2023年自考操作系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料大全

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)資源涉及兩大類：硬件資源和軟件資源。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件資源重要涉及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)；軟件資源涉及各種程序和數(shù)據(jù)。4、操作系統(tǒng)如何為用戶提供良好的運(yùn)營環(huán)境?答：操作系統(tǒng)是一種系統(tǒng)程序，其目的是提供一個(gè)供其他程序執(zhí)行的良好環(huán)境。一方面操作系統(tǒng)要使得計(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(qǐng)求操作系統(tǒng)的功能模塊為其服務(wù)，而不必了解硬件的特性。另一方面操作系統(tǒng)要使得計(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)以文獻(xiàn)形式管理軟件資源，保證信息的安全和快速存取。5、操作系統(tǒng)如何提高系統(tǒng)的效率?答：為提高系統(tǒng)的效率：操作系統(tǒng)擴(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，防止各用戶間的互相干擾；操作系統(tǒng)以文獻(xiàn)形式管理軟件資源，保證信息安全和快速存取。6、批解決操作系統(tǒng)如何實(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，涉及程序、數(shù)據(jù)、作業(yè)控制說明書通過相應(yīng)的輸入設(shè)備傳送到大容量的磁盤上等待解決。操作系統(tǒng)中的作業(yè)調(diào)度程序按照某種原則從磁盤上選擇若干作業(yè)裝入主存儲(chǔ)器，主存儲(chǔ)器中的這些作業(yè)可以占用中央解決機(jī)運(yùn)營。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)營。這樣，在作業(yè)控制說明書的控制下，無需認(rèn)為干預(yù)，批解決操作系統(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)的重要特點(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)交互對(duì)話，重要有以下特點(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(qǐng)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(duì)用戶的請(qǐng)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(duì)他的請(qǐng)求而感到滿意。交互性采用了人-機(jī)對(duì)話的工作，用戶在終端上可以直接輸入、調(diào)試和運(yùn)營自己的程序，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(duì)“前臺(tái)”作業(yè)要及時(shí)響應(yīng)?答：批解決操作系統(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(duì)話，這兩種操作系統(tǒng)各具有各自的優(yōu)點(diǎn)。為了充足發(fā)揮批解決系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上配置的操作系統(tǒng)往往具有批解決能力，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)交給批解決系統(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)，而那些由批解決系統(tǒng)控制的作業(yè)稱為"后臺(tái)"作業(yè)。在這樣的系統(tǒng)中，對(duì)前臺(tái)作業(yè)應(yīng)當(dāng)及時(shí)響應(yīng)，使用戶滿意；對(duì)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)的重要特性是什么?答：能使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接受到外部信號(hào)后及時(shí)進(jìn)行解決，并且在嚴(yán)格的規(guī)定期間內(nèi)解決結(jié)束，再給出反饋信號(hào)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)"。其特性是：(1)及時(shí)響應(yīng)，快速解決實(shí)時(shí)系統(tǒng)的時(shí)間規(guī)定是強(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)對(duì)的的結(jié)果時(shí)，才干認(rèn)為系統(tǒng)的功能是對(duì)的的。(2)高可靠性和安全性不強(qiáng)求系統(tǒng)資源的運(yùn)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)，而是大部分或所有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)營在嵌入式系統(tǒng)中對(duì)各種部件、裝置等資源進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)、解決和控制的系統(tǒng)軟件。11、嵌入式操作系統(tǒng)的重要特點(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)互相協(xié)作完畢一個(gè)共同的任務(wù)。把一個(gè)計(jì)算問題提成若干個(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，充足運(yùn)用各計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)。這樣，一個(gè)程序就分布在幾臺(tái)計(jì)算機(jī)并行執(zhí)行，互相協(xié)作得到結(jié)果。13、從資源管理的角度來看，操作系統(tǒng)的基本功能可提成哪些部分?答：從資源管理的角度來看，操作系統(tǒng)的基本功能可分為五大部分（1）解決器管理為用戶地分解決器時(shí)間，盡也許地使解決器處在忙狀態(tài)，提高解決器的工作效率。（2）存儲(chǔ)管理實(shí)現(xiàn)對(duì)主存儲(chǔ)器的管理，為用戶分派主存空間，保護(hù)主存中的程序和數(shù)據(jù)不被破壞，提高主存空間的運(yùn)用率。（3）文獻(xiàn)管理面向用戶實(shí)現(xiàn)按文獻(xiàn)名存取文獻(xiàn)，管理用戶信息的存儲(chǔ)、檢索、共享和保護(hù)，合理地分派和使用文獻(xiàn)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，涉及設(shè)備的分派、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)程序才干占用中央解決器？答：一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，特別是采用多道程序設(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，并且尚有若干應(yīng)用程序。這些程序只有占用中央解決執(zhí)行時(shí)才干履行自己職責(zé)。而中央解決器在任何時(shí)刻最多只能被一個(gè)程序占用。計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)，自動(dòng)執(zhí)行引導(dǎo)程序。引導(dǎo)程序一方面進(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。此后操作系統(tǒng)便等待用戶請(qǐng)求（事件）的發(fā)生，當(dāng)有某個(gè)事件出現(xiàn)，硬件便能辨認(rèn)并能發(fā)生一個(gè)中斷，從而告知操作系統(tǒng)，由它的服務(wù)程序去解決，解決結(jié)束后，又等待下一個(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。假如沒有事件發(fā)生，CPU繼續(xù)執(zhí)行；若有事件發(fā)生，中斷裝置中斷原先占用CPU的程序的執(zhí)行，讓操作系統(tǒng)的解決事件服務(wù)程序占用CPU對(duì)事件進(jìn)行解決，解決完后，再讓被中斷的程序繼續(xù)占用CPU執(zhí)行下去。2、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)如何讓多個(gè)程序同時(shí)執(zhí)行?答：一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，特別是采用多道程序設(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，并且尚有若干應(yīng)用程序。這些程序只有占用中央解決執(zhí)行時(shí)才干履行自己職責(zé)。而中央解決器在任何時(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)去占用解決器。操作系統(tǒng)對(duì)事件解決結(jié)束后，又積極讓出解決器，并根據(jù)對(duì)事件解決情況從那些具有占用解決器條件的程序中選擇一個(gè)，讓它占用解決器，直到系統(tǒng)再一次發(fā)生事件而被中斷。操作系統(tǒng)總是按照預(yù)定的策略去選擇可占用解決器的程序，系統(tǒng)中若干程序可以交替地占用解決器，形成多個(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：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)占用解決器執(zhí)行，在執(zhí)行中假如它也使用啟動(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)導(dǎo)致沖突。為保護(hù)輸入輸出的完整性，把“啟動(dòng)I/O”等的一類也許影響系統(tǒng)安全的指令定義為特權(quán)指令。特權(quán)指令只允許操作系統(tǒng)使用，用戶程序不能使用特權(quán)指令。用戶程序若要啟動(dòng)I/O，必須請(qǐng)求操作系統(tǒng)代為啟動(dòng)，這種方式不僅可以保證安全地使用外圍設(shè)備，對(duì)的地傳送信息，并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、如何限制用戶程序中使用特權(quán)指令?（1007考題33）答：為了保證對(duì)的的操作，應(yīng)當(dāng)限制用戶程序使用特權(quán)指令，為此，中央解決器設(shè)立了兩種工作方式：管態(tài)和目態(tài)。在管態(tài)下，中央解決器可執(zhí)行包含特權(quán)指令在內(nèi)的一切指令；在目態(tài)下，中央解決器不準(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。假如中央解決器在目態(tài)下取到了特權(quán)指令，中央解決器就拒絕執(zhí)行該指令，并產(chǎn)生“非法操作”事件經(jīng)中斷裝置和操作系統(tǒng)告知用戶修改。6、操作系統(tǒng)與硬件如何配合來實(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，為了保證對(duì)的操作，必須對(duì)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)分派的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，硬件中設(shè)立了兩個(gè)寄存器來限定用戶程序執(zhí)行時(shí)可以訪問的空間范圍。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(duì)每一個(gè)訪問內(nèi)存的地址進(jìn)行核對(duì)："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)行中犯錯(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)能對(duì)的，高效地工作至關(guān)重要。由于程序的結(jié)構(gòu)是影響程序質(zhì)量的內(nèi)在因素，因此，有必要對(duì)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33）答：操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)追求以下目的：對(duì)的性：一個(gè)結(jié)構(gòu)良好的操作系統(tǒng)不僅能保證對(duì)的性并且易于驗(yàn)證其對(duì)的性；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，使解決既有效又靈活。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)方法總的目的都要保證操作系統(tǒng)工作的可靠性。層次結(jié)構(gòu)法的最大特點(diǎn)是把整體問題局部化，采用層次結(jié)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)清楚，并且便于調(diào)試，有助于功能的增長，刪減和修改。層次結(jié)構(gòu)的重要優(yōu)點(diǎn)是有助于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試，對(duì)的性容易得到保證，也提高了可維護(hù)性和可移植性。10、用戶如何使用操作系統(tǒng)提供的接口?答：用戶是通過操作系統(tǒng)來使用計(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)行環(huán)節(jié)的"作業(yè)說明書"，也可以從鍵盤上輸入操作控制命令或從"命令菜單"中選擇命令指出作業(yè)的執(zhí)行環(huán)節(jié)。程序員接口：操作系統(tǒng)提供了許多不同功能的子程序-系統(tǒng)功能調(diào)用，用戶可以在程序中調(diào)用這些子程序。11、操作系統(tǒng)為什么要提供"系統(tǒng)調(diào)用"？答：在用戶編寫的源程序一級(jí)，用戶使用程序設(shè)計(jì)語言描述算題任務(wù)的邏輯規(guī)定，有一些規(guī)定的實(shí)現(xiàn)只有通過操作系統(tǒng)的功能程序才干完畢。操作系統(tǒng)編制了許多不同功能的子程序，用戶程序在執(zhí)行中可以調(diào)用這些子程序。由操作系統(tǒng)提供的這些子程序稱為"系統(tǒng)功能調(diào)用"程序，簡稱"系統(tǒng)調(diào)用"。系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)提供應(yīng)用戶程序的服務(wù)接口。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可以提成內(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、文獻(xiàn)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)營環(huán)境,即用戶態(tài)和核心態(tài).UNIX系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)具有良好的性能,重要涉及：短小精悍、簡潔有效、易移植、可擴(kuò)充、開放性好等。13、UNIX為用戶提供如何的使用接口？（202304.33）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(qǐng)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(qǐng)求系統(tǒng)服務(wù)。14、、什么是UNIX的shell文獻(xiàn)（shell進(jìn)程）？請(qǐng)按自己的需要寫一個(gè)shell文獻(xiàn)。答：為了方便用戶，UNIX系統(tǒng)允許用戶使用shell命令語言編輯成一個(gè)文獻(xiàn)來表達(dá)一組命令的執(zhí)行順序，用shell語言編輯成的文獻(xiàn)稱shell文獻(xiàn)。例P29例題。第三章解決器管理p791、什么是多道程序設(shè)計(jì)？（202307A.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)如何提高系統(tǒng)效率？答：多道程序設(shè)計(jì)運(yùn)用了系統(tǒng)與外圍設(shè)備的并行工作能力，從而提高工作效率。具體表現(xiàn)為：提高了解決器的運(yùn)用率；充足運(yùn)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)常處在忙碌狀態(tài)，系統(tǒng)資源被充足運(yùn)用；發(fā)揮了解決器與外圍設(shè)備以及外圍設(shè)備之間的并行工作能力；從總體上說，采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)后，可以有效地提高系統(tǒng)中資源的運(yùn)用率，增長單位時(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(duì)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：也許延長程序的執(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，增長并行工作道數(shù)就可提高系統(tǒng)效率，但事實(shí)上并行工作道數(shù)與系統(tǒng)效率是不成正比，由于并行的道數(shù)要根據(jù)系統(tǒng)配置的資源和用戶對(duì)資源的規(guī)定而定：

(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)規(guī)定使用同一資源的情況也會(huì)經(jīng)常發(fā)生?？傊?，多道程序設(shè)計(jì)能提高系統(tǒng)資源的使用效率，增長單位時(shí)間的算題量；但是對(duì)每個(gè)計(jì)算問題來說，從算題開始到所有完畢所需要的時(shí)間也許延長，此外在擬定并行工作道數(shù)時(shí)應(yīng)綜合系統(tǒng)的資源配置和用戶對(duì)資源的規(guī)定。4、答：單道時(shí)解決器的運(yùn)用率為：（18+18）/(60+60)=30%兩道并行是解決器的運(yùn)用率為：（18+18）/(72=50%運(yùn)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”？（202307.34）答：程序是具有特定功能的一組指令或語句的集合，它指出了解決器執(zhí)行操作的環(huán)節(jié)。在多道程序設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，也許有多個(gè)程序同時(shí)運(yùn)營，而同一個(gè)程序也也許多次并行執(zhí)行，僅用程序的概念不能對(duì)的反映出程序執(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)程涉及程序和程序解決的對(duì)象，進(jìn)程可以得到程序解決的結(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)可以被多個(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代碼，在執(zhí)行時(shí)自身不改變；(2)一個(gè)可再入程序規(guī)定調(diào)用者提供工作區(qū)，以保證程序以同樣方式為各用戶服務(wù)。7、進(jìn)程有哪些基本狀態(tài)？它們的變化關(guān)系是如何的？答:通常，根據(jù)進(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)事件的完畢；

·就緒態(tài)：等待系統(tǒng)分派解決器以便運(yùn)營；

·運(yùn)營態(tài)：占有解決器正在運(yùn)營。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)刻總是處在上述三種基本狀態(tài)的某一種基本狀態(tài).運(yùn)營態(tài)→等待態(tài)往往是由于等待外設(shè)，等待主存等資源分派或等待人工干預(yù)而引起的。等待態(tài)→就緒態(tài)則是等待的條件已滿足，只需分派到解決器后就能運(yùn)營。運(yùn)營態(tài)→就緒態(tài)不是由于自身因素，而是由外界因素使運(yùn)營狀態(tài)的進(jìn)程讓出解決器，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(jí)的進(jìn)程來搶占解決器等。就緒態(tài)→運(yùn)營態(tài)系統(tǒng)按某種策略選中就緒隊(duì)列中的一個(gè)進(jìn)程占用解決器，此時(shí)就變成了運(yùn)營態(tài)。8、闡述進(jìn)程控制塊的作用？答：進(jìn)程控制塊(ProcessControlBlock,簡稱PCB)，是操作系統(tǒng)為進(jìn)程分派的用于標(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)運(yùn)用進(jìn)程控制塊對(duì)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。這些信息涉及標(biāo)志信息、說明信息、現(xiàn)場(chǎng)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)程自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(duì)它的子孫進(jìn)程進(jìn)行必要的管理和控制。10、解決器為什么要區(qū)分“目態(tài)”和“管態(tài)”兩種操作模式？答：硬件提供的指令系統(tǒng)中有一部分不允許用戶程序直接使用，這些不允許用戶程序使用的指令稱特權(quán)指令，特權(quán)指令只允許操作系統(tǒng)進(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，解決器分為兩種操作模式：目態(tài)-只能執(zhí)行特權(quán)指令以外的指令、管態(tài)-可執(zhí)行指令系統(tǒng)中的一切指令。若程序處在"目態(tài)"操作模式，一旦出現(xiàn)特權(quán)指令，解決器就能辨認(rèn)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)營，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)的中斷解決程序?qū)χ袛嗍录M(jìn)行解決，中斷解決程序的重要工作有：保護(hù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)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。分析中斷因素根據(jù)舊PSW的中斷碼可知發(fā)生該中斷的具體因素。解決發(fā)生的中斷事件一般只做一些簡樸解決，在多數(shù)情況下把具體的解決交給其他程序模塊去做。12、說明中斷屏蔽的作用？答：中斷優(yōu)先級(jí)只是規(guī)定了中斷裝置響應(yīng)同時(shí)出現(xiàn)的中斷的順序，當(dāng)中斷裝置響應(yīng)了某個(gè)中斷后中斷解決程序在進(jìn)行解決時(shí)，中斷裝置也也許去響應(yīng)另一個(gè)中斷事件。因此會(huì)出現(xiàn)優(yōu)先級(jí)低的中斷事件的解決打斷優(yōu)先級(jí)高的中斷事件的解決，使得中斷事件的解決順序與響應(yīng)順序不一致，并且會(huì)形成多重嵌套解決，使多現(xiàn)場(chǎng)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)中斷解決沒有結(jié)束之前不響應(yīng)其他中斷事件，或者只響應(yīng)比當(dāng)前級(jí)別高的中斷事件。于是，當(dāng)中斷裝置檢查到有中斷事件后，便去查看PSW中中斷屏蔽標(biāo)志，假如沒有屏蔽就響應(yīng)當(dāng)中斷；否則，暫時(shí)不響應(yīng)當(dāng)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)營程序所期待中的事件，它是正在運(yùn)營程序?yàn)檎?qǐng)求調(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)解決器執(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)是擬定的。自愿中斷不同于逼迫性中斷，逼迫中斷不是當(dāng)前進(jìn)程所期待的，而是由于外部請(qǐng)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)程中是擬定的，因而不能屏蔽。14、在一個(gè)單解決器的多道程序設(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，你將如何賦予作業(yè)進(jìn)程占有解決器的優(yōu)先數(shù)？解釋為什么？答：賦于輸入輸出作業(yè)以較高的優(yōu)先權(quán)。擬定作業(yè)的優(yōu)先數(shù)一般從任務(wù)的緊迫性和系統(tǒng)效率等方面考慮。交互式作業(yè)進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)大于批解決作業(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：procedureInsert(QueueReadyQue,PointerP){//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Next指示其后繼進(jìn)程指針PointerP1=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->priority<P1->priority&&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;}//EndProcedure16、解釋解決器的兩級(jí)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；把輸入井中檔待解決的作業(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，讓它占用解決器的工作稱為進(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)占用解決器執(zhí)行。作業(yè)調(diào)度選擇作業(yè)的必要條件是系統(tǒng)中現(xiàn)有的尚未分派的資源可以滿足該作業(yè)的資源規(guī)定。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(hào)進(jìn)輸入井時(shí)間規(guī)定計(jì)算時(shí)間需要主存容量申請(qǐng)磁帶機(jī)數(shù)110：0025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(duì)磁帶機(jī)采用靜態(tài)分派，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(qǐng)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)行的順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(hào)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)且滿足資源規(guī)定，因此被選中運(yùn)營。210：2010：2010：2510：5535作業(yè)2到達(dá)輸入井，滿足資源規(guī)定，裝入主存，等到作業(yè)1運(yùn)營完畢進(jìn)入運(yùn)營態(tài)。410：3510：3510：5511：1540由于作業(yè)3規(guī)定主存空間無法滿足，因此作業(yè)4先行一步，運(yùn)營期間作業(yè)5進(jìn)入輸入井，并滿足資源規(guī)定，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)營。310：3011：3011：3011：4070最后作業(yè)3裝入主存并運(yùn)營平均周轉(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(hào)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)且滿足資源規(guī)定，因此被選中運(yùn)營。210：2010：2010：2510：5535作業(yè)2到達(dá)輸入井，滿足資源規(guī)定，裝入主存，等到作業(yè)1運(yùn)營完畢進(jìn)入運(yùn)營。510：4010：5510：5511：1030由于作業(yè)3規(guī)定主存空間無法滿足，因此作業(yè)4先行一步裝入主存，當(dāng)作業(yè)2讓出解決器的同時(shí)，作業(yè)5滿足資源規(guī)定進(jìn)入主存就緒。根據(jù)算法作業(yè)5先進(jìn)入解決器運(yùn)營。410：3510：3511：1011：3055310：3011：3011：3011：4070最后作業(yè)3裝入主存并運(yùn)營平均周轉(zhuǎn)時(shí)間：（25+35+30+55+70）/5＝43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)間完畢時(shí)間等待時(shí)間A8:30130B8:5015C9:2070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)間完畢時(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)間完畢時(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，如何才干讓它占用解決器？我們把一個(gè)進(jìn)程讓出解決器由另一個(gè)進(jìn)程占用解決器的過程稱為進(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(chǎng)信息，如通用寄存器、控制寄存器和程序狀態(tài)字寄存器的內(nèi)容送入解決器相應(yīng)的寄存器中，解決器就按該進(jìn)程的規(guī)定工作，達(dá)成了進(jìn)程占用解決器的目的。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)和所需要的解決器時(shí)間如表3-1所示進(jìn)程解決器時(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(qǐng)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P1→P2→P3→P4→P5。這是由其進(jìn)入的順序所擬定的。采用“非搶占式的優(yōu)先數(shù)”調(diào)度算法時(shí)，各進(jìn)程的執(zhí)行順序是P1→P4→P3→P5→P2.b)如表所示：先來先服務(wù)法：進(jìn)程等待時(shí)間運(yùn)營時(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)營時(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)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)程控制塊提成兩部分。一部分常駐內(nèi)存，記錄了進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度時(shí)必須使用的一些重要信息，不管進(jìn)程是否占有解決器運(yùn)營，系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)對(duì)這部分的內(nèi)容進(jìn)行查詢和解決。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)程不占有解決器時(shí)，系統(tǒng)不會(huì)對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行查詢和解決，因此這部分內(nèi)容可以存放在磁盤的對(duì)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)程也許要調(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)行程序時(shí)用到的數(shù)據(jù)構(gòu)成數(shù)據(jù)段，假如進(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)段又劃提成三部分，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)程要做哪些重要工作？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完畢的，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)程分派一個(gè)惟一的標(biāo)記號(hào)，UNIX系統(tǒng)進(jìn)程標(biāo)記號(hào)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-pid置為分派到的標(biāo)記號(hào)，把p-pid置為父進(jìn)程標(biāo)記號(hào)，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(qǐng)分派空間。27、答：運(yùn)營狀態(tài)、就緒狀態(tài)、睡眠狀態(tài)、創(chuàng)建狀態(tài)、僵死狀態(tài)。28、UNIX采用如何的進(jìn)程調(diào)度算法？UNIX對(duì)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)程能占用解決器的優(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的重要任務(wù)是什么？答：當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行中由于各種事件讓出解決器時(shí)，或一個(gè)解決器的進(jìn)程用完了一個(gè)時(shí)間片后被剝奪了占用解決器的權(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)程占用解決器運(yùn)營。在UNIX系統(tǒng)中，Swtch程序是用來完畢進(jìn)程調(diào)度的。Swtch進(jìn)行調(diào)度的時(shí)機(jī)是：進(jìn)程完畢了預(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)同完畢某一任務(wù)時(shí)因同步需要而積極放棄解決器發(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)間片其他異常解決時(shí)逼迫對(duì)解決器進(jìn)行調(diào)度。Swtch程序的重要任務(wù)是：保存現(xiàn)在運(yùn)營進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)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?。▋?yōu)先權(quán)最高）的進(jìn)程占用解決器為被選中的進(jìn)程恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)信息。1.解釋下列術(shù)語邏輯地址；絕對(duì)地址；地址轉(zhuǎn)換答：邏輯地址：對(duì)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(hào)稱為邏輯地址。絕對(duì)地址：主存也被按照連續(xù)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編號(hào)，絕對(duì)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(duì)地址空間為存儲(chǔ)地址空間或物理地址空間。絕對(duì)地址空間中物理單元的編號(hào)稱為絕對(duì)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(duì)地址空間，使得邏輯地址與絕對(duì)地址不同，而引起的對(duì)有關(guān)地址部分的調(diào)整，即邏輯地址轉(zhuǎn)換成絕對(duì)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？如何實(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，它涉及存儲(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\o"操作系統(tǒng)"操作系統(tǒng)提供頁表，硬件機(jī)構(gòu)擬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(duì)地址空間，使得邏輯地址與絕對(duì)地址不同，而引起的對(duì)有關(guān)地址部分的調(diào)整，即邏輯地址轉(zhuǎn)換成絕對(duì)地址的過程稱為重定位，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)地址所有一次性地轉(zhuǎn)換成絕對(duì)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)候一次完畢了，而是設(shè)立一個(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(duì)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(duì)地址。靜態(tài)重定位和動(dòng)態(tài)重定位的不同在于：①靜態(tài)重定位是在作業(yè)裝入的時(shí)候一次完畢，動(dòng)態(tài)重定位是在作業(yè)執(zhí)行時(shí)再實(shí)現(xiàn)的。②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合作實(shí)現(xiàn)的。③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。④動(dòng)態(tài)重定位還也許提供虛擬存儲(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)缺陷。答：固定分區(qū)優(yōu)點(diǎn)：①能支持多道程序設(shè)計(jì)。②無需專門的硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。缺陷：①主存運(yùn)用率不算太高，分派中出現(xiàn)內(nèi)部零頭問題。②分區(qū)大小固定不靈活，不能為程序動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存。③不具有虛擬存儲(chǔ)能力?？勺兎謪^(qū)優(yōu)點(diǎn)：①支持多道程序設(shè)計(jì)。②沒有內(nèi)部零頭問題，主存運(yùn)用率比固定分區(qū)高。③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)充的規(guī)定。缺陷：①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。②由于有外部零頭，所以主存運(yùn)用率仍然不算很高。③移動(dòng)技術(shù)開銷很大。④每次必須將作業(yè)完整調(diào)入并連續(xù)存放，主存運(yùn)用率不高。⑤不具有虛擬存儲(chǔ)能力。頁式存儲(chǔ)管理優(yōu)點(diǎn)：①支持多道程序設(shè)計(jì)②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）主存運(yùn)用率比較高。③用戶作業(yè)無需在主存中連續(xù)存放，提高主存的運(yùn)用率。④假如是分頁虛擬存儲(chǔ)管理，可以提供大容量的多個(gè)虛擬存儲(chǔ)器，主存運(yùn)用率更高了。缺陷：①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；②采用頁表，占用了一部分主存空間和解決機(jī)時(shí)間。③分頁虛擬存儲(chǔ)管理中，增長了缺頁中斷的解決，增長了系統(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)的重要優(yōu)點(diǎn)是：1）可以使分散的空閑區(qū)集中起來，可以容納新的作業(yè)，提高主存空間的運(yùn)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)行中規(guī)定增長主存量時(shí)，只要移動(dòng)鄰近作業(yè)就可以增長它所點(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)行的解決：1）判斷被移動(dòng)的作業(yè)是否在與外圍設(shè)備互換信息，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）修改主存分派表中和保存在進(jìn)程控制塊中的分區(qū)起始地址和長度信息。4）采用必要措施，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(duì)主存采用動(dòng)態(tài)定位可變分區(qū)分派算法?，F(xiàn)在已有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)，規(guī)定擴(kuò)充3K作業(yè)，為了滿足作業(yè)J2這一規(guī)定，應(yīng)移動(dòng)幾道作業(yè)的信息？寫出它們的順序、方向和距離。答：由于采用可變分區(qū)的管理方式，規(guī)定作業(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規(guī)定擴(kuò)充的主存區(qū)域應(yīng)當(dāng)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：①先把J1向上移動(dòng)1K再把J2向上移動(dòng)2K.②J3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,108K,28K和115K.若采用最先適應(yīng)分派算法能把這五個(gè)作業(yè)按J1--J5的順序所有裝入主存?你認(rèn)為按如何的順序裝入這五個(gè)作業(yè)可使主存空間運(yùn)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)裝入順序?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)的主存空間運(yùn)用率最高。8、解釋頁式存儲(chǔ)管理中為什么要設(shè)立頁表和快表？答：在頁式存儲(chǔ)管理中，主存被提成大小相等的若干塊，同時(shí)程序邏輯地址也提成與塊大小一致的若干頁，這樣就可以按頁面為單位把作業(yè)的信息放入主存，并且可以不連續(xù)存放，為了在作業(yè)執(zhí)行過程中準(zhǔn)確地查表邏輯地址與絕對(duì)地址的的相應(yīng)關(guān)系，就需要為每個(gè)作業(yè)建立一張頁表，表達(dá)邏輯地址中的頁號(hào)與主存中塊號(hào)的相應(yīng)關(guān)系。頁表一般存放在主存中，當(dāng)要按給定的邏輯地址訪問主存時(shí)，要先訪問頁表，計(jì)算出絕對(duì)地址，這樣兩次訪主存延長了指令執(zhí)行周期，減少了執(zhí)行速度，而設(shè)立一個(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)兩者同時(shí)進(jìn)行，由于快表存放的是經(jīng)常使用的頁表內(nèi)容，訪問速度不久，這樣可以大大加快查找速度和指令執(zhí)行速度。9、頁式存儲(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：一方面，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(hào)到絕對(duì)地址中的塊號(hào)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(hào)查頁表得到相應(yīng)的塊號(hào)，再根據(jù)公式“絕對(duì)地址=塊號(hào)×塊長+頁內(nèi)地址”換算出欲訪問的主存單元的絕對(duì)地址。12、什么叫虛擬存儲(chǔ)器？如何擬定虛擬存儲(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，它運(yùn)用作業(yè)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2^32=B=4GB13、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：一方面把作業(yè)信息作為副本存放在磁盤上，作業(yè)執(zhí)行時(shí)，把作業(yè)信息的部分頁面裝入主存，并在頁表中對(duì)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(duì)地址，否則產(chǎn)生“缺頁中斷”由操作系統(tǒng)把當(dāng)前所需的頁面裝入主存。若在裝入頁面時(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，由于可變分區(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)的規(guī)定。同時(shí)，可變分區(qū)的硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)把絕對(duì)地址超過限定范圍時(shí)作地址錯(cuò)解決，而不是產(chǎn)生“缺分區(qū)中斷”。15、什么叫“抖動(dòng)”？如何衡量頁面調(diào)度算法的好壞？答：假如選用了一個(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7頁的作業(yè)，作業(yè)執(zhí)行時(shí)依次訪問的頁為1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2，1，2，3，6。若采用最近最少使用（LRU算法），作業(yè)得到四塊主存空間時(shí)會(huì)產(chǎn)生多少次中斷？假如采用先進(jìn)先出（FIFO)算法又會(huì)如何的結(jié)果？答：LRU算法時(shí)四塊主存空間時(shí)：當(dāng)前頁12342156212376321236

1234215621237632123

123421566123763312

11342155612276661調(diào)出頁345617缺頁中斷共6次采用FIFO算法四塊主存空間時(shí)：訪問頁12342156212376321236當(dāng)前頁12344456211376621133

1233345622137762211

122234566213376622

11123455621137766調(diào)出頁1234562137缺頁中斷共10次18、、有一個(gè)程序要把100*100數(shù)組置初值“0”，現(xiàn)假定有兩個(gè)主存塊可用來存放數(shù)組信息，主存塊的大小為可存放200個(gè)數(shù)組元素，數(shù)組中的元素按行編址。兩個(gè)主存塊的初始狀態(tài)都為空，若程序編制如下：

（a)VarA:array[1..100]ofarray[1..100]ofinteger;

forj:=1to100do

fori:=1to100do

A[i,j]=0

(b)VarA:array[1..100]ofarray[1.100]ofinteger;

fori:=1to100do

forj:=1to100do

A[i,j]=0

當(dāng)采用LRU頁面調(diào)度算法時(shí)各會(huì)產(chǎn)生多少次缺頁中斷？答：由于主存地址是連續(xù)的，二維數(shù)組按行的順序進(jìn)行排列，在每個(gè)主存塊可以存放二行數(shù)組，初始狀態(tài)下主存為空。（a)方案編制的程序，第一次訪問的是A[1,1],即第一個(gè)單元;第二次訪問的是A[2,1],在主存中也就是訪問第101個(gè)單元，這樣，第一次調(diào)入的兩個(gè)頁只能命中四次，當(dāng)訪問[5,1]時(shí)就產(chǎn)生缺頁中斷，這時(shí)調(diào)入一個(gè)頁面，涉及兩行，則訪問[6,1]時(shí)命中。依次下去當(dāng)訪問[7,1],[9,1]...[99,1]時(shí)均產(chǎn)生缺頁中斷。內(nèi)循環(huán)結(jié)束后，進(jìn)入外循環(huán)，訪問[1,2]...[100,2]...直到訪問完每個(gè)數(shù)據(jù)。每隔一次訪問均產(chǎn)生一次中斷。因此本方案的總的缺頁中斷次數(shù)是：50*100=5000次。（B）方案時(shí)，由于在主存中按[1,1],[1,2],[1,3]...[1,100]的順序訪問，則第一次訪問的四行均沒有中斷，訪問到[5,1]時(shí)，產(chǎn)生一次中斷，調(diào)入一頁，依此類推，訪問到[7,1],[9,1]...[99,1]時(shí)產(chǎn)生中斷，總共的中斷次數(shù)為：100/2=50次（根據(jù)LRU算法，每次調(diào)入的頁面是一個(gè)頁面）20、在第3章第18題中，若允許移動(dòng)已在主存儲(chǔ)器中的作業(yè)，則作業(yè)被選中的順序又是如何的呢？并計(jì)算出它們的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間？解:本題中，由于作業(yè)3需要3臺(tái)磁帶機(jī)，因此即使允許移動(dòng)主存中的作業(yè)，得到足夠存儲(chǔ)空間，但是由于靜態(tài)分派的策略，磁帶機(jī)局限性以讓作業(yè)3滿足。因此本題的結(jié)果和上題的結(jié)果是相同的。作業(yè)序號(hào)進(jìn)輸入井時(shí)間規(guī)定計(jì)算時(shí)間需要主存容量申請(qǐng)磁帶機(jī)數(shù)剩余開始運(yùn)營結(jié)束周轉(zhuǎn)時(shí)間110:0025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)先來先服務(wù)分析如下：110:00裝入15K2臺(tái)85，210:0010:2525210:20裝入60K1臺(tái)25，110:2510:553510:25回收40，310:30未裝入50K3臺(tái)410:35裝入10K2臺(tái)30，110:5511:154010:40未裝入30K2臺(tái)10:55回收90，2510:55裝入30K2臺(tái)60，011:1511:305011:15回收70，211:30回收100，4311:30裝入50，111:3011:4070平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為：220/5=44作業(yè)序號(hào)進(jìn)輸入井時(shí)間規(guī)定計(jì)算時(shí)間需要主存容量申請(qǐng)磁帶機(jī)數(shù)剩余開始運(yùn)營結(jié)束周轉(zhuǎn)時(shí)間110:0025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)計(jì)算時(shí)間短分析如下：110:00裝入15K2臺(tái)85，210:0010:2525210:20裝入60K1臺(tái)25，110:2510:553510:25回收40，310:30未裝入50K3臺(tái)410:35裝入10K2臺(tái)30，111:1011:305510:40未裝入30K2臺(tái)10:55回收90，2510:55裝入30K2臺(tái)60，010:5511:103011:10回收90，211:30回收100，4311:30裝入50，111:3011:4070平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為：215/5=4321、UNIX的進(jìn)程地址空間分為哪些區(qū)段？為什么？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)段。22、UNIX中的每個(gè)進(jìn)程有幾張頁表？為什么？3張頁表23、UNIX采用如何的頁面調(diào)度算法？UNIX采用二次機(jī)會(huì)頁面調(diào)度算法。他的實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)如下：1，把除了內(nèi)核部分的所有物理頁登陸在一張總頁面表中。2，設(shè)立一個(gè)時(shí)鐘指針，時(shí)鐘指針掃描總頁面表。當(dāng)時(shí)鐘指針到達(dá)一個(gè)表項(xiàng)時(shí)，假如該物理頁是空閑的或正在與外設(shè)互換信息，則繼續(xù)掃描下一表項(xiàng)，否則找出占用該進(jìn)程的進(jìn)程頁表。3，按物理頁號(hào)從進(jìn)程頁表中找出相應(yīng)的表項(xiàng)。若該頁的有效位被制成了0，則對(duì)該頁所在的物理頁置上空閑標(biāo)志。若該頁的有效位為1，則把該頁置為0.4，產(chǎn)生缺頁中斷后，可找一個(gè)空閑標(biāo)志的物理頁，將該物理頁中的信息調(diào)出到磁盤上，然后再裝入新頁。5，對(duì)有效位被置成0的頁，頁中的信息任然保存在物理頁中，只要這個(gè)物理頁沒有空閑標(biāo)志，那么就不會(huì)被用來裝入新頁。這樣一旦進(jìn)程又要訪問該頁時(shí)，只要把有效位重新置成1，使該頁信息成為2次有效，進(jìn)程就可立即訪問該頁信息。顯然這樣減少了大量的輸入/輸出傳送。24、答：它的作用是保證有足夠的空閑物理頁可供使用。一般它都處在睡眠狀態(tài)。每當(dāng)有空閑標(biāo)志的物理頁數(shù)量低于一個(gè)限值時(shí)就被喚醒。頁面守護(hù)進(jìn)程的職責(zé)：1，控制上述的二次機(jī)會(huì)算法中的時(shí)鐘指針，當(dāng)時(shí)鐘指針指向的某物理頁成為空閑頁時(shí)，把空閑的物理頁加1.2，使時(shí)鐘指針繼續(xù)掃描，讓空閑的物理頁不斷增長。3，當(dāng)空閑頁達(dá)成一定數(shù)量，就使時(shí)鐘指針停止掃描，頁面守護(hù)進(jìn)程進(jìn)入睡眠狀態(tài)。第五章復(fù)習(xí)題P1561、什么叫文獻(xiàn)？答：文獻(xiàn)是邏輯上具有完整意義的信息集合。2、文獻(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)由哪些部分組成？簡述各部分的重要工作？答：文獻(xiàn)系統(tǒng)由以下各部分組成：（1）目錄管理：文獻(xiàn)目錄是實(shí)現(xiàn)按名存取的一種手段，用戶規(guī)定建立的新文獻(xiàn)，目錄管理的工作是把與該文獻(xiàn)有關(guān)的屬性登記在目錄用戶規(guī)定讀文獻(xiàn)時(shí)，應(yīng)從文獻(xiàn)目錄中查找指定的文獻(xiàn)并核對(duì)是否有權(quán)使用。目錄結(jié)構(gòu)應(yīng)既能方便文獻(xiàn)的檢索，又能保證文獻(xiàn)系統(tǒng)的安全。（2）文獻(xiàn)的組織：文獻(xiàn)組織涉及文獻(xiàn)的物理組織和文獻(xiàn)的邏輯組織，而文獻(xiàn)系統(tǒng)的這部分工作就是要可以在用戶存取文獻(xiàn)時(shí)把文獻(xiàn)的邏輯組織和物理組織進(jìn)行轉(zhuǎn)換。（3）文獻(xiàn)存儲(chǔ)的空間管理：對(duì)文獻(xiàn)使用存儲(chǔ)空間的情況進(jìn)行登記和管理，保證文獻(xiàn)存儲(chǔ)在空閑塊中，并在文獻(xiàn)刪除時(shí)收回該文獻(xiàn)所用的空間。（4）文獻(xiàn)操作：文獻(xiàn)操作是文獻(xiàn)系統(tǒng)提供應(yīng)用戶使用文獻(xiàn)的一組接口，涉及建立文獻(xiàn)、打開文獻(xiàn)、讀文獻(xiàn)、寫文獻(xiàn)、關(guān)閉文獻(xiàn)和刪除文獻(xiàn)等。（5）文獻(xiàn)的共享、保護(hù)和保密：文獻(xiàn)共享允許多個(gè)用戶使用同一個(gè)文獻(xiàn)，但是要注意共享文獻(xiàn)的保護(hù)和保密，即防止文獻(xiàn)被破壞和被未經(jīng)授權(quán)的用戶抄襲。3、敘述下述術(shù)語并說明它們之間的關(guān)系：存儲(chǔ)介質(zhì)、卷、塊、文獻(xiàn)和記錄。答：存儲(chǔ)介質(zhì)是指可用來記錄信息的磁帶、硬磁盤組、軟磁盤片、卡片等。存儲(chǔ)介質(zhì)的物理單位定義為“卷”。存儲(chǔ)介質(zhì)上存放的連續(xù)信息所組成的區(qū)域稱為“塊”，塊是存儲(chǔ)設(shè)備與主存儲(chǔ)器之間進(jìn)行信息互換的物理單位。邏輯上具有完整意義的信息集合稱為“文獻(xiàn)”。記錄是指用戶對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)的信息按邏輯上獨(dú)立的含義劃分的信息單位，每個(gè)單位為一個(gè)邏輯記錄。4、如何擬定文獻(xiàn)的存取方式？答：文獻(xiàn)的存取方式涉及順序存取和隨機(jī)存取兩種，采用哪種存取方式，重要取決于兩方面的因素：（1）如何使用文獻(xiàn)。文獻(xiàn)的性質(zhì)決定了文獻(xiàn)的使用，也就決定了存取方式的選擇。對(duì)于由順序字符或其他數(shù)據(jù)組成的文獻(xiàn)，按照順序存取的方式進(jìn)行。對(duì)于按邏輯記錄方式組織的文獻(xiàn)，則采用隨機(jī)存取的方式。（2）存儲(chǔ)介質(zhì)的特性。磁帶機(jī)是適合順序存取的存儲(chǔ)設(shè)備。而磁盤機(jī)則既可采用順序方式，也可采用隨機(jī)方式。5、為了實(shí)現(xiàn)按名存取，文獻(xiàn)目錄應(yīng)包含哪些內(nèi)容?答：文獻(xiàn)目錄應(yīng)涉及的內(nèi)容有：有關(guān)文獻(xiàn)存取控制信息。例如用戶名、文獻(xiàn)名、文獻(xiàn)類型、文獻(xiàn)屬性（可讀寫、只讀、只執(zhí)行等）有關(guān)文獻(xiàn)結(jié)構(gòu)的信息。例如文獻(xiàn)的邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)、記錄個(gè)數(shù)和在存儲(chǔ)介質(zhì)上的位置等。有關(guān)文獻(xiàn)管理的信息。例如文獻(xiàn)建立的日期、修改日期、保存期限等。6、如何才干防止不同的用戶也許給各自的文獻(xiàn)取了相同的名字而導(dǎo)致的混亂？7、見上面答案。8、用戶A有名為W1，W2和W3的三個(gè)私有文獻(xiàn)，用戶B有名為J1，J2的兩個(gè)私有文獻(xiàn)，這兩個(gè)用戶需要使用共享文獻(xiàn)T。文獻(xiàn)系統(tǒng)對(duì)所有用戶提供按名存取功能，為保證存取的對(duì)的性，文獻(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)立合理的目錄結(jié)構(gòu)，請(qǐng)畫出文獻(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目錄結(jié)構(gòu)。解：如圖所示：9、有一個(gè)可以帶4個(gè)終端的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)配置了一個(gè)磁盤用來存儲(chǔ)終端用戶的程序和數(shù)據(jù)。今有4個(gè)上機(jī)的學(xué)生，他們?cè)诟髯缘慕K端上鍵入了自己的程序和數(shù)據(jù)，并都存儲(chǔ)在磁盤上，湊巧他們給各自的程序取的文獻(xiàn)名均為WJ，請(qǐng)問

a.系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)采用如何的目錄結(jié)構(gòu)才干區(qū)別這些學(xué)生的程序?并畫出這個(gè)目錄結(jié)構(gòu)。

b.簡樸闡明系統(tǒng)如何為這4個(gè)學(xué)生索取他們各自的程序。答：a.系統(tǒng)可采用二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)或樹形目錄結(jié)構(gòu)。圖略。b.以二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)時(shí)，系統(tǒng)一方面找到學(xué)生的用戶名(主文獻(xiàn)目錄），再在用戶名下的的目錄中查找WJ為名的程序，這樣就可以找到他們各自的程序了。10、什么是文獻(xiàn)的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)？11、解釋順序文獻(xiàn)、鏈接文獻(xiàn)和索引文獻(xiàn)。答：這三種文獻(xiàn)均是指物理文獻(xiàn)：順序文獻(xiàn)：就是在磁盤上的按順序結(jié)構(gòu)組織的文獻(xiàn)，按邏輯文獻(xiàn)記錄自身的順序在磁盤上按序存放在連續(xù)的塊中。讀取時(shí)也從第一個(gè)記錄開始順序進(jìn)行，這樣的文獻(xiàn)組織就是順序文獻(xiàn)。在文獻(xiàn)目錄中要指出文獻(xiàn)名，存放的起始?jí)K號(hào)和占用塊數(shù)。順序文獻(xiàn)的最大優(yōu)點(diǎn)是存取速度快（可以連續(xù)訪問）。而問題重要是存儲(chǔ)空間運(yùn)用率不高、輸出文獻(xiàn)時(shí)難以估計(jì)需要多少磁盤塊、影響文獻(xiàn)擴(kuò)展。2)鏈接文獻(xiàn)：假如將邏輯文獻(xiàn)中的各個(gè)邏輯記錄任意存放到一些磁盤塊中，再用指針把各個(gè)塊按邏輯記錄的順序鏈接起來，在文獻(xiàn)目錄中只記錄第一塊的地址和最后一塊的地址，讀取時(shí)從第一塊開始，根據(jù)每塊中的指針訪問到下一塊直到最后一塊，這種文獻(xiàn)組織就是鏈接文獻(xiàn)。鏈接結(jié)構(gòu)解決了順序結(jié)構(gòu)中的所有問題，所有空閑塊都可以被運(yùn)用，在順序讀取時(shí)效率較高但需要隨機(jī)存取時(shí)效率低下（由于要從第一個(gè)記錄開始讀取查找）。此外，對(duì)于鏈接結(jié)構(gòu)，也有一些問題要注意：由于塊中要存放指針信息，因此一部分空間被占用；讀出信息時(shí)要把指針信息分離出來；還要防止指針丟失或破壞導(dǎo)致的混亂，所以又要增長一些管理的信息?？傊?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)會(huì)使用于存放文獻(xiàn)信息的空間減少。3)索引文獻(xiàn)：按索引方式組織的文獻(xiàn)結(jié)構(gòu)，文獻(xiàn)的邏輯記錄任意存放在磁盤中，通過一張“索引表”指示每個(gè)邏輯記錄存放位置。訪問時(shí)根據(jù)索引表中的項(xiàng)來查找磁盤中的記錄，索引結(jié)構(gòu)的文獻(xiàn)既適合順序存取記錄，也可以方便地隨機(jī)存取記錄，并且容易實(shí)現(xiàn)記錄的增刪和插入，所以索引結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用。12、解釋記錄的成組和分解操作。采用這種技術(shù)有什么優(yōu)點(diǎn)？優(yōu)點(diǎn)：提高主存空間運(yùn)用率。14、假定磁帶的記錄密度為每英寸800個(gè)字符，每一個(gè)邏輯記錄長為160個(gè)字符，塊與塊之間的間隙為0.6英寸，現(xiàn)有1000個(gè)邏輯記錄需要存儲(chǔ)到磁帶上，分別回答下列問題：

a.不采用成組操作時(shí)磁帶空間的運(yùn)用率

b.采用以5個(gè)邏輯記錄為一組的成組操作時(shí)磁帶空間的運(yùn)用率。

c.為了使磁帶空間的運(yùn)用率大于50%，采用記錄成組時(shí)其塊因子至少為多少？答：a.不采用成組操作時(shí)，磁帶空間運(yùn)用率為：(160×1000)/(160000+800×0.6×1000)=0.25=25%b.采用5個(gè)邏輯記錄一組時(shí)，磁帶空間運(yùn)用率為：(160×1000)/(160000+800×0.6×1000/5)=62.5%c.設(shè)塊因子為x,運(yùn)用率為50%，則有得:160000/(160000+480000/x)=0.5解之得:x＝3即塊因子至少為3才可以使磁帶空間運(yùn)用率大于50%。15、19、區(qū)分文獻(xiàn)的保護(hù)和保密。答：文獻(xiàn)的保護(hù)是防止文獻(xiàn)被破壞。文獻(xiàn)的保密是防止不經(jīng)文獻(xiàn)擁有者授權(quán)而竊取文獻(xiàn)。引起文獻(xiàn)被破壞的因素有:硬件故障、軟件失誤和用戶共享文獻(xiàn)時(shí)的錯(cuò)誤等。23、文獻(xiàn)系統(tǒng)中為什么要設(shè)立“建立文獻(xiàn)”、“打開文獻(xiàn)”和“關(guān)閉文獻(xiàn)”的操作？答：文獻(xiàn)系統(tǒng)把用戶組織的邏輯文獻(xiàn)按一定方式轉(zhuǎn)換成物理文獻(xiàn)存放到存儲(chǔ)介質(zhì)上，當(dāng)用戶需要文獻(xiàn)時(shí)，文獻(xiàn)系統(tǒng)又從存儲(chǔ)介質(zhì)上讀出文獻(xiàn)并把它轉(zhuǎn)換成邏輯結(jié)構(gòu)。假如沒有“建立文獻(xiàn)”的操作，就無法將邏輯文獻(xiàn)轉(zhuǎn)換成物理文獻(xiàn)。而“打開文獻(xiàn)”的作用是檢索文獻(xiàn)所在位置以及核對(duì)存取方式必須，“關(guān)閉文獻(xiàn)”是核算是否為文獻(xiàn)的建立者或打開者執(zhí)行的操作，并對(duì)修改部分進(jìn)行保存。這幾個(gè)操作均是為了正的確現(xiàn)文獻(xiàn)的按名存取。因此要設(shè)立這些操作。24、假如用戶規(guī)定讀一個(gè)尚未打的文獻(xiàn)時(shí)，文獻(xiàn)系統(tǒng)如何解決？答：假如用戶規(guī)定讀一個(gè)尚未打的文獻(xiàn)時(shí)，文獻(xiàn)系統(tǒng)會(huì)提醒用戶先打開文獻(xiàn)，有的系統(tǒng)為了方便用戶，提供一種隱式使用文獻(xiàn)的方法，允許用戶不需先調(diào)用“打開文獻(xiàn)”、“建立文獻(xiàn)”和“關(guān)閉文獻(xiàn)”文獻(xiàn)的操作，而直接調(diào)用“讀文獻(xiàn)”或“寫文獻(xiàn)”的操作。當(dāng)用戶要“讀文獻(xiàn)”時(shí)，系統(tǒng)先做“打開文獻(xiàn)”（文獻(xiàn)已存在)或“建立文獻(xiàn)”（文獻(xiàn)不存在）的操作，再執(zhí)行“讀文獻(xiàn)”操作。25、文獻(xiàn)系統(tǒng)能允許用戶關(guān)閉一個(gè)不是自己打開或建立的文獻(xiàn)嗎？答：“關(guān)閉文獻(xiàn)”操作重要是核算只有文獻(xiàn)的建立者或打開者才有權(quán)關(guān)閉文獻(xiàn)。因此文獻(xiàn)系統(tǒng)一般不允許別的用戶來關(guān)閉一個(gè)不是自已打開的文獻(xiàn)。（也許有人說，不對(duì)，我打開一個(gè)文獻(xiàn)，我妹妹就能把它關(guān)掉。這里的用戶并不是指操作的人，而是指用戶程序，比如我用word打開了一個(gè)文獻(xiàn)，這時(shí)另一個(gè)程序如Excel程序假如來想關(guān)閉這個(gè)文獻(xiàn)是不允許的。但是操作系統(tǒng)的文獻(xiàn)系統(tǒng)可以來關(guān)閉各個(gè)用戶打開的文獻(xiàn)。）30、unix進(jìn)程打開文獻(xiàn)表和系統(tǒng)打開文獻(xiàn)表的作用是什么？答：UNIX在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)營期間維護(hù)一張系統(tǒng)打開文獻(xiàn)表，每個(gè)用戶進(jìn)程有一張進(jìn)程打開文獻(xiàn)表，以實(shí)現(xiàn)對(duì)文獻(xiàn)讀寫操作的動(dòng)態(tài)管理。一個(gè)文獻(xiàn)可以被同一個(gè)進(jìn)程或不同進(jìn)程以相同或不同的途徑同時(shí)打開，在請(qǐng)求打開時(shí)可以提出相同或不同的打開方式（只讀、寫、讀寫）。UNIX設(shè)立的系統(tǒng)打開文獻(xiàn)表用于反映對(duì)被打開文獻(xiàn)進(jìn)程操作的動(dòng)態(tài)信息。重要用于對(duì)文獻(xiàn)的讀寫控制。UNIX允許每個(gè)進(jìn)程同時(shí)打開多個(gè)文獻(xiàn)，但規(guī)定每個(gè)進(jìn)程最多同時(shí)打開15個(gè)文獻(xiàn)。UNIX為每個(gè)進(jìn)程設(shè)立的進(jìn)程打開文獻(xiàn)表，其中的表項(xiàng)相應(yīng)指向系統(tǒng)打開文獻(xiàn)表中的一個(gè)表項(xiàng)。33、UNIX如何管理磁盤上的文獻(xiàn)存儲(chǔ)空間？（202304.35）答：UNIX中的每一個(gè)文獻(xiàn)系統(tǒng)的磁盤空間可以提成幾個(gè)部分：涉及引導(dǎo)塊、超級(jí)塊、索引節(jié)點(diǎn)區(qū)和文獻(xiàn)存儲(chǔ)區(qū)。UNIX中可分派的磁盤空間有兩類。索引結(jié)點(diǎn)區(qū)和存放文獻(xiàn)的存儲(chǔ)區(qū)。對(duì)索引節(jié)點(diǎn)為區(qū)的管理：在索引節(jié)點(diǎn)餐中，每一塊可用來存放一占；建立文獻(xiàn)時(shí)，從中找到一個(gè)空閑塊存放該文獻(xiàn)的索引節(jié)點(diǎn)；刪除文獻(xiàn)時(shí)，置該文獻(xiàn)的索引節(jié)點(diǎn)為空閑。對(duì)文獻(xiàn)存儲(chǔ)區(qū)的管理：對(duì)文獻(xiàn)存儲(chǔ)區(qū)中的空閑塊采用成組連接的方式管理每1000個(gè)空閑塊為一組。第六章復(fù)習(xí)題P1862、解釋設(shè)備的絕對(duì)號(hào)和相對(duì)號(hào)。答：設(shè)備絕對(duì)號(hào)：在設(shè)備管理中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為每一臺(tái)設(shè)備擬定一個(gè)編號(hào)，以便區(qū)分和辨認(rèn)不同設(shè)備，這個(gè)編號(hào)稱為設(shè)備的絕對(duì)號(hào)。而用戶在程序中定義的設(shè)備號(hào)就是“設(shè)備相對(duì)號(hào)”。3、用戶程序中采用“設(shè)備類、相對(duì)號(hào)”的方式用來使用設(shè)備有什么優(yōu)點(diǎn)？答：用戶程序中采用“設(shè)備類、相對(duì)號(hào)”的方式，使設(shè)備分派的適應(yīng)性好，靈活性強(qiáng)：1)系統(tǒng)只要從指定的設(shè)備類中找出一臺(tái)“好的且未分派的”設(shè)備來進(jìn)行分派即可。2)假如分派給用戶的設(shè)備在使用中出故障，則系統(tǒng)可以從同類設(shè)備中找出“好的且未分派”的另一臺(tái)設(shè)備來替換。4、解釋“設(shè)備的獨(dú)立性”。答：用戶程序中采用“設(shè)備類、相對(duì)號(hào)”方式使用設(shè)備時(shí)，用戶編程就不必指定特定設(shè)備，在程序中由“設(shè)備類、相對(duì)號(hào)”定義邏輯設(shè)備。程序執(zhí)行時(shí)由系統(tǒng)根據(jù)用戶指定的邏輯設(shè)備轉(zhuǎn)換成與其相應(yīng)的具體物理設(shè)備。所以，用戶編程時(shí)使用的設(shè)備與實(shí)際使用哪臺(tái)設(shè)備無關(guān)，這就是“設(shè)備獨(dú)立性”。5、什么是設(shè)備的靜態(tài)分派方式。答：設(shè)備的靜態(tài)分派是指當(dāng)一個(gè)作業(yè)所需使用的獨(dú)占設(shè)備能得到滿足時(shí)，該作業(yè)才干被裝入主存儲(chǔ)器執(zhí)行。此時(shí)該設(shè)備完全被分派給該作業(yè)占用，直到作業(yè)執(zhí)行結(jié)束撤離時(shí)才收回這個(gè)設(shè)備。6、啟動(dòng)磁盤執(zhí)行一次輸入輸出操作花費(fèi)的時(shí)間由哪幾部分組成？答：啟動(dòng)磁盤執(zhí)行一次輸入輸出操作花費(fèi)的時(shí)間由“尋找時(shí)間、延遲時(shí)間和傳送時(shí)間”三部分時(shí)間組成。其中尋找時(shí)間是指磁頭在移動(dòng)臂帶動(dòng)下移動(dòng)到指定術(shù)面所花的時(shí)間；延遲時(shí)間是指指定扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下所需的時(shí)間；傳送時(shí)間是指由磁頭進(jìn)行讀寫完畢信息傳送的時(shí)間。7、什么是磁盤的驅(qū)動(dòng)調(diào)度？它涉及哪兩部分？總結(jié)對(duì)磁盤進(jìn)行驅(qū)動(dòng)調(diào)度的過程。答：在多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，同時(shí)有多個(gè)訪問者請(qǐng)求磁盤操作，此時(shí)系統(tǒng)采用一定的調(diào)度策略來決定各等待訪問者的執(zhí)行順序，所以系統(tǒng)決定等待磁盤訪問者的執(zhí)行順序的工作就是磁盤的“驅(qū)動(dòng)調(diào)度”。磁盤調(diào)度分為移臂調(diào)度和旋轉(zhuǎn)調(diào)度。根據(jù)訪問者指定的柱面位置來決定執(zhí)行順序的調(diào)度稱“移臂調(diào)度”；當(dāng)移動(dòng)臂定位后，如有多個(gè)訪問者等待訪問該柱面時(shí)，根據(jù)延遲時(shí)間來決定執(zhí)行順序的調(diào)度稱為“旋轉(zhuǎn)調(diào)度”。8、假定某磁盤共有200個(gè)柱面，編號(hào)為0-199，假如在為訪問143號(hào)柱面的請(qǐng)求者服務(wù)后，當(dāng)前正在為訪問125號(hào)柱面的請(qǐng)求服務(wù)，同時(shí)有若干請(qǐng)求者在等待服務(wù)，它們每次要訪問的柱面號(hào)為 86，147，91，177，94，150，102，175，130請(qǐng)回答下列問題：a.分別用先來先服務(wù)算法，最短尋找時(shí)間優(yōu)先算法、電梯調(diào)度算法和單各掃描算法來擬定實(shí)際的服務(wù)順序。 b.按實(shí)際服務(wù)計(jì)算上述算法下移動(dòng)臂需移動(dòng)的距離。答：a.先來先服務(wù)法：(125-86)+(147-86)+(147-91)+(177-91)+(177-94)+(150-94)+(150-102)+(175-102)+(175-130)=547最短尋找時(shí)間算法：(130-125)+(147-130)+(150-147)+(175-150)+(177-175)+(177-102)+(102-94)+(94-91)+(91-86)=143電梯調(diào)度算法：(125-102)+(102-94)+(94-91)+(91-86)+(130-86)+(147-130)+(150-147)+(175-150)+(177-175)=130b.實(shí)際服務(wù)算法是指單向掃描算法，在此算法下，移動(dòng)距離是：(130-125)+(147-130)+(150-147)+(175-150)+(177-175)+(199-177)+86+(91-86)+(94-91)+(102-94)=176(返回的移動(dòng)不算入內(nèi)）9、假定磁盤的移動(dòng)臂現(xiàn)在處在第8號(hào)柱面，有如下6個(gè)請(qǐng)求者等待訪問磁盤（見下圖），請(qǐng)你列出最省時(shí)間的響應(yīng)順序。

序號(hào)柱面號(hào)磁頭號(hào)扇區(qū)號(hào)1963275631520649445209567152答：最省時(shí)間的響應(yīng)順序是2、6、1、4、3、5。根據(jù)題意，只要訪問的柱面號(hào)順序?yàn)?,9,15，20的順序均應(yīng)為對(duì)的答案。由于題中未給出擬定的扇區(qū)數(shù)及訪問和解決所需時(shí)間。大約本題的出題重點(diǎn)在于考察移臂調(diào)度。至于本題的答案是根據(jù)這樣的原則來的，在擬定移臂順序之后，假如有訪問相同柱面的，根據(jù)先來先響應(yīng)的順序擬定10、假定某磁盤的旋轉(zhuǎn)速度是每圈20ms，格式化時(shí)每個(gè)盤面被提成10個(gè)扇區(qū)，現(xiàn)有10個(gè)邏輯記錄存放在同一磁道上。扇區(qū)號(hào)邏輯記錄1A2B3C4D5E6F7G8H9I10J解決程序要順序解決這些記錄，每讀出一個(gè)記錄后解決程序要花4ms的時(shí)間進(jìn)行解決，然后再順序讀下一個(gè)記錄并解決，直到解決完這些記錄，回答：a.順序解決完這10個(gè)記錄總共花費(fèi)了多少時(shí)間？b.請(qǐng)給出一種記錄優(yōu)化分布的方案，使解決程序能在最短時(shí)間內(nèi)解決完畢這10個(gè)記錄，并計(jì)算優(yōu)化分布時(shí)需要花費(fèi)的時(shí)間。答:a.順序解決完這10個(gè)記錄所費(fèi)時(shí)間：讀一個(gè)記錄的時(shí)間是20/10=2ms每條記錄解決時(shí)間為4ms.計(jì)算如下：A記錄：2＋4＝6msB記錄：由于6ms后已轉(zhuǎn)到第4扇區(qū)，因此還要轉(zhuǎn)過8個(gè)扇區(qū)方能到達(dá)第2扇區(qū)取B記錄，所需時(shí)間為：2*8+2+4=22ms.

同樣的，C...J記錄和B記錄訪問同樣，會(huì)有8個(gè)扇區(qū)的空轉(zhuǎn)時(shí)間?？偟臅r(shí)間為：6＋22*9=204msb.要使解決程序在最短時(shí)間內(nèi)解決完畢，則根據(jù)我們上面的計(jì)算，把B記錄安排在第扇區(qū)4上，把C記錄存放在扇區(qū)7上...按照這個(gè)辦法，可以得到記錄的優(yōu)化分布如下分派：ABCDEFGHI時(shí)每解決一個(gè)記錄后剛好轉(zhuǎn)入下一記錄扇區(qū)，所以解決時(shí)間總和為：10*(2+4)=60ms11、假定有一個(gè)磁盤組共100個(gè)柱面，每個(gè)柱面上有8個(gè)磁道，每個(gè)盤面被劃提成8個(gè)扇區(qū)?，F(xiàn)有一個(gè)具有6400個(gè)邏輯記錄的文獻(xiàn)，邏輯記錄的大小與扇區(qū)大小一致，該文獻(xiàn)以順序結(jié)構(gòu)的形式被存放到磁盤上。柱面、磁道、扇區(qū)的編號(hào)均從“0”開始，邏輯記錄的編號(hào)也從“0”開始。文獻(xiàn)信息從0柱面、0磁道、0扇區(qū)開始存放。試問:a.該文獻(xiàn)的第3680個(gè)邏輯記錄應(yīng)存放在哪個(gè)柱面的第幾磁道的第幾個(gè)扇區(qū)？b.第78柱面的第6磁道的第6扇區(qū)應(yīng)存放在了該文獻(xiàn)的第幾個(gè)邏輯記錄？解：a.由于在磁盤中，文獻(xiàn)是按柱面－磁道－扇區(qū)為序存放的。計(jì)算如下：（題中[]表達(dá)求整除的值?柱面號(hào)=[3680/(8*8)]=57磁道號(hào)=[(3680mod64)/8]=4扇區(qū)號(hào)＝(3680mod64)mod8=0b.反過來也可計(jì)算：邏輯記錄號(hào)=78*64+6*8+6=504612、解釋通道命令、通道程序、通道地址字和通道狀態(tài)字答：通道命令是計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備提供的用于使用輸出設(shè)備的操作命令，每一條通道命令規(guī)定了設(shè)備的一種操作。通常由命令碼、數(shù)據(jù)主存地址、傳送字節(jié)個(gè)數(shù)及標(biāo)志碼等部分組成。通道程序是由一組通道命令組成的，這一級(jí)通道命令規(guī)定了通道執(zhí)行一次輸入輸出操作應(yīng)用的工作。通道地址字（CAW）是在具有通道的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，用來存放通道程序首地址的主存固定單元。通道狀態(tài)字（CSW）是用于記錄通道和設(shè)備執(zhí)行情況的主存單元。通常涉及通道命令地址、設(shè)備狀態(tài)、通道狀態(tài)和剩余字節(jié)個(gè)數(shù)等幾個(gè)字段。通道狀態(tài)字采用雙機(jī)器字（64位）表達(dá)。13、中央解決器與通道之間是如何配合工作的？答：一方面，中為解決器執(zhí)行“啟動(dòng)I/O”指令去啟動(dòng)通道，如啟動(dòng)成功，則通道執(zhí)行指定的通道程序去控制外設(shè)工作。當(dāng)通道工作正常完畢時(shí)，即通道狀態(tài)字中僅有通道結(jié)束、控制器結(jié)束和設(shè)備結(jié)束時(shí)，通道形成一個(gè)輸入輸出正常結(jié)束中斷事件。此時(shí)操作系統(tǒng)使有關(guān)進(jìn)程從等等狀態(tài)進(jìn)入就緒狀態(tài)。假如通道工作時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障或設(shè)備特殊情況（如硬件故障、缺紙等）時(shí)形成操作異常結(jié)束的I/O中斷事件。此時(shí)由操作系統(tǒng)組織通道復(fù)執(zhí)（重新執(zhí)行程序）或產(chǎn)生有關(guān)信息請(qǐng)求用戶或操作員來解決。總之，中央解決器是借助于I/O中斷來實(shí)現(xiàn)配合工作的。通道借助I/O中斷請(qǐng)求CPU進(jìn)行干預(yù)，CPU根據(jù)產(chǎn)生的I/O中斷事件了解輸入輸出操作的執(zhí)行情況，對(duì)通道操作而言，當(dāng)操作正常結(jié)束或異常結(jié)束（如設(shè)備故障、設(shè)備特殊情況引起異常結(jié)束）形成I/O中斷，由CPU根據(jù)相應(yīng)情況分別解決。14、答：把運(yùn)用緩沖區(qū)來緩解解決器與外圍設(shè)備之間工作速度不匹配的矛盾而采用的技術(shù)稱為緩沖技術(shù)。采用緩沖的因素：①緩解CPU和外設(shè)之間速度不匹配的矛盾。②協(xié)調(diào)邏輯記錄與物理記錄大小不一致的問題。15、什么是輸入井和輸出井？答：為實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備，必須在磁盤上劃出的專用存儲(chǔ)空間，這部分空間就是“井”，其中又分為兩部分：用于存放作業(yè)的初始信息的井是輸入井，存放作業(yè)執(zhí)行結(jié)果的是輸出井。16、SPOOL系統(tǒng)由哪些部分組成？簡述它們的功能。答：SPOOL系統(tǒng)由三部分程序組成：預(yù)輸入程序。通過該程序把作業(yè)流中每個(gè)作業(yè)的初始信息傳送到“輸入井”保存起來以以備作業(yè)執(zhí)行時(shí)使用。井管理程序：涉及井管理讀程序和井管理寫程序兩個(gè)功能，井管理讀程序負(fù)責(zé)從輸入機(jī)上讀取文獻(xiàn)信息供用戶使用，井管理寫程序負(fù)責(zé)把作業(yè)執(zhí)行產(chǎn)生的結(jié)果保存到輸出井中。緩輸出程序。它負(fù)責(zé)查看“輸出井”中是否有待輸出的結(jié)果信息，若有則啟動(dòng)打印機(jī)把作業(yè)結(jié)果輸出。17、實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的重要條件是什么？答：實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的硬件條件：大容量磁盤；中斷裝置和通道；中央解決器與通道并行工作的能力。實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的軟件條件是規(guī)定操作系統(tǒng)采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)。18、SPOOL系統(tǒng)為什么能提高獨(dú)占設(shè)備的運(yùn)用率？答：SPOOL系統(tǒng)借助硬件的中斷裝置和通道技術(shù)使得中央解決器與各種外圍設(shè)備以及各外圍設(shè)備之間均可并行工作。操作系統(tǒng)采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，合理分派解決器，實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)的外圍設(shè)備同時(shí)操作。作業(yè)執(zhí)行時(shí)從磁盤上讀寫信息來代替從輸入機(jī)和打印機(jī)的讀寫操作，不僅使多個(gè)作業(yè)可以同時(shí)執(zhí)行，并且加快了作業(yè)的執(zhí)行速度，提高了單位時(shí)間內(nèi)解決作業(yè)的能力。在作業(yè)執(zhí)行的同時(shí)還可運(yùn)用輸入機(jī)繼續(xù)預(yù)輸入作業(yè)信息和運(yùn)用打印機(jī)輸出結(jié)果，于是，整個(gè)系統(tǒng)可以是第一批作業(yè)的執(zhí)行結(jié)果在打印輸出，第二批作業(yè)正在解決，第三批作業(yè)信息正在預(yù)輸入到磁盤的“輸入井”中。這種聯(lián)機(jī)同時(shí)操作極大地提高了獨(dú)占設(shè)備的運(yùn)用率，也使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種資源被充足運(yùn)用。19、實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備后從哪些方面提高了系統(tǒng)效率?答：實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備后系統(tǒng)從輸入、輸出以及作業(yè)執(zhí)行速度方