間利用率最高。 8、解釋頁式存儲(chǔ)管理中為什么要設(shè)置頁表和快表？ 答：在頁式存儲(chǔ)管理中

49、，主存被分成大小相等的若干塊，同時(shí)程序邏輯地址也分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(zhǔn)確地查表邏輯地址與絕對地址的的對應(yīng)關(guān)系，就需要為每個(gè)作業(yè)建立一張頁表，表示邏輯地址中的頁號與主存中塊號的對應(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(shí)，要先訪問頁表，計(jì)算出絕對地址，這樣兩次訪主存延長了指令執(zhí)行周期，降低了執(zhí)行速度，而設(shè)置一個(gè)高速緩沖寄存器將頁表中的一部分存放進(jìn)去，這部分頁表就是快表，訪問主存時(shí)二者同時(shí)進(jìn)行，由于快表存放的是經(jīng)常使用的頁表內(nèi)容，訪問速度很快，這樣可以大大加快查找速度和指令執(zhí)行速度。9、頁

50、式存儲(chǔ)管理中頁面大小是根據(jù)什么決定的？頁表的長度又是根據(jù)什么決定的？答：頁面的大小是由地址結(jié)構(gòu)決定的。頁表的長度是由作業(yè)的信息量決定的，作業(yè)有多少頁，頁表中就有多少個(gè)記錄項(xiàng)。11、敘述頁式存儲(chǔ)管理中地址轉(zhuǎn)換過程。答：首先，操作系統(tǒng)為每個(gè)作業(yè)創(chuàng)建一張頁表，它建立了邏輯地址中的頁號到絕對地址中的塊號的映射。然后，借助于硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，在作業(yè)執(zhí)行過程中，每執(zhí)行一條指令時(shí)，按邏輯地址中的頁號查頁表得到對應(yīng)的塊號，再根據(jù)公式“絕對地址=塊號塊長+頁內(nèi)地址”換算出欲訪問的主存單元的絕對地址。12、什么叫虛擬存儲(chǔ)器？怎樣確定虛擬存儲(chǔ)器的容量？ 虛擬存儲(chǔ)器是為“擴(kuò)大”主存容量而采用的一種設(shè)計(jì)技巧，它利用作業(yè)

51、在只裝入部分信息時(shí)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(chǔ)器實(shí)現(xiàn)小主存空間容納大邏輯地址空間的作業(yè)。 虛擬存儲(chǔ)器的容量由計(jì)算機(jī)的地址結(jié)構(gòu)(地址總線位數(shù))決定。如計(jì)算機(jī)的地址總線位數(shù)為32位，則最大的虛存容量為232=4294967296B=4GB 13、敘述頁式虛擬存儲(chǔ)器的基本原理。答：頁式虛擬存儲(chǔ)器是在頁式存儲(chǔ)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的，其工作原理是：首先把作業(yè)信息作為副本存放在磁盤上，作業(yè)執(zhí)行時(shí)，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(biāo)志。 作業(yè)執(zhí)行時(shí)若所訪問的頁面已經(jīng)在主存中，則按頁式存儲(chǔ)管理方式進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換，得到絕對地址，否則

52、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(shí)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。 14、采用可變分區(qū)方式管理主存時(shí)，能實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器嗎？為什么？答：不可以，因?yàn)榭勺兎謪^(qū)每次必須將作業(yè)完整調(diào)入并連續(xù)存放，這不適合虛擬存儲(chǔ)的要求。同時(shí)，可變分區(qū)的硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)把絕對地址超出限定范圍時(shí)作地址錯(cuò)處理，而不是產(chǎn)生“缺分區(qū)中斷”。15、什么叫“抖動(dòng)”？怎樣衡量頁面調(diào)度算法的好壞？答：如果選用了一個(gè)不合適的調(diào)度算法，就會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：剛被淘汰了的頁面又立即要用，又要把它調(diào)入進(jìn)來，而調(diào)入不久又被調(diào)出，調(diào)出不久再次被調(diào)入，如此反復(fù)，使得調(diào)度非常頻繁，以至于大部分時(shí)間都花費(fèi)在來回調(diào)度上。這種現(xiàn)象叫“抖動(dòng)”。一個(gè)好的調(diào)度算法應(yīng)減少和避免抖動(dòng)現(xiàn)象。16、某采用頁式虛擬存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)，一個(gè)共