操作系統(tǒng)課后題

第一章1．設(shè)計(jì)現(xiàn)代OS的主要目標(biāo)是什么？答：（1）有效性（2）方便性（3）可擴(kuò)大性（4）開放性2．OS的作用可表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？答：（1）OS作為用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口（2）OS作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者（3）OS實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)資源的抽象．試說明推動(dòng)多道批辦理系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ鞘裁?？答：主要?jiǎng)恿Ω从谒膫€(gè)方面的社會(huì)需求與技術(shù)發(fā)展：（1）不斷提高計(jì)算機(jī)資源的利用率；（2）方便用戶；（3）器件的不斷更新?lián)Q代；（4）計(jì)算機(jī)體系構(gòu)造的不斷發(fā)展。7．實(shí)現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng)的重點(diǎn)問題是什么？應(yīng)怎樣解決？答：重點(diǎn)問題是當(dāng)用戶在自己的終端上鍵入命令時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)接收并實(shí)時(shí)辦理該命令，在用戶能接受的時(shí)延內(nèi)將結(jié)果返回給用戶。解決方法：針對(duì)實(shí)時(shí)接收問題，能夠在系統(tǒng)中設(shè)置多路卡，使主機(jī)能同時(shí)接收用戶從各個(gè)終端上輸入的數(shù)據(jù)；為每個(gè)終端配置緩沖區(qū)，暫存用戶鍵入的命令或數(shù)據(jù)。針對(duì)實(shí)時(shí)辦理問題，應(yīng)使所有的用戶作業(yè)都直接進(jìn)入內(nèi)存，并且為每個(gè)作業(yè)分派一個(gè)時(shí)間片，允許作業(yè)只在自己的時(shí)間片內(nèi)運(yùn)行，這樣在不長的時(shí)間內(nèi)，能使每個(gè)作業(yè)都運(yùn)行一次。．試從交互性、實(shí)時(shí)性以及可靠性方面，將分時(shí)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行比較。答：（1）實(shí)時(shí)性：實(shí)時(shí)信息辦理系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求與分時(shí)系統(tǒng)近似，都是以人所能接受的等待時(shí)間來確定；而實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，是以控制對(duì)象所要求的開始截止時(shí)間或達(dá)成截止時(shí)間來確定的，一般為秒級(jí)到毫秒級(jí)，甚至有的要低于100微妙。（2）交互性：實(shí)時(shí)信息辦理系統(tǒng)擁有交互性，但人與系統(tǒng)的交互僅限于訪問系統(tǒng)中某些特定的專用服務(wù)程序。不像分時(shí)系統(tǒng)那樣能向終端用戶提供數(shù)據(jù)和資源共享等服務(wù)。（3）可靠性：分時(shí)系統(tǒng)也要求系統(tǒng)可靠，但相比之下，實(shí)時(shí)系統(tǒng)則要求系統(tǒng)擁有高度的可靠性。因?yàn)槿魏尾铄e(cuò)都可能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至是災(zāi)難性結(jié)果，所以在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，往往都采取了多級(jí)容錯(cuò)舉措保障系統(tǒng)的安全性及數(shù)據(jù)的安全性。．OS有哪幾大特點(diǎn)？其最基本的特點(diǎn)是什么？答：并發(fā)性、共享性、虛構(gòu)性和異步性四個(gè)基本特點(diǎn)；最基本的特點(diǎn)是并發(fā)性。14．辦理機(jī)管理有哪些主要功能？它們的主要任務(wù)是什么？答：辦理機(jī)管理的主要功能是：進(jìn)度管理、進(jìn)程同步、進(jìn)度通信和辦理機(jī)調(diào)動(dòng)；進(jìn)度管理：為作業(yè)創(chuàng)立進(jìn)度，撤除已結(jié)束進(jìn)度，控制進(jìn)度在運(yùn)行過程中的狀態(tài)變換。進(jìn)度同步：為多個(gè)進(jìn)度（含線程）的運(yùn)行___________進(jìn)行協(xié)調(diào)。通信：用來實(shí)現(xiàn)在相互合作的進(jìn)度之間的信息互換。辦理機(jī)調(diào)動(dòng)：（1）作業(yè)調(diào)動(dòng)。從后備隊(duì)里按照一定的算法，選出若干個(gè)作業(yè)，為他們分派運(yùn)行所需的資源（首選是分派內(nèi)存）。（2）進(jìn)度調(diào)動(dòng)：從進(jìn)度的就緒行列中，按照一定算法選出一個(gè)進(jìn)度，把辦理機(jī)分派給它，并設(shè)置運(yùn)行現(xiàn)場，使進(jìn)度投入履行。15．內(nèi)存管理有哪些主要功能?他們的主要任務(wù)是什么？北京石油化工學(xué)院信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)系3/48《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》習(xí)題參照答案余有明與計(jì)07和計(jì)G09的同學(xué)們編著3/48答：內(nèi)存管理的主要功能有：內(nèi)存分派、內(nèi)存保護(hù)、地點(diǎn)映射和內(nèi)存擴(kuò)大。內(nèi)存分派：為每道程序分派內(nèi)存。內(nèi)存保護(hù)：保證每道用戶程序都只在自己的內(nèi)存空間運(yùn)行，彼此互不擾亂。地點(diǎn)映射：將地點(diǎn)空間的邏輯地點(diǎn)變換為內(nèi)存空間與對(duì)應(yīng)的物理地點(diǎn)。內(nèi)存擴(kuò)大：用于實(shí)現(xiàn)懇求調(diào)用功能，置換功能等。．設(shè)施管理有哪些主要功能？其主要任務(wù)是什么？答：主要功能有:緩沖管理、設(shè)施分派和設(shè)施辦理以及虛構(gòu)設(shè)施等。主要任務(wù):達(dá)成用戶提出的I/O懇求，為用戶分派I/O設(shè)施；提高CPU和I/O設(shè)備的利用率；提高I/O速度；以及方便用戶使用I/O設(shè)施.．文件管理有哪些主要功能？其主要任務(wù)是什么？答：文件管理主要功能：文件存儲(chǔ)空間的管理、目錄管理、文件的讀/寫管理和保護(hù)。文件管理的主要任務(wù)：管理用戶文件和系統(tǒng)文件，方便用戶使用，保證文件安全性。．是什么原因使操作系統(tǒng)擁有異步性特點(diǎn)？答：操作系統(tǒng)的異步性體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是進(jìn)度的異步性，進(jìn)度以人們不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)，二是程序的不可再現(xiàn)性，即程序履行的結(jié)果有時(shí)是不確定的，三是程序履行時(shí)間的不可預(yù)知性，即每個(gè)程序何時(shí)履行，履行次序以及達(dá)成時(shí)間是不確定的。23．何謂微內(nèi)核技術(shù)？在微內(nèi)核中往常提供了哪些功能？答：把操作系統(tǒng)中更多的成分和功能放到更高的層次（即用戶模式）中去運(yùn)行，而留下一個(gè)盡量小的內(nèi)核，用它來達(dá)成操作系統(tǒng)最基本的核心功能，稱這種技術(shù)為微內(nèi)核技術(shù)。在微內(nèi)核中往常提供了進(jìn)度（線程）管理、初級(jí)存儲(chǔ)器管理、中止和陷入辦理等功能。第二章畫出下面四條語句的前趨圖:S仁a:=x+y;S2=b:=z+1;S3=c:=a-b;S4=w:=c+1;5?在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)度觀點(diǎn)？它會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響？答：為了使程序在多道程序環(huán)境下能并發(fā)履行，并對(duì)并發(fā)履行的程序加以控制和描繪，在操作系統(tǒng)中引入了進(jìn)度觀點(diǎn)。影響：使程序的并發(fā)履行得以推行。6.試從動(dòng)向性，并發(fā)性和獨(dú)立性上比較進(jìn)度和程序？答：(1)動(dòng)向性是進(jìn)度最基本的特性，表現(xiàn)為由創(chuàng)立而產(chǎn)生，由調(diào)動(dòng)而履行，因得不到資源而暫停履行，由撤除而消亡。進(jìn)度有一定的生命期，而程序只是一組有序的指令會(huì)合，是靜態(tài)實(shí)體。(2)并發(fā)性是進(jìn)度的重要特點(diǎn)，

同時(shí)也是

OS的重要特點(diǎn)。引入進(jìn)度的目的正是為了使其程序能和其余進(jìn)度的程序并發(fā)履行，而程序是不能并發(fā)履行的。獨(dú)立性是指進(jìn)度實(shí)體是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，也是系統(tǒng)中獨(dú)立獲得資源和獨(dú)立調(diào)動(dòng)的基本單位。關(guān)于未成立任何進(jìn)度的程序，不能作為獨(dú)立單位參加運(yùn)行。?試說明PCB的作用，為什么說PCB是進(jìn)度存在的惟一標(biāo)志？答：PCB是進(jìn)度實(shí)體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)構(gòu)造。作用是使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序，成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，成為能與其余進(jìn)度并發(fā)履行的進(jìn)度。OS是根據(jù)PCB對(duì)并發(fā)履行的進(jìn)度進(jìn)行控制和管理的。?試說明進(jìn)度在三個(gè)基本狀態(tài)之間變換的典型原因。答：(1)就緒狀態(tài)T履行狀態(tài)：進(jìn)度分派到CPU資源(2)履行狀態(tài)T就緒狀態(tài)：時(shí)間片用完(3)履行狀態(tài)T阻塞狀態(tài)：I/O懇求(4)阻塞狀態(tài)T就緒狀態(tài)：I/O達(dá)成.在創(chuàng)立一個(gè)進(jìn)度時(shí)所要達(dá)成的主要工作是什么？答：(1)OS發(fā)現(xiàn)懇求創(chuàng)立新進(jìn)度事件后，調(diào)用進(jìn)度創(chuàng)立原語Creat( )；(2)申請(qǐng)空白PCB；(3)為新進(jìn)度分派資源；初始化進(jìn)度控制塊；將新進(jìn)度插入就緒行列.．在撤除一個(gè)進(jìn)度時(shí)所要達(dá)成的主要工作是什么？答：(1)根據(jù)被終止進(jìn)度表記符，從PCB集中檢索出進(jìn)度PCB,讀出該進(jìn)度狀態(tài)。((

2)若被終止進(jìn)度處于履行狀態(tài)，立刻終止該進(jìn)度的履行，置調(diào)動(dòng)標(biāo)志真，指示該進(jìn)度被3)若該進(jìn)度還有子進(jìn)度，應(yīng)將所有后代進(jìn)度終止，以防它們成為不可控進(jìn)度。

終止后從頭調(diào)動(dòng)。(4)將被終止進(jìn)度擁有的全部資源，送還給父進(jìn)度，或送還給系統(tǒng)。將被終止進(jìn)度PCB從所在行列或列表中移出，等待其余程序收集信息。．進(jìn)度在運(yùn)行時(shí)存在哪兩種形式的限制？并舉例說明之。答：(1)間接相互限制關(guān)系。舉例：有兩進(jìn)度A和B，如果A提出打印懇求，系統(tǒng)已把唯一的一臺(tái)打印機(jī)分派給了進(jìn)度

B，貝

U進(jìn)度

A只能阻塞；一旦

B釋放打印機(jī)，

A才由阻塞改為就

緒。(

2)直接相互限制關(guān)系。舉例：有輸入進(jìn)度

A經(jīng)過單緩沖向進(jìn)度

B提供數(shù)據(jù)。當(dāng)緩沖空時(shí)，計(jì)算進(jìn)度因不能獲得所需數(shù)據(jù)而阻塞，當(dāng)進(jìn)度A把數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)后，便喚醒進(jìn)度B;反之，當(dāng)緩沖區(qū)已滿時(shí)，進(jìn)度

A因沒有緩沖區(qū)放數(shù)據(jù)而阻塞，進(jìn)度

B將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)取走后便

喚醒

A。17．為什么進(jìn)度在進(jìn)入臨界區(qū)以前應(yīng)先履行“區(qū)”代碼？

進(jìn)入?yún)^(qū)”代碼？而在退出前又要履行

“退出答：為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)進(jìn)度對(duì)臨界資源的互斥接見，必須在臨界區(qū)前面增加一段用于檢查欲接見的臨界資源是否正被接見的代碼，如果未被接見，該進(jìn)度便可進(jìn)入臨界區(qū)對(duì)資源進(jìn)行接見，并設(shè)置正被接見標(biāo)志，如果正被訪問，貝本進(jìn)度不能進(jìn)入臨界區(qū)，實(shí)現(xiàn)這一功能的代碼為

"進(jìn)入?yún)^(qū)"代碼；在退出臨界區(qū)后，必須履行進(jìn)度能再接見此臨界資源。18.同步機(jī)構(gòu)應(yīng)按照哪些基本準(zhǔn)則？為什么？限等待、讓權(quán)等待

"退出區(qū)"代碼，用于恢復(fù)未被接見標(biāo)志，使其余答：同步機(jī)構(gòu)應(yīng)按照的基本準(zhǔn)則是：安閑讓進(jìn)、忙則等待、

有原因：為實(shí)現(xiàn)進(jìn)度互斥進(jìn)入自己的臨界區(qū)。26．試改正下面生產(chǎn)者－消費(fèi)者問題解法中的錯(cuò)誤:答：producer:beginrepeatproduceraniteminnextp;wait(mutex);wait(full);/*應(yīng)為wait(empty),而且還應(yīng)當(dāng)在wait(mutex)的前面*/buffer(in):=nextp;/*緩沖池?cái)?shù)組游標(biāo)應(yīng)前移:in:=(in+1)modn;*/signal(mutex);/*signal(full);*/untilfalse;endconsumer:beginrepeatwait(mutex);wait(empty);/*應(yīng)為wait(full),而且還應(yīng)當(dāng)在wait(mutex)的前面*/nextc:=buffer(out);out:=out+1;/*考慮循環(huán)，應(yīng)改為:out:=(out+1)modn;*/signal(mutex);/*signal(empty);*/consumeriteminnextc;untilfalse;end27．試?yán)糜涗浶托盘?hào)量寫出一個(gè)不會(huì)出現(xiàn)死鎖的哲學(xué)家進(jìn)餐問題的算法.答：Varchopstick:array[0,,4]ofsemaphore;所有信號(hào)量均被初始化為1，第i位哲學(xué)家的活動(dòng)可描繪為：RepeatWait(chopstick[i]);Wait(.chopstick[(i+1)mod5]);Ea.t;Signal（chopstick［i］）;Signal（chopstick［（i+1）mod5］）Ea.t;Think;Untilfalse;第三章1．高級(jí)調(diào)動(dòng)與初級(jí)調(diào)動(dòng)的主要任務(wù)是什么？為什么要引入中級(jí)調(diào)動(dòng)？答：高級(jí)調(diào)動(dòng)的主要任務(wù)是根據(jù)某種算法，把外存上處于后備行列中的那些作業(yè)調(diào)入內(nèi)存。初級(jí)調(diào)動(dòng)是保存辦理機(jī)的現(xiàn)場信息，按某種算法先取進(jìn)程，再把辦理器分派給進(jìn)度。引入中級(jí)調(diào)動(dòng)的主要目的是為了提高內(nèi)存利用率和系統(tǒng)吞吐量。使那些暫時(shí)不能運(yùn)行的進(jìn)度不再占用內(nèi)存資源，將它們調(diào)至外存等待，把進(jìn)度狀態(tài)改為就緒駐外存狀態(tài)或掛起狀態(tài)。．試說明初級(jí)調(diào)動(dòng)的主要功能。答：（1）保存辦理機(jī)的現(xiàn)場信息（2）按某種算法選用進(jìn)度（3）把辦理機(jī)分派給進(jìn)度。．在搶占調(diào)動(dòng)方式中，搶占的原則是什么？答：搶占的原則有：時(shí)間片原則、優(yōu)先權(quán)原則、短作業(yè)優(yōu)先權(quán)原則等。18．何謂死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么？答：死鎖是指多個(gè)進(jìn)度在運(yùn)行過程中因爭奪資源而造成的一種僵局，當(dāng)進(jìn)度處于這種僵持狀態(tài)時(shí)，若無外力作用，它們都將無法再向前推進(jìn)。產(chǎn)生死鎖的原因?yàn)楦偁庂Y源和進(jìn)度間推進(jìn)次序非法。其必要條件是：互斥條件、懇求和保持條件、不剝奪條件、環(huán)路等待條件。．在解決死鎖問題的幾個(gè)方法中，哪一種方法最易于實(shí)現(xiàn)？哪一種方法使資源利用率最高？答：解決死鎖的四種方法即預(yù)防、防止、檢測和排除死鎖中，預(yù)防死鎖最容易實(shí)現(xiàn)；防止死鎖使資源的利用率最高。．請(qǐng)?jiān)敱M說明可經(jīng)過哪些途徑預(yù)防死鎖。答：（1）擯棄“懇求和保持”條件，就是如果系統(tǒng)有足夠資源，便一次性把進(jìn)度需要的所有資源分派給它；(2)擯棄“不剝奪”條件，就是已經(jīng)擁有資源的進(jìn)度，當(dāng)它提出新資源懇求而不能立刻知足時(shí)，必須釋放它已保持的所有資源，待此后需要時(shí)再從頭申請(qǐng);(3)擯棄“環(huán)路等待”條件，就是將所有資源按種類排序標(biāo)號(hào)，所有進(jìn)度對(duì)資源的懇求必須嚴(yán)格按次號(hào)遞增的序次提出。.在銀行家算法的例子中，如果P0發(fā)出懇求向量由Request(0,2,0)改為Request(0,1,0),,問系統(tǒng)可否將資源分派給它？(此答案有點(diǎn)問題，需從頭考慮)答：(1)能夠。銀行家算法各樣資源數(shù)量分別為10、5、7,在T0時(shí)刻的資源分派如下圖:情況MaxAllocationNeedAvailable講程ABCABCABCABCPo753010743332Pl322200122p?9023C02600p3222211011p<433002431(2)詳細(xì)剖析如下：Requst0(0,1,0)<=Need0(7,4,3);Requst0(0,1,0)<=Available(2,3,0);系統(tǒng)先假設(shè)可為P0分派資源，并改正Available0,Allocation0和Need0向量，由此形成的資源變化情況如下列圖所示:情況MaxAllocationNeedAvailable進(jìn)度ABABC[ABC3ABCP丁601074322o珂32220o122巳902302fi00222211011P4330024314(3)P0懇求資源：P0發(fā)出懇求向量Requst0(0,1,0),系統(tǒng)按銀行家算法進(jìn)行檢查:Requst0(0,1,0)<=Need0(7,4,3);Requst0(0,1,0)<=Available(2,3,0);③系統(tǒng)暫時(shí)先假設(shè)可為P0分派資源，并改正___________________有關(guān)數(shù)據(jù)，如下列圖所示W(wǎng)ork|]AllocatjonWork*AllocationABCABCABCABC

FinishpjP*

322733020342Ture34o12200542'Furt?5426003o2844Tore84401121110S5lure10554310021057Tiue綜上所述系統(tǒng)能夠?qū)①Y源分派給它。22?銀行家算法中出現(xiàn)以下資源分派，試問(1)該狀態(tài)是否安全？(2)若進(jìn)度P2提出Request(1,2,2,2)后，系統(tǒng)可否將資源分派給它？ProcessAllocationNeedAvailablePo003200121622Pi10001750pa13542356L巴0332065200140656試問：(1)該狀態(tài)是否安全？(2)若進(jìn)度P2提出懇求Request(1,2,2,2)后，系統(tǒng)可否將資源分派給它？(參照答案有錯(cuò))答：(1)安全，因?yàn)榇嬖诎踩蛄衶P0,P3,P4,P1,P2}系統(tǒng)能分派資源，剖析如下。Request(1,2,2,2)<=Need2(2,3,5,6);②Request(1,2,2,2)<=Available2(1,3,5,4)改成Available2(1,6,2,2)；③系統(tǒng)先假設(shè)可為P2分派資源，并改正Available2,Allocation2和Need2向量，由此形成的資源變化情況如下列圖所示：ProcessAllocationNeedAvailablePo003200120400Pi10001750Pa257D2356巳0332065200140656④再利用安全性算法檢查此時(shí)系統(tǒng)是否安全。如下列圖ProcessWorkAllocationNeedWork+AllocationFinishP0400257623562976trueaP29760032001229108trueoPi291081000175039108true巳39108033206523121310tnieP43121310】406563121414tme00由此進(jìn)行的安全性檢查得悉，能夠找到一個(gè)安全序列{P2,P0,P1,P3,P4}。第四章?可采用哪幾種方式將程序裝入內(nèi)存？它們分別合用于何種場合？答：(1)絕對(duì)裝入方式，只合用于單道程序環(huán)境。可重定位裝入方式，合用于多道程序環(huán)境。動(dòng)向運(yùn)行時(shí)裝入方式，用于多道程序環(huán)境；不允許程序運(yùn)行時(shí)在內(nèi)存中移地點(diǎn)。?在動(dòng)向分區(qū)分派方式中，應(yīng)怎樣將各安閑分區(qū)鏈接成安閑分區(qū)鏈？答:在每個(gè)分區(qū)的開端部分，設(shè)置一些控制分區(qū)分派的信息，以及用于鏈接各分區(qū)所用的前向指針；在分區(qū)尾部設(shè)置一個(gè)后向指針，經(jīng)過前后向鏈接指針，將所有安閑分區(qū)鏈成一個(gè)雙向鏈。當(dāng)分區(qū)分派出去后，把狀態(tài)位由“0”改為“1”。?在采用首次適應(yīng)算法回收內(nèi)存時(shí)，可能出現(xiàn)哪幾種情況？應(yīng)怎樣辦理這些情況？答:在采用首次適應(yīng)算法回收內(nèi)存時(shí)可能出現(xiàn)4種情況：(1)回收區(qū)前鄰安閑區(qū)。將回收區(qū)與前鄰安閑區(qū)歸并，將前鄰安閑區(qū)大小改正為兩者之和?；厥諈^(qū)后鄰安閑區(qū)。將兩區(qū)歸并，改后鄰安閑區(qū)始址為回收區(qū)始址，大小為兩者之和。(3)回收區(qū)前后均鄰安閑區(qū)。將三個(gè)分區(qū)歸并，改正前鄰安閑區(qū)大小為三者之和。(4)回收區(qū)前后均不鄰安閑區(qū)。為回收區(qū)設(shè)置安閑區(qū)表項(xiàng)，填入回收區(qū)始址和大小并插入安閑區(qū)行列。?分區(qū)存儲(chǔ)管理中常用那些分派策略？比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。答：分區(qū)存儲(chǔ)管理中的常用分派策略：首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算法、最正確適應(yīng)算法、最壞適應(yīng)算法。首次適應(yīng)算法優(yōu)缺點(diǎn)：保存了高址部分的大安閑區(qū)，有利于此后的大型作業(yè)分派；低址部分?jǐn)啾粎^(qū)分，留下很多災(zāi)以利用的小安閑區(qū)，每次查找都從低址開始增加了系統(tǒng)開銷。循環(huán)首次適應(yīng)算法優(yōu)缺點(diǎn)：內(nèi)存安閑分區(qū)散布平均，減少了查找系統(tǒng)開銷；缺乏大安閑分區(qū)，致使不能裝入大型作業(yè)。最正確適應(yīng)算法優(yōu)缺點(diǎn)：每次分派給文件的都是最適合該文件大小的分區(qū)，內(nèi)存中留下很多災(zāi)以利用的小安閑區(qū)。最壞適應(yīng)算法優(yōu)缺點(diǎn)：剩下安閑區(qū)不太小，產(chǎn)生碎片幾率小，對(duì)中小型文件分派分區(qū)操作有利；存儲(chǔ)器中缺乏大安閑區(qū)，對(duì)大型文件分區(qū)分派不利。．虛構(gòu)存儲(chǔ)器有哪些特點(diǎn)？其中最本質(zhì)的特點(diǎn)是什么？答：虛構(gòu)存儲(chǔ)器有多次性、對(duì)調(diào)性、虛構(gòu)性三大特點(diǎn)。最本質(zhì)的特點(diǎn)是虛構(gòu)性。．實(shí)現(xiàn)虛構(gòu)存儲(chǔ)器需要哪些硬件支持？答：（1）懇求分頁（段）的頁（段）表體制（2）缺頁（段）中止機(jī)構(gòu)（3）地點(diǎn)變換機(jī)構(gòu)22．在懇求分頁系統(tǒng)中，頁表應(yīng)包括哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)？每項(xiàng)的作用是什么？答：頁表應(yīng)包括：頁號(hào)、物理塊號(hào)、狀態(tài)位P、接見字段A、改正位M和外存地點(diǎn)。其中狀態(tài)位P指示該頁是否調(diào)入內(nèi)存，供程序接見時(shí)參照；接見字段A用于記錄本頁在一段時(shí)間內(nèi)被接見的次數(shù)，或最近已有多長時(shí)間未被接見，提供給置換算法選擇換出頁面時(shí)參照；改正位M表示該頁在調(diào)入內(nèi)存后是否被修悔過；外存地點(diǎn)用于指出該頁在外存上的地點(diǎn)，往常是物理塊號(hào)，供調(diào)入該頁時(shí)使用。26．在一個(gè)懇求分頁系統(tǒng)中，

采用

LRU頁面置換算法時(shí)，

若是一個(gè)作業(yè)的頁面走向?yàn)?/p>

4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5

，當(dāng)分派給該作業(yè)的物理塊數(shù)

M分別為

3和

4時(shí)，試計(jì)算接見過程中所發(fā)生的缺頁次數(shù)和缺頁率時(shí)，試計(jì)算接見過程中所發(fā)生的缺頁次數(shù)和缺頁率?比較所得結(jié)果?答：當(dāng)分派給該作業(yè)的物理塊數(shù)M為3時(shí)，缺頁9次，缺頁率:9/12=3/4；當(dāng)分派給該作業(yè)的物理塊數(shù)4時(shí)，缺頁10次，缺頁率:10/12=5/6.

M為第五章．什么是字節(jié)多路通道？什么是數(shù)組選擇通道和數(shù)組多路通道？答：（1）字節(jié)多路通道。按字節(jié)交錯(cuò)方式工作的通道。往常含有很多非分派型子通道，數(shù)量從幾十到數(shù)百個(gè)，每個(gè)子通道連結(jié)一臺(tái)I/O設(shè)施，控制其I/O操作。子通道準(zhǔn)時(shí)間片輪轉(zhuǎn)方式共享主通道。（2）數(shù)組選擇通道。按數(shù)組方式傳送數(shù)據(jù)，傳輸速率很高，每次只允許一個(gè)設(shè)施數(shù)據(jù)。（3）數(shù)組多路通道。將數(shù)組選擇通道傳輸速率高和字節(jié)多路通道的各子通道分時(shí)并行操作含有多個(gè)非分派型子通道，擁有很高的數(shù)據(jù)傳輸率和通道利用率。

的優(yōu)點(diǎn)聯(lián)合而成。4．怎樣解決因通道不足而產(chǎn)生的瓶頸問題？答：解決問題的有效方法是增加設(shè)施到主機(jī)間的通路而不增加通道，把一個(gè)設(shè)施連到多個(gè)控制器上，控制器又連到多個(gè)通道上，這種多通路方式解決了“瓶頸”問題，提高了系統(tǒng)可靠性，個(gè)別通道或控制器的故障不會(huì)使設(shè)施和存儲(chǔ)器之間沒有通路。7．有哪幾種I/O控制方式？各合用于何種場合？答：共有四種I/O控制方式。（1）程序I/O方式：早期計(jì)算機(jī)無中止機(jī)構(gòu)，辦理機(jī)對(duì)I/O設(shè)施的控制采用程序I/O方式或稱忙等的方式。（2）中止驅(qū)動(dòng)I/O控制方式：合用于有中止機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。（3）直接存儲(chǔ)器接見（DMA）I/O控制方式：合用于擁有DMA控制器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。（4）I/O通道控制方式：擁有通道程序的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。9．引入緩沖的主要原因是什么？答：引入緩沖的主要原因是：（1）和緩CPU與I/O設(shè)施間速度不匹配的矛盾（2）減少對(duì)CPU的中止頻次，放寬對(duì)中止響應(yīng)時(shí)間的限制（3）提高CPU與I/O設(shè)施之間的并行性18．試說明SPOOLing系統(tǒng)的組成。答：SPOOLing系統(tǒng)由輸入井和輸出井、輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)、輸入進(jìn)度SPi和輸出進(jìn)度SPo三部分組成。19．在實(shí)現(xiàn)后臺(tái)打印時(shí)，SPOOLing系統(tǒng)應(yīng)為懇求I/O的進(jìn)度提供哪些服務(wù)？答：在實(shí)現(xiàn)后臺(tái)打印時(shí)，SPOOLing系統(tǒng)應(yīng)為懇求I/O的進(jìn)度提供以下服務(wù)：1）由輸出進(jìn)度在輸出井中申請(qǐng)一安閑盤塊區(qū)，并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中；（2）輸出進(jìn)度為用戶進(jìn)度申請(qǐng)空白用戶打印表，填入打印要求，將該表掛到懇求打印行列。（3）一旦打印機(jī)安閑，輸出進(jìn)度便從懇求打印行列的隊(duì)首取出一張懇求打印表，根據(jù)表中要求將要打印的數(shù)據(jù)從輸出井傳送到內(nèi)存緩沖區(qū)，再由打印機(jī)進(jìn)行打印。．試說明設(shè)施驅(qū)動(dòng)程序應(yīng)擁有哪些功能？答：設(shè)施驅(qū)動(dòng)程序的主要功能包括：（1）將接收到的抽象要求轉(zhuǎn)為詳細(xì)要求；（2）檢查用戶I/O懇求合法性，認(rèn)識(shí)I/O設(shè)施狀態(tài)，傳達(dá)有關(guān)參數(shù)，設(shè)置設(shè)施工作方式；（3）發(fā)出I/O命令，啟動(dòng)分派到的I/O設(shè)施，達(dá)成指定I/O操作；（4）實(shí)時(shí)響應(yīng)由控制器或通道發(fā)來的中止懇求，根據(jù)中止種類調(diào)用相應(yīng)中止辦理程序辦理；（5）關(guān)于有通道的計(jì)算機(jī)，驅(qū)動(dòng)程序還應(yīng)當(dāng)根據(jù)用戶I/O懇求自動(dòng)組成通道程序。磁盤接見時(shí)間由哪幾部分組成？每部分時(shí)間應(yīng)怎樣計(jì)算？答：磁盤接見時(shí)間由尋道時(shí)間Ts、旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間Tr、傳輸時(shí)間Tt三部分組成。（1）Ts是啟動(dòng)磁臂時(shí)間s與磁頭移動(dòng)n條磁道的時(shí)間和，即Ts=mxn+s。（2）Tr是指定扇區(qū)移動(dòng)到磁頭下面所經(jīng)歷的時(shí)間。硬盤15000r/min時(shí)Tr為2ms;軟盤300或600r/min時(shí)Tr為50~100ms。（3）Tt是指數(shù)據(jù)從磁盤讀出或向磁盤寫入經(jīng)歷的時(shí)間。Tt的大小與每次讀/寫的字節(jié)數(shù)b和旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)：Tt=b/rN。目前常用的磁盤調(diào)動(dòng)算法有哪幾種？每種算法優(yōu)先考慮的問題是什么？答：目前常用的磁盤調(diào)動(dòng)算法有先來先服務(wù)、最短尋道時(shí)間優(yōu)先及掃描等算法。（1）先來先服務(wù)算法優(yōu)先考慮進(jìn)度懇求接見磁盤的先后序次；（2）最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法優(yōu)先考慮要求接見的磁道與目前磁頭所在磁道距離是否最近；（3）掃描算法考慮欲接見的磁道與目前磁道間的距離，更優(yōu)先考慮磁頭目前的移動(dòng)方向。為什么要引入磁盤高速緩沖？何謂磁盤高速緩沖？答：目前磁盤的I/O計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的瓶頸。

速度遠(yuǎn)低于內(nèi)存的接見速度，往常低上4-6個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，磁盤為提高磁盤I/O的速度，便引入了磁盤高速緩沖。

I/O

已成為磁盤高速緩沖是指利用內(nèi)存中的存儲(chǔ)空間，暫存從磁盤中讀出的一系列盤塊中的信息。27．何謂提早讀、延遲寫和虛構(gòu)盤？

答：提早讀是指在讀目前盤塊的同時(shí)，

將下一個(gè)可能要接見的盤塊數(shù)據(jù)讀入緩沖區(qū)，以便需要時(shí)直接從緩沖區(qū)中讀取，無需啟動(dòng)磁盤。延遲寫是指在寫盤塊時(shí)，將對(duì)應(yīng)緩沖區(qū)中的立刻寫數(shù)據(jù)暫時(shí)不立刻寫以備不久之后再被接見，只將它置上“延遲寫”標(biāo)志并掛到安閑緩沖行列的末尾。當(dāng)移到安閑緩沖隊(duì)首并被分派出去時(shí)，才寫緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)。只需延遲寫塊仍在安閑緩沖行列中，任何要求接見都可直接從其中讀出數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫入其中，而不必去接見磁盤。虛構(gòu)盤又稱RAM盤，是利用內(nèi)存空間仿真磁盤。其設(shè)施驅(qū)動(dòng)程序能夠接受所有標(biāo)準(zhǔn)的磁盤不是在磁盤上而是在內(nèi)存中，因此速度更快。

操作，但這些操作第六章1．何謂數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄和文件？答：①數(shù)據(jù)項(xiàng)分為基本數(shù)據(jù)項(xiàng)和組合數(shù)據(jù)項(xiàng)?；緮?shù)據(jù)項(xiàng)描繪一個(gè)對(duì)象某種屬性的字符集，數(shù)據(jù)種類及數(shù)據(jù)值三個(gè)特性。組合數(shù)據(jù)項(xiàng)由若干數(shù)據(jù)項(xiàng)組成。

擁有數(shù)據(jù)名、②記錄是一組有關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的會(huì)合，用于描繪一個(gè)對(duì)象某方面的屬性。③文件是擁有文件名的一組有關(guān)信息的會(huì)合。4．何謂邏輯文件？何謂物理文件？答：邏輯文件是物理文件中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的一種視圖方式，不包含詳細(xì)數(shù)據(jù)，僅包含物理文件中數(shù)據(jù)的索引。物理文件又稱文件存儲(chǔ)構(gòu)造，是指文件在外存上的存儲(chǔ)組織形式。．在鏈接式文件中常用哪一種鏈接方式？為什么？答：鏈接方式分為隱式鏈接和顯式鏈接兩種形式。隱式鏈接是在文件目錄的每個(gè)目錄項(xiàng)中，都含有指向鏈接文件第一個(gè)盤塊和最后一個(gè)盤塊的指針。顯式鏈接則把用于鏈接文件各物理塊的指針，顯式地寄存在內(nèi)存的一張鏈接表中。14．在UNIX中，如果一個(gè)盤塊的大小為1KB，每個(gè)盤塊號(hào)占4個(gè)字節(jié)，即每塊可放256個(gè)地點(diǎn)。請(qǐng)變換下列文件的字節(jié)偏移量為物理地點(diǎn)。⑴9999；⑵18000；⑶420000答：首先將邏輯文件的字節(jié)偏移量變換為邏輯塊號(hào)和塊內(nèi)偏移量[字節(jié)偏移量]/[盤塊大小]，商為邏輯塊號(hào)，余數(shù)是塊內(nèi)偏移量。在FCB中，第0-9個(gè)地點(diǎn)為直接地點(diǎn)，第

10

,就是將個(gè)為一次間接地點(diǎn)，第

11個(gè)地點(diǎn)為二次間接地點(diǎn)，第

12個(gè)地點(diǎn)為三次間接地點(diǎn)。再將文件的邏輯塊號(hào)變換為物理塊號(hào)。使用多重索引構(gòu)造，在索引節(jié)點(diǎn)中根據(jù)邏輯塊號(hào)經(jīng)過直接索引或間接索引找到對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)。(1)9999/1024=9余783,則邏輯塊號(hào)為9，直接索引第9個(gè)地點(diǎn)獲得物理塊號(hào)，塊內(nèi)偏移地點(diǎn)為783。(2)18000/1024=17余592，則邏輯塊號(hào)為10<17<10+256，經(jīng)過一次間接索引在第10個(gè)地址可獲得物理塊號(hào)，塊內(nèi)偏移地點(diǎn)為592。(3)420000/1024=410余160，則邏輯塊號(hào)為10+256<410，經(jīng)過二次間接索引在第11個(gè)地址可獲得一次間址，再由此獲得二次間址，再找到物理塊號(hào)，其塊內(nèi)偏移地點(diǎn)160。?對(duì)目錄管理的主要要求是什么？答：實(shí)現(xiàn)按名存取、提高檢索目錄的速度、文件共享、允許文件重名。.目前寬泛應(yīng)用的目錄構(gòu)造有哪些？它有什么優(yōu)點(diǎn)？答：現(xiàn)代操作系統(tǒng)都采用多級(jí)目錄構(gòu)造。基本特點(diǎn)是查問速度快、層次構(gòu)造清晰、文件管理和保護(hù)易于實(shí)現(xiàn)。23?有一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)利用圖6-33所示的位示圖來管理安閑盤塊。盤塊的大小為1KB,現(xiàn)要為某文件分派量個(gè)盤塊，試說明盤塊的詳細(xì)分派過程。12345676910111213141516111111111111111112111111111111111131101111111X111114111111011110111150000000000000000答：分派量個(gè)盤塊的過程如下：⑴次序掃描位示圖，從