操作系統(tǒng)練習(xí)題

第一章os引論

1.設(shè)計現(xiàn)代OS的主要目標(biāo)是什么？

方便性，有效性，可擴(kuò)充性和開放性.

2.OS的作用可表現(xiàn)為哪幾個方面？

a.OS作為用戶與計算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口；

b.OS作為計算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者；

c.OS作為擴(kuò)充機(jī)器.

3.試說明推動多道批處理系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要動力是什么？

不斷提高計算機(jī)資源利用率和系統(tǒng)吞吐量的需要；

4.何謂脫機(jī)I/O和聯(lián)機(jī)I/O?

a.脫機(jī)輸入輸出方式(Off-LineI/O)是為了解決人機(jī)矛盾及CPU和I/O設(shè)備之

間速度不匹配而提出的.

它減少了CPU的空閑等待時間，提高了I/O速度.具體內(nèi)容是將用戶程序和

數(shù)據(jù)在一臺外圍機(jī)的控制

下，預(yù)先從低速輸入設(shè)備輸入到磁帶上，當(dāng)CPU需要這些程序和數(shù)據(jù)時，

在直接從磁帶機(jī)高速輸入

到內(nèi)存，從而大大加快了程序的輸入過程，減少了CPU等待輸入的時間，

這就是脫機(jī)輸入技術(shù);當(dāng)

程序運(yùn)行完畢或告一段落，CPU需要輸出時，無需直接把計算結(jié)果送至低速

輸出設(shè)備，而是高速把

結(jié)果輸出到磁帶上，然后在外圍機(jī)的控制下，把磁帶上的計算結(jié)果由相應(yīng)的

輸出設(shè)備輸出，這就是

脫機(jī)輸出技術(shù).

b.若這種輸入輸出操作在主機(jī)控制下進(jìn)行則稱之為聯(lián)機(jī)輸入輸出方式.

5.試說明推動分時系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要動力是什么？

用戶的需要.即對用戶來說，更好的滿足了人-機(jī)交互，共享主機(jī)以及便于用

戶上機(jī)的需求.

6.試說明實時任務(wù)的類型和實時系統(tǒng)的類型.

a.實時任務(wù)的類型按任務(wù)執(zhí)行時是否呈現(xiàn)周期性來劃分，分為周期性實時任

務(wù)和非周期性實時任務(wù)；

…根據(jù)對截止時間的要求來劃分，分為硬實時任務(wù)和軟實時任務(wù)；

b.通常把要求進(jìn)行實時控制的系統(tǒng)統(tǒng)稱為實時控制系統(tǒng)，把要求對信息進(jìn)行

實時處理的系統(tǒng)成為實時

信息處理系統(tǒng).

7.實現(xiàn)多道程序應(yīng)解決哪些問題？

a.處理機(jī)管理問題；

b.內(nèi)存管理問題；

c.I/O設(shè)備管理問題；

d.文件管理問題；

e.作業(yè)管理問題.

8.試比較單道與多道批處理系統(tǒng)的特點及優(yōu)缺點.

a.單道批處理系統(tǒng)是最早出現(xiàn)的一種OS,它具有自動性，順序性和單道性

的特點；

一多道批處理系統(tǒng)則具有調(diào)度性，無序性和多道性的特點；

b.單道批處理系統(tǒng)是在解決人機(jī)矛盾及CPU和I/O設(shè)備之間速度不匹配的

矛盾中形成的，旨在提高系統(tǒng)

資源利用率和系統(tǒng)吞吐量，但是仍然不能很好的利用系統(tǒng)資源；

-多道批處理系統(tǒng)是對單道批處理系統(tǒng)的改進(jìn)，其主要優(yōu)點是資源利用率

高，系統(tǒng)吞吐量大；缺點是

平均周轉(zhuǎn)時間長，無交互能力.

9.實現(xiàn)分時系統(tǒng)的關(guān)鍵問題是什么?應(yīng)如何解決？

a.關(guān)鍵問題：及時接收，及時處理；

b.對于及時接收，只需在系統(tǒng)中設(shè)置一多路卡，多路卡作用是使主機(jī)能同時

接收用戶從各個終端上輸

入的數(shù)據(jù)；

一對于及時處理，應(yīng)使所有的用戶作業(yè)都直接進(jìn)入內(nèi)存，在不長的時間內(nèi)，

能使每個作業(yè)都運(yùn)行

—'1次

10為什么要引入實時操作系統(tǒng)？

更好地滿足實時控制領(lǐng)域和實時信息處理領(lǐng)域的需要.

11OS具有哪幾大特征?它的最基本特征是什么？

a.并發(fā)(Concurrence),共享(Sharing),虛擬(Virtual),異步性(Asynchronism).

b.其中最基本特征是并發(fā)和共享.

12內(nèi)存管理有哪些主要功能?它們的主要任務(wù)是什么？

a.主要功能：內(nèi)存分配，內(nèi)存保護(hù)，地址映射和內(nèi)存擴(kuò)充等.

b.內(nèi)存分配的主要任務(wù)是為每道程序分配內(nèi)存空間，提高存儲器利用率，以

減少不可用的內(nèi)存空間，

允許正在運(yùn)行的程序申請附加的內(nèi)存空間，以適應(yīng)程序和數(shù)據(jù)動態(tài)增長的需

要.

-內(nèi)存保護(hù)的主要任務(wù)是確保每道用戶程序都在自己的內(nèi)存空間中運(yùn)行，互

不干擾.

一地址映射的主要任務(wù)是將地址空間中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間中與之

對應(yīng)的物理地址.

一內(nèi)存擴(kuò)充的主要任務(wù)是借助虛擬存儲技術(shù)，從邏輯上去擴(kuò)充內(nèi)存容量.

13處理機(jī)管理具有哪些功能?它們的主要任務(wù)是什么？

a.進(jìn)程控制，進(jìn)程同步，進(jìn)程通信和調(diào)度.

b.進(jìn)程控制的主要任務(wù)是為作業(yè)創(chuàng)建進(jìn)程，撤銷已結(jié)束的進(jìn)程，以及控制進(jìn)

程在運(yùn)行過程中的狀態(tài)

轉(zhuǎn)換.

-進(jìn)程同步的主要任務(wù)是對諸進(jìn)程的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)節(jié).

…進(jìn)程通信的任務(wù)是實現(xiàn)在相互合作進(jìn)程之間的信息交換.

-調(diào)度分為作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度.作業(yè)調(diào)度的基本任務(wù)是從后備隊列中按照

一定的算法，選擇出若干個

作業(yè)，為它們分配必要的資源;而進(jìn)程調(diào)度的任務(wù)是從進(jìn)程的就緒隊列中，按

照一定的算法選出一新

進(jìn)程，把處理機(jī)分配給它，并為它設(shè)置運(yùn)行現(xiàn)場，是進(jìn)程投入運(yùn)行.

14設(shè)備管理有哪些主要功能?其主要任務(wù)是什么？

a.主要功能：緩沖管理，設(shè)備分配和設(shè)備處理，以及虛擬設(shè)備等.

b.主要任務(wù)：完成用戶提出的I/O請求，為用戶分配I/O設(shè)備；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)備.

15文件管理有哪些主要功能?其主要任務(wù)是什么？

a.主要功能：對文件存儲空間的管理，目錄管理，文件的讀，寫管理以及文

件的共享和保護(hù).

b.主要任務(wù)：對用戶文件和系統(tǒng)文件進(jìn)行管理，以方便用戶使用，并保證文

件的安全性.

16試在交互性，及時性和可靠性方面，將分時系統(tǒng)與實時系統(tǒng)進(jìn)行比較.

a.分時系統(tǒng)是一種通用系統(tǒng)，主要用于運(yùn)行終端用戶程序，因而它具有較強(qiáng)

的交互能力；而實時系統(tǒng)

雖然也有交互能力，但其交互能力不及前者.

b.實時信息系統(tǒng)對實用性的要求與分時系統(tǒng)類似，都是以人所能接收的等待

時間來確定；而實時控制

系統(tǒng)的及時性則是以控制對象所要求的開始截止時間和完成截止時間來確

定的.

c.實時系統(tǒng)對系統(tǒng)的可靠性要求要比分時系統(tǒng)對系統(tǒng)的可靠性要求高.

17是什么原因使操作系統(tǒng)具有異步性特征？

a.程序執(zhí)行結(jié)果是不確定的，即程序是不可再現(xiàn)的.

b.每個程序在何時執(zhí)行，多個程序間的執(zhí)行順序以及完成每道程序所需的時

間都是不確定的,即不可

預(yù)知性.

18試說明在MS-DOS3.X以前的版本中，其局限性表現(xiàn)在哪幾個方面？

a.在尋址范圍上，DOS只有1MB,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶需要.

b.DOS試單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)，不支持多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行，與實際應(yīng)用相矛

盾.

19MS-DOS由哪幾部分組成?每部分的主要功能是什么？

略.

20為什么Microsoft在開發(fā)OS/2時，選中了80286芯片？

設(shè)計OS/2的主要目標(biāo)之一是既能充分發(fā)揮80286處理器的能力，又能運(yùn)行

在8086處理器環(huán)境下開發(fā)的

程序.因為在80286內(nèi)部提供了兩種工作方式：實方式和保護(hù)方式，使得Intel

80286處理器不僅提供了多

任務(wù)并發(fā)執(zhí)行的硬件支持，而且還能運(yùn)行所有在8086下編寫的程序。

21OS/2的主要功能是什么？

a.多任務(wù).

b.進(jìn)程管理.

c.存儲器管理.

d.文件管理.

e.應(yīng)用程序接口API.

f.表示管理.

22多處理機(jī)OS有哪幾種模式?各有何優(yōu)缺點？

a.2種模式：非對稱多處理模式(AsymmetricMultiprocessingModel)和對稱多

處理模式（Symmetric

MultiprocesingModel）.

b.前者易于實現(xiàn)，但資源利用率低.

…后者優(yōu)點是允許多個進(jìn)程同時運(yùn)行，缺點是必須小心控制I/O,以保證能

將數(shù)據(jù)送至適當(dāng)?shù)奶幚砥鳎?/p>

同時還必須注意使各CPU的負(fù)載平衡.

23試說明網(wǎng)絡(luò)OS的主要功能.

a.網(wǎng)絡(luò)通信；

b.資源管理；

c.網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；

d.網(wǎng)絡(luò)管理；

e.互操作能力.

24試比較網(wǎng)絡(luò)OS和分布式OS.

a.網(wǎng)絡(luò)OS是基于由一些互聯(lián)的自主計算機(jī)系統(tǒng)組成的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，以計算

機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)高度發(fā)展為

基礎(chǔ)，能實現(xiàn)相互通信和相互合作功能的系統(tǒng).分布式OS是指多個分散的處

理單元，經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接而

形成的系統(tǒng).

b.在分布性上，兩者都具有分布處理功能，但網(wǎng)絡(luò)OS的控制功能大多集中

在某個（些）主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

中，即集中式，而分布式OS則是較均勻地分布在系統(tǒng)的各個站點上，是完

全分布式的.

一在并行性上，分布式OS的任務(wù)分配程序可將多個任務(wù)分配到多個處理單

元上而實現(xiàn)并行，網(wǎng)絡(luò)OS中

通常無任務(wù)分配功能，每個用戶的任務(wù)通常在自己（本地）的計算機(jī)上處理.

…在透明性上，兩者都具透明性，但網(wǎng)絡(luò)OS指在操作實現(xiàn)上的透明性，而

分布式OS則在系統(tǒng)內(nèi)部的細(xì)

節(jié)上實現(xiàn)了很好的隱藏，即具有物理上的透明性.

-在共享性上，分布式OS是比較完全的實現(xiàn)共享，而網(wǎng)絡(luò)OS共享的資源

大多是在主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中.

一在健壯性上，分布式系統(tǒng)由于處理和控制功能是分布的，還擁有容錯技術(shù)

實現(xiàn)系統(tǒng)重構(gòu)，因而具有

很強(qiáng)的健壯性；而網(wǎng)絡(luò)OS的控制功能大多集中在主機(jī)或服務(wù)器中，是系統(tǒng)

具有潛在的不可靠性，健

壯性差.

第二章

1.試畫出下面條語句的前趨圖：

SI:a=5-x;S2:b=a*x;S3:c=4*x;S4:d=b+c;S5:e=d+3.

S1->S2->S4->S5

......S3

2.試?yán)肂ernstein條件證明上題中的S2和S3語句是可以并發(fā)執(zhí)行的，而

S3和S4語句是不能并發(fā)執(zhí)行的？

證明：

R(S2)={x,a},W(S2)=,R(S3)={x},W(S3)={c};

可見，S2與S3的讀集與寫集兩兩不相交，S2與S3的讀集之間也不相交，

因而，他們滿足Bernstein條件，

S2與S3語句是可以并發(fā)執(zhí)行的.

同理可證S3和S4不能滿足Bernstein條件,是不能并發(fā)執(zhí)行的.

3.程序并發(fā)執(zhí)行為什么會產(chǎn)生間斷性？

因為程序在并發(fā)執(zhí)行過程中存在相互制約性.

4.程序并發(fā)執(zhí)行為何會失去封閉性和可再現(xiàn)性？

因為程序并發(fā)執(zhí)行時，多個程序共享系統(tǒng)中的各種資源，資源狀態(tài)需要多個

程序來改變，即存在資源共

享性使程序失去封閉性；而失去了封閉性導(dǎo)致程序失去可再現(xiàn)性.

5.在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念?它會產(chǎn)生什么樣的影響？

為了使程序在多道程序環(huán)境下能并發(fā)執(zhí)行，并能對并發(fā)執(zhí)行的程序加以控制

和描述，而引入了進(jìn)程概念.

影響：使程序的并發(fā)執(zhí)行得以實行.

6.試從動態(tài)性，并發(fā)性和獨(dú)立性上比較進(jìn)程和程序？

a.動態(tài)性是進(jìn)程最基本的特性，可表現(xiàn)為由創(chuàng)建而產(chǎn)生，由調(diào)度而執(zhí)行，因

得不到資源而暫停執(zhí)行，

以及由撤銷而消亡，因而進(jìn)程由一定的生命期；而程序只是一組有序指令的

集合，是靜態(tài)實體.

b.并發(fā)性是進(jìn)程的重要特征，同時也是OS的重要特征.引入進(jìn)程的目的正是

為了使其程序能和其它進(jìn)程

的程序并發(fā)執(zhí)行，而程序是不能并發(fā)執(zhí)行的.

c.獨(dú)立性是指進(jìn)程實體是一個能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，同時也是系統(tǒng)中獨(dú)立

獲得資源和獨(dú)立調(diào)度的基本

單位.而對于未建立任何進(jìn)程的程序，都不能作為一個獨(dú)立的單位參加運(yùn)行.

7.試說明PCB的作用?為什么說PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志？

a.PCB是進(jìn)程實體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).PCB

中記錄了操作系統(tǒng)所需的用于

描述進(jìn)程情況及控制進(jìn)程運(yùn)行所需的全部信息.因而它的作用是使一個在多

道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行

的程序(含數(shù)據(jù))，成為一個能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，一個能和其它進(jìn)程并發(fā)

執(zhí)行的進(jìn)程.

b.在進(jìn)程的整個生命周期中，系統(tǒng)總是通過其PCB對進(jìn)程進(jìn)行控制，系統(tǒng)

是根據(jù)進(jìn)程的PCB而不是任何別

的什么而感知到該進(jìn)程的存在的，所以說，PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志.

8.試說明進(jìn)程在三個基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因.

a.處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程，當(dāng)進(jìn)程調(diào)度程序為之分配了處理機(jī)后，該進(jìn)程便由

就緒狀態(tài)變?yōu)閳?zhí)行狀態(tài).

b.當(dāng)前進(jìn)程因發(fā)生某事件而無法執(zhí)行，如訪問已被占用的臨界資源，就會使

進(jìn)程由執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽?/p>

塞狀態(tài).

c.當(dāng)前進(jìn)程因時間片用完而被暫停執(zhí)行，該進(jìn)程便由執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀

態(tài).

9.為什么要引入掛起狀態(tài)?該狀態(tài)具有哪些性質(zhì)？

a.引入掛起狀態(tài)處于5中需要：終端用戶的需要，父進(jìn)程的需要，操作系統(tǒng)

的需要，對換的需要和負(fù)荷

調(diào)節(jié)的需要.

b.處于掛起狀態(tài)的進(jìn)程不能接收處理機(jī)調(diào)度.

10在進(jìn)行進(jìn)程切換時，所要保存的處理機(jī)狀態(tài)信息主要有哪些？

a.進(jìn)程當(dāng)前暫存信息；

b.下一條指令地址信息；

c.進(jìn)程狀態(tài)信息；

d.過程和系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)及調(diào)用地址信息.

11試說明引起進(jìn)程創(chuàng)建的主要事件.

a.用戶登陸；

b.作業(yè)調(diào)度；

c.提供服務(wù)；

d.應(yīng)用請求.

12試說明引起進(jìn)程撤消的主要事件.

a.正常結(jié)束；

b.異常結(jié)束；

c.外界干預(yù)；

13在創(chuàng)建一個進(jìn)程時，需完成的主要工作是什么？

a.操作系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)請求創(chuàng)建新進(jìn)程事件后，調(diào)用進(jìn)程創(chuàng)建原語Creat（）；

b.申請空白PCB；

c.為新進(jìn)程分配資源；

d.初始化進(jìn)程控制塊；

e.將新進(jìn)程插入就緒隊列.

14在撤消一個進(jìn)程時，需完成的主要工作是什么？

a.OS調(diào)用進(jìn)程終止原語；

b.根據(jù)被終止進(jìn)程的標(biāo)志符，從PCB集合中檢索出該進(jìn)程的PCB,從中讀

出該進(jìn)程的狀態(tài)；

c.若被終止進(jìn)程正處于執(zhí)行狀態(tài)，應(yīng)立即中止該進(jìn)程的執(zhí)行，并設(shè)置調(diào)度標(biāo)

志為真；

d.若該進(jìn)程還有子孫進(jìn)程，還應(yīng)將其所有子孫進(jìn)程予以終止；

e.將該進(jìn)程所擁有的全部資源，或者歸還給其父進(jìn)程，或者歸還給系統(tǒng)；

f.將被終止進(jìn)程（它的PCB）從所在隊列（或鏈表）中移出，等待其它程序來搜

集信息

is試說百'弓i起進(jìn)程阻塞或被喚醒的主要事件是什么？

a.請求系統(tǒng)服務(wù)；

b.啟動某種操作；

c.新數(shù)據(jù)尚未到達(dá)；

d.無新工作可做.

16試從調(diào)度性，并發(fā)性，擁有資源及系統(tǒng)開銷幾個方面，對進(jìn)程和線程進(jìn)行比

a.在引入線程的OS中，把線程作為調(diào)度和分派的基本單位，而把進(jìn)程作為

資源擁有的基本單位；

b.在引入線程的OS中，不僅進(jìn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行，而且在一個進(jìn)程中的

多個線程之間，亦可并發(fā)

執(zhí)行，因而使OS具有更好的并發(fā)性；

c.進(jìn)程始終是擁有資源的一個獨(dú)立單位，線程自己不擁有系統(tǒng)資源，但它可

以訪問其隸屬進(jìn)程的資源；

d.在創(chuàng)建，撤消和切換進(jìn)程方面，進(jìn)程的開銷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于線程的開銷.

17什么是用戶級線程和內(nèi)核級線程?并對它們進(jìn)行比較.

a.內(nèi)核級線程是依賴于內(nèi)核的，它存在于用戶進(jìn)程和系統(tǒng)進(jìn)程中，它們的創(chuàng)

建，撤消和切換都由內(nèi)核

實現(xiàn)；

…用人級線程僅存在于用戶級中，它們的創(chuàng)建，撤消和切換不利用系統(tǒng)調(diào)用

來實現(xiàn)，因而與內(nèi)核無關(guān)，

內(nèi)核并不知道用戶級線程的存在.

b.內(nèi)核級線程的調(diào)度和切換與進(jìn)程十分相似，調(diào)度方式采用搶占式和非搶占

式，調(diào)度算法采用時間輪轉(zhuǎn)

法和優(yōu)先權(quán)算法等，當(dāng)由線程調(diào)度選中一個線程后，再將處理器分配給它；

而用戶級線程通常發(fā)生在

一個應(yīng)用程序的諸線程之間，無需終端進(jìn)入OS內(nèi)核，切換規(guī)則也較簡單，

因而，用戶級線程的切換

速度較快.

…用戶級線程調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用和調(diào)度另一個進(jìn)程執(zhí)行時，內(nèi)核把它們看作是整

個進(jìn)程的行為，內(nèi)核級線程

調(diào)用是以線程為單位，內(nèi)核把系統(tǒng)調(diào)用看作是該線程的行為.

一對于用戶級線程調(diào)用，進(jìn)程的執(zhí)行速度隨著所含線程數(shù)目的增加而降低，

對于內(nèi)核級線程則相反.

18在SolarisOS中，設(shè)置了哪幾種線程?輕型線程的作用是什么？

a.用戶級線程，內(nèi)核級線程和輕型線程；

b.作用：由LWP實現(xiàn)了在內(nèi)核與用戶級線程之間的隔離，從而使用戶級線

程與內(nèi)核無關(guān).

19在SolarisOS中，用戶級線程是通過什么方式來訪問內(nèi)核的？

通過LWP來訪問內(nèi)核.LWP可為內(nèi)核所識別，但不能識別用戶級線程，通過

建立用戶級線程與LWP之間的

連接，可以實現(xiàn)用戶級線程與內(nèi)核的通信.

第三章

1.什么是臨界資源和臨界區(qū)？

a.一次僅允許一個進(jìn)程使用的資源成為臨界資源.

b.在每個進(jìn)程中，訪問臨界資源的那段程序稱為臨界區(qū).

2.為什么進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)之前，應(yīng)先執(zhí)行“進(jìn)入?yún)^(qū)”代碼，在退出臨界區(qū)后又

執(zhí)行“退出區(qū)”代碼？

為了實現(xiàn)多個進(jìn)程對臨界資源的互斥訪問，必須在臨界區(qū)前面增加一段用于

檢查欲訪問的臨界資源是否正被訪問的代碼，如果未被訪問，該進(jìn)程便可

進(jìn)入臨界區(qū)對資源進(jìn)行訪問，并設(shè)置正被訪問標(biāo)志，如果正被訪問，則本

進(jìn)程不能進(jìn)入臨界區(qū)，實現(xiàn)這一功能的代碼成為“進(jìn)入?yún)^(qū)”代碼；在退出臨

界區(qū)后，必須執(zhí)行“退出區(qū)"代碼，用于恢復(fù)未被訪問標(biāo)志.

3.同步機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循哪些基本準(zhǔn)則?為什么？

a.空閑讓進(jìn).

b.忙則等待.

C.有限等待.

d.讓權(quán)等待.

4.試從物理概念上來說明記錄型信號量和wait和signal操作？

(有待討論).

5.你認(rèn)為整型信號量機(jī)制和記錄型信號量機(jī)制，是否完全遵循了同步機(jī)構(gòu)的四

條準(zhǔn)則？

a.在整型信號量機(jī)制中，未遵循“讓權(quán)等待”的準(zhǔn)則.

b.記錄型信號量機(jī)制完全遵循了同步機(jī)構(gòu)的“空閑讓進(jìn)，忙則等待，有限等待,

讓權(quán)等待”四條準(zhǔn)則.

6.在生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題中，如果缺少了signal(full)或signal(empty),對執(zhí)行結(jié)

果會有何影響？

生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題可描述如下：

varmutex,empty,full:semaphore:=l,n,0;

buffer:array[O,...,n-l]ofitem;

in,out:integer:=0,0;

begin

parbegin

producer:begin

repeat

produceaniteminnextp;

wait(empty);

wait(mutex);

buffer(in):=nextp;

in:=(in+l)modn;

signal(mutex);

signal(full);

untilfalse;

end

consumer:begin

repeat

wait(full);

wait(mutex);

nextc:=buffer(out);

out:=(out+l)modn;

signal(mutex);

signal(empty);

consumetheiteminnextc;

untilfalse;

end

parend

end

可見，生產(chǎn)者可以不斷地往緩沖池送消息，如果緩沖池滿，就會覆蓋原有數(shù)

據(jù)，造成數(shù)據(jù)混亂.而

消費(fèi)者始終因wait(full)操作將消費(fèi)進(jìn)程直接送入進(jìn)程鏈表進(jìn)行等待，無法訪

問緩沖池，造成無限

等待.

7.在生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題中，如果將兩個wait操作即wait(full)和wait(mutex)

互換位置；或者是將signal(mutex)與signal(full)互換位置結(jié)果會如何？

varmutex,empty,full:semaphore:=l,n,0;

buffer:array[O,...,n-l]ofitem;

in,out:integer:=0,0;

begin

parbegin

producer:begin

repeat

produceaniteminnextp;

wait(empty);

wait(mutex);

buffer(in):=nextp;

in:=(in+l)modn;

signal(full);

signal(mutex);

untilfalse;

end

consumer:begin

repeat

wait(mutex);

wait(full);

nextc:=buffer(out);

out:=(out+l)modn;

signal(mutex);

signal(empty);

consumetheiteminnextc;

untilfalse;

end

parend

end

a.wait(full)和wait(mutex)互換位置后，因為mutex在這兒是全局變量，執(zhí)行

完wait(mutex),則mutex

賦值為0,倘若full也為0,則該生產(chǎn)者進(jìn)程就會轉(zhuǎn)入進(jìn)程鏈表進(jìn)行等待，

而生產(chǎn)者進(jìn)程會因全局變量

mutex為。而進(jìn)行等待，使full始終為0,這樣就形成了死鎖.

b.而signal(mutex)與signal(fuH)互換位置后，從邏輯上來說應(yīng)該是一樣的.

8.我們?yōu)槟撑R界區(qū)設(shè)置一把鎖W,當(dāng)W=1時，表示關(guān)鎖；W=0時，表示

鎖已打開.試寫出開鎖原語和關(guān)鎖原語，并利用它們?nèi)崿F(xiàn)互斥.

開鎖原語：

unlock(W):

W=0;

關(guān)鎖原語：

lock(W);

if(W=l)dono_op;

W=l;

利用開關(guān)鎖原語實現(xiàn)互斥：

varW:semaphore:=0;

begin

parbegin

process:

begin

repeat

lock(W);

criticalsection

unlock(W);

remaindersection

untilfalse;

end

parend

9.試修改下面生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題解法中的錯誤：

producer:

begin

repeat

produceraniteminnextp;

wait(mutex);

wait(full);/*應(yīng)為wait(empty),而且還應(yīng)該在wait(mutex)的前面*/

buffer(in):=nextp;

/*緩沖池數(shù)組游標(biāo)應(yīng)前移：in:=(in+l)modn;*/

signal(mutex);

/*signal(full);*/

untilfalse;

end

consumer:

begin

repeat

wait(mutex);

wait(empty);/*應(yīng)為wait(full),而且還應(yīng)該在wait(mutex)的前面*/

nextc:=buffer(out);

out:=out+l;/*考慮循環(huán)，應(yīng)改為：out:=(out+l)modn;*/

signal(mutex);

/*signal(empty);*/

consumeriteminnextc;

untilfalse;

end

10試?yán)糜涗浶托盘柫繉懗鲆粋€不會出現(xiàn)死鎖的哲學(xué)家進(jìn)餐問題的算法.

設(shè)初始值為1的信號量C[I]表示I號筷子被拿(1=1,2,3,4,...,2n),其中n為自然數(shù).

send(I):

Begin

ifImod2==1then

(

P(c[I])；

P(C[I-1mod5]);

Eat;

V(c[I-lmod5]);

V(c[I]);

)

else

(

P(c[I-lmod5]);

P(c[I])；

Eat;

V(c[I]);

V(c[I-lmod5]);

)

End

11在測量控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，把所采集的數(shù)據(jù)送一單緩沖區(qū)；計算任

務(wù)從該單緩沖中取出數(shù)據(jù)

進(jìn)行計算.試寫出利用信號量機(jī)制實現(xiàn)兩者共享單緩沖的同步算法.

intmutex=l;

intempty=n;

intfull=O;

intin=O;

intout=0;

main()

(

cobegin

send();

obtain();

coend

)

send()

(

while(l)

collectdatainnextp;

wait(empty);

wait(mutex);

buffer(in)=nextp;

in=(in+l)modn;

signal(mutex);

signal(full);

)

}//send

obtain()

(

while(l)

(

wait(full);

wait(mutex);

nextc:=buffer(out);

out:=(out+l)modn;

signal(mutex);

signal(empty);

calculatethedatainnextc;

}//while

}//obtain

12畫圖說明管程由哪幾部分組成?為什么要引入條件變量？

管程由三部分組成:局部于管程的共享變量說明；對該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作的一

組過程；對局部于管程的

數(shù)據(jù)設(shè)置初始值的語句.（圖見P80）

因為調(diào)用wait原語后，使進(jìn)程等待的原因有多種，為了區(qū)別它們，引入了條

件變量

13如何利用管程來解決生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題？

（見P82）

14什么是AND信號量?試?yán)肁ND信號量寫出生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題的解法.

為解決并行所帶來的死鎖問題，在wait操作中引入AND條件，其基本思想

是將進(jìn)程在整個運(yùn)行過程中所

需要的所有臨界資源，一次性地全部分配給進(jìn)程，用完后一次性釋放.

解決生產(chǎn)者一消費(fèi)者問題可描述如下：

varmutex,empty,full:semaphore:=l,n,0;

buffer:array[O,...,n-l]ofitem;

in,out:integer:=0,0;

begin

parbegin

producer:begin

repeat

produceaniteminnextp;

wait(empty);

wait(sl,s2,s3,...,sn);//sl,s2,...,sn為執(zhí)行生產(chǎn)者進(jìn)程除empty外其余的條件

wait(mutex);

buffer(in):=nextp;

in:=(in+l)modn;

signal(mutex);

signal(full);

signal(sl,s2,s3,...,sn);

untilfalse;

end

consumer:begin

repeat

wait(full);

wait(kl,k2,k3,...,kn);//kl,k2,...,kn為執(zhí)行消費(fèi)者進(jìn)程除full外其余的條件

wait(mutex);

nextc:=buffer(out);

out:=(out+l)modn;

signal(mutex);

signal(empty);

signal(kl,k2,k3,...,kn);

consumetheiteminnextc;

untilfalse;

end

parend

end

15在單處理機(jī)環(huán)境下，進(jìn)程間有哪幾種通信方式？

a.共享存儲器系統(tǒng)通信方式；

b.消息傳遞系統(tǒng)通信方式；

管道通信方式.

16試c.比較進(jìn)蒲間的低級通信工具與高級通信工具.

用戶用低級通信工具實現(xiàn)進(jìn)程通信很不方便，因為其效率低，通信對用戶不

透明，所有的操作都必須

由程序員來實現(xiàn).而高級通信工具則可彌補(bǔ)這些缺陷，用戶可直接利用操作

系統(tǒng)所提供的一組通信命令，

高效地傳送大量的數(shù)據(jù).

17消息隊列通信機(jī)制應(yīng)有哪幾方面功能？

略

18試比較消息隊列與管道通信機(jī)制.

a.所謂管道，是指用于連接一個讀進(jìn)程和一個寫進(jìn)程，以實現(xiàn)它們之間通信

的共享文件，又稱pipe文件.

管道通信是屬于共享存儲器系統(tǒng)的.

b.消息隊列通信機(jī)制屬于消息傳遞系統(tǒng)通信機(jī)制，存在通信鏈路，有消息的

格式，有若干緩沖隊列，

采用獨(dú)特的發(fā)送原語和接收原語.（詳見P89-90）

第四章

1.高級調(diào)度與低級調(diào)度的主要任務(wù)是什么?為什么要引入中級調(diào)度？

a.作業(yè)調(diào)度又稱宏觀調(diào)度或高級調(diào)度，其主要任務(wù)是按一定的原則對外存上

處于后備狀態(tài)的作業(yè)進(jìn)行

…選擇，給選中的作業(yè)分配內(nèi)存，輸入輸出設(shè)備等必要的資源，并建立相應(yīng)

的進(jìn)程，以使該作業(yè)的進(jìn)

一程獲得競爭處理機(jī)的權(quán)利.

b.進(jìn)程調(diào)度又稱微觀調(diào)度或低級調(diào)度，其主要任務(wù)是按照某種策略和方法選

取一個處于就緒狀態(tài)的進(jìn)

-程，將處理機(jī)分配給它.

c.為了提高內(nèi)存利用率和系統(tǒng)吞吐量，引入了中級調(diào)度.

2.在作業(yè)調(diào)度中需做出哪兩個決定？

a.接納多少個作業(yè)；

b.接納哪些作業(yè).

3.在剝奪調(diào)度方式中，有哪些剝奪原則？

a.時間片原則；

b.優(yōu)先權(quán)原則；

C.短作業(yè)（進(jìn)程）優(yōu)先原則.

4.在OS中引起進(jìn)程調(diào)度的主要因素有哪些？

（有待討論）

5.選擇調(diào)度方式和調(diào)度算法時，應(yīng)遵循的準(zhǔn)則是什么？

a.面向用戶的準(zhǔn)則有周轉(zhuǎn)時間短，響應(yīng)時間快，截止時間的保證，以及優(yōu)先

權(quán)準(zhǔn)則.

b.面向系統(tǒng)的準(zhǔn)則有系統(tǒng)吞吐量高，處理機(jī)利用率好，各類資源的平衡利用.

6.在批處理系統(tǒng)，分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)中，各采用哪幾種進(jìn)程（作業(yè)）調(diào)度算法?

（有待討論）

7.為什么說多級反饋隊列能較好地滿足各種用戶的需要？

a.對于終端型作業(yè)用戶，由于終端型作業(yè)用戶所提交的作業(yè)，大都屬于交互

型作業(yè)，系統(tǒng)只要能使

這些作業(yè)（進(jìn)程）在第一隊列所規(guī)定的時間片內(nèi)完成，便可使終端型作業(yè)用戶

都感到滿意.

b.對于短批處理作業(yè)用戶，很短的批處理型作業(yè)如果僅在第一隊列中執(zhí)行一

個時間片即可完成，便可

一獲得與終端型作業(yè)一樣的相應(yīng)時間.對于稍長的作業(yè)，通常也只需在第二隊

列和第三隊列中各執(zhí)行

一一個時間片即可完成，其周轉(zhuǎn)時間仍然很短.

c.對于長批處理作業(yè)用戶，用戶也不必?fù)?dān)心其作業(yè)長期得不到處理.

8.在按時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法中，在確定時間片的大小時，應(yīng)考慮哪些因素？

a.系統(tǒng)對相應(yīng)時間的要求；

b.就緒隊列中進(jìn)程的數(shù)目；

c.系統(tǒng)的處理能力.

9.為實現(xiàn)實時調(diào)度，對實時系統(tǒng)提出了哪些要求？

a.要提供必要的調(diào)度信息；

b.在調(diào)度方式上要具體情況具體分析；

c.要具有快速響應(yīng)外部中斷的能力；

d.快速任務(wù)分派.

10目前常用的調(diào)度方式和算法，能否應(yīng)用到實時系統(tǒng)中？

a.對于時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，是一種常用于分時系統(tǒng)的調(diào)度算法；

b.對于非搶占式優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法，可用于要求不太嚴(yán)格的實時控制系統(tǒng)中；

c.對于基于時鐘中斷搶占的優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法，有很好的響應(yīng)效果，可用于大

多數(shù)的實時系統(tǒng)中；

d.對于立即搶占（ImmediatePreemption）的優(yōu)先權(quán)調(diào)度，要求操作系統(tǒng)具有快

速響應(yīng)外部時間的能力.

11在多處理機(jī)系統(tǒng)中，比較有代表性的線程調(diào)度方式有哪幾種？

a.自調(diào)度方式；

b.成組調(diào)度；

c.專用處理機(jī)分配調(diào)度方式.

12試比較自調(diào)度和成組調(diào)度？

a.自調(diào)度方式是系統(tǒng)中有一個公共的線程或進(jìn)程的就緒隊列，所有的處理機(jī)

在空閑時，都可自己從

…該隊列中取出一個進(jìn)程或線程運(yùn)行；

b.成組調(diào)度是由系統(tǒng)將一組相關(guān)的進(jìn)程或線程，同時分配到一組處理機(jī)上運(yùn)

行，進(jìn)程或線程與處理機(jī)

---一一對應(yīng)；

c.在一般情況下，成組調(diào)度的性能優(yōu)于自調(diào)度，因為自調(diào)度存在瓶頸，低效,

線程切換頻繁等問題，而

…成組調(diào)度可減少線程的切換和調(diào)度的開銷，因而目前得到了廣泛的認(rèn)可.

13在OS/2中采用哪種調(diào)度方式和調(diào)度算法？

在OS/2中采用的是搶占式調(diào)度方式，多優(yōu)先級的搶占式調(diào)度算法.

14何謂死鎖?產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么？

a.死鎖是指多個進(jìn)程因競爭資源而造成的一種僵局，若無外力作用，這些進(jìn)

程都將永遠(yuǎn)不能再向前推進(jìn)；

b.產(chǎn)生死鎖的原因有二，一是競爭資源，二是進(jìn)程推進(jìn)順序非法；

c.必要條件是：互斥條件，請求和保持條件，不剝奪條件和環(huán)路等待條件.

15在解決死鎖問題的幾個方法中，哪種方法最容易實現(xiàn)?哪種方法使資源的利

用率最高？

a.解決死鎖可歸納為四種方法：預(yù)防死鎖，避免死鎖，檢測死鎖和解除死鎖;

b.其中，預(yù)防死鎖是最容易實現(xiàn)的；

c.避免死鎖使資源的利用率最高.

16請詳細(xì)說明可通過哪些途徑預(yù)防死鎖？

a.攜棄”請求和保持"條件，就是如果系統(tǒng)有足夠的資源，便一次性地把進(jìn)程所

需的所有資源分配給它；

b.排棄”不剝奪”條件，就是已經(jīng)保持了資源的進(jìn)程，當(dāng)它提出新的資源請求

而不能立即得到滿足時，

…必須釋放它已經(jīng)保持的所有資源，待以后需要時再重新申請；

c.推棄"環(huán)路等待"條件，就是將所有資源按類型排序標(biāo)號，所有進(jìn)程對資源

的請求必須嚴(yán)格按序號遞增

一的次序提出.

17在銀行家算法的例子中，如果P0發(fā)出的請求向量由Requestor,2,0)改為

Request。?1,0),問系統(tǒng)可否將資源分配給它？

可以.

首先，RequestO(0,1,0)<=Need0(7,4,3),RequestO(0,1,0)<=Available(2,3,0);

分配后可修改得一資源數(shù)據(jù)表(表略)，進(jìn)行安全性檢查，可以找到一個安全序

列{Pl,P4,P3,P2,P0},

或任11413劃12},因此，系統(tǒng)是安全的，可以立即將資源分配給P0.

第五章

1.可采用哪幾種方式將程序裝入內(nèi)存?它們分別適用于何種場合？

a.首先由編譯程序?qū)⒂脩粼创a編譯成若干目標(biāo)模塊，再由鏈接程序?qū)⒕幾g

后形成的目標(biāo)模塊和所需的

…庫函數(shù)鏈接在一起，組成一個裝入模塊，再由裝入程序?qū)⒀b入模塊裝入內(nèi)

存；

b.裝入模塊的方式有：絕對裝入方式，可重定位方式和動態(tài)運(yùn)行時裝入方

式；

c.絕對裝入方式適用于單道程序環(huán)境下；

d.可重定位方式適用于多道程序環(huán)境下；

e.動態(tài)運(yùn)行時裝入方式也適用于多道程序環(huán)境下.

2.何謂靜態(tài)鏈接及裝入時動態(tài)鏈接和運(yùn)行時的動態(tài)鏈接？

a.靜態(tài)鏈接是指事先進(jìn)行鏈接形成一個完整的裝入模塊，以后不再拆開的鏈

接方一式；

b.裝入時動態(tài)鏈接是指目標(biāo)模塊在裝入內(nèi)存時，邊裝入邊鏈接的鏈接方式；

c.運(yùn)行時的動態(tài)鏈接是將某些目標(biāo)模塊的鏈接推遲到執(zhí)行時才進(jìn)行.

3.在進(jìn)行程序鏈接時，應(yīng)完成哪些工作？

a.對相對地址進(jìn)行修改；

b.變換外部調(diào)用符號.

4.在動態(tài)分區(qū)分配方式中，可利用哪些分區(qū)分配算法？

a.首次適應(yīng)算法；

b.循環(huán)首次適應(yīng)算法；

c.最佳適應(yīng)算法.

5.在動態(tài)分區(qū)分配方式中，應(yīng)如何將各空閑分區(qū)鏈接成空閑分區(qū)鏈？

應(yīng)在每個分區(qū)的起始地址部分，設(shè)置一些用于控制分區(qū)分配的信息，以及用

于鏈接各分區(qū)的前向指針；

在分區(qū)尾部則設(shè)置一后向指針，通過前，后向指針將所有的分區(qū)鏈接成一個

雙向鏈.

6.為什么要引入動態(tài)重定位?如何實現(xiàn)？

a.為了在程序執(zhí)行過程中，每當(dāng)訪問指令或數(shù)據(jù)時，將要訪問的程序或數(shù)據(jù)

的邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地

一址，引入了動態(tài)重定位.

b.可在系統(tǒng)中增加一個重定位寄存器，用它來裝入（存放）程序在內(nèi)存中的起

始地址，程序在執(zhí)行時，真

一正訪問的內(nèi)存地址是相對地址與重定位寄存器中的地址相加而形成的，從

而實現(xiàn)動態(tài)重定位.

7.試用類Pascal語言來描述首次適應(yīng)算法進(jìn)行內(nèi)存分配的過程.

（略）

8.在采用首次適應(yīng)算法回收內(nèi)存時，可能出現(xiàn)哪幾種情況?應(yīng)怎樣處理這些情

況？

a.回收區(qū)與插入點的前一個分區(qū)相鄰接，此時可將回收區(qū)與插入點的前一分

區(qū)合并，不再為回收分區(qū)

一分配新表項，而只修改前鄰接分區(qū)的大??；

b.回收分區(qū)與插入點的后一分區(qū)相鄰接，此時合并兩區(qū)，然后用回收區(qū)的首

址作為新空閑區(qū)的首址，大

--小為兩者之和；

c.回收區(qū)同時與插入點的前后兩個分區(qū)鄰接，此時將三個分區(qū)合并，使用前

鄰接分區(qū)的首址，大小為

…三區(qū)之和，取消后鄰接分區(qū)的表項；

d.回收區(qū)沒有鄰接空閑分區(qū)，則應(yīng)為回收區(qū)單獨(dú)建立一個新表項，填寫回收

區(qū)的首址和大小，并根據(jù)

―其首址，插入到空閑鏈中的適當(dāng)位置.

9.在系統(tǒng)中引入對換后帶有哪些好處？

能將內(nèi)存中暫時不運(yùn)行的進(jìn)程或暫時不用的程序和數(shù)據(jù)，換到外存上，以騰

出足夠的內(nèi)存空間，把已

具備運(yùn)行條件的進(jìn)程或進(jìn)程所需的程序和數(shù)據(jù)換入內(nèi)存，從而大大地提高了

內(nèi)存的利用率.

10為實現(xiàn)對換，系統(tǒng)應(yīng)具備哪幾方面功能？

a.對對換空間的管理；

b.進(jìn)程的換出；

c.進(jìn)程的換入.

11在以進(jìn)程為單位進(jìn)行對換時，每次是否都將整個進(jìn)程換出?為什么？

a.以進(jìn)程為單位進(jìn)行對換時，每次都將整個進(jìn)程換出；

b.目的為了解決內(nèi)存緊張的問題，提高內(nèi)存的利用率.

12為實現(xiàn)分頁存儲管理，需要哪些硬件支持?你認(rèn)為以Intel8086,MC68000,

Intel80286為芯片的微機(jī)，是否適合于實現(xiàn)分頁管理？

（有待討論）

13請較詳細(xì)地說明，引入分頁存儲管理（估計印錯了，是分段存儲管理）是為

了滿足用戶哪幾方面的需要？

a.方便了編程；

b.實現(xiàn)了分段共享；

c.實現(xiàn)了分段保護(hù)；

d.實現(xiàn)了動態(tài)鏈接；

e.實現(xiàn)了動態(tài)增長.

14在具有快表的段頁式存儲管理方式中，如何實現(xiàn)地址變換？

首先，必須配置一段表寄存器，在其中存放段表始址和段長TL.進(jìn)行地址變

換時，先利用段號S,與段長TL

進(jìn)行比較，若5<1^,表示未越界，（若S>=TL,表示段號太大，訪問越界，產(chǎn)

生越界中斷信號）于是利用段表

始址和段號來求出該段對應(yīng)的段表項在段表中的位置，從中求出該段的頁表

始址，并利用邏輯地址中的段

內(nèi)頁號P來獲得對應(yīng)頁的頁表項位置，從中讀出該頁所在的物理塊號b,再

用塊號b和頁內(nèi)地址構(gòu)成物理地址.

15為什么說分段系統(tǒng)較之分頁系統(tǒng)更易于實現(xiàn)信息共享和保護(hù)？

a.對于分頁系統(tǒng)，每個頁面是分散存儲的，為了實現(xiàn)信息共享和保護(hù)，則頁

面之間需要-對應(yīng)起來，為此

…需要建立大量的頁表項；

b.而對于分段系統(tǒng)，每個段都從0開始編址，并采用一段連續(xù)的地址空間，

這樣在實現(xiàn)共享和保護(hù)時，只需

-為所要共享和保護(hù)的程序設(shè)置一個段表項，將其中的基址與內(nèi)存地址一一

對應(yīng)起來即可;

16分頁和分段有何區(qū)別？

a.分頁和分段都采用離散分配的方式，且都要通過地址映射機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)地址

變換，這是它們的共同點；

b.對于它們的不同點有三，第一，從功能上看，頁是信息的物理單位，分頁

是為實現(xiàn)離散分配方式，以消減

-內(nèi)存的外零頭，提高內(nèi)存的利用率，即滿足系統(tǒng)管理的需要，而不是用戶

的需要；而段是信息的邏輯單位，

…它含有一組其意義相對完整的信息，目的是為了能更好地滿足用戶的需

要；

C.頁的大小固定且由系統(tǒng)確定，而段的長度卻不固定，決定于用戶所編寫的

程序；

d.分頁的作業(yè)地址空間是一維的，而分段的作業(yè)地址空間是二維的.

17試全面比較連續(xù)分配和離散分配方式.

a.連續(xù)分配是指為一個用戶程序分配一個連續(xù)的地址空間，包括單一連續(xù)分

配方式和分區(qū)式分配方式，前者

…將內(nèi)存分為系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)，系統(tǒng)區(qū)供操作系統(tǒng)使用，用戶區(qū)供用戶使用，

是最簡單的一種存儲方式，

…但只能用于單用戶單任務(wù)的操作系統(tǒng)中；分區(qū)式分配方式分為固定分區(qū)和

動態(tài)分區(qū)，固定分區(qū)是最簡單的

…多道程序的存儲管理方式，由于每個分區(qū)的大小固定，必然會造成存儲空

間的浪費(fèi)；動態(tài)分區(qū)是根據(jù)進(jìn)程

…的實際需要，動態(tài)地為之分配連續(xù)的內(nèi)存空間，常用三種分配算法：首次

適應(yīng)算法FF,該法容易留下許多

…難以利用的小空閑分區(qū)，加大查找開銷；循環(huán)首次適應(yīng)算法，該算法能使

內(nèi)存中的空閑分區(qū)分布均勻，但

…會致使缺少大的空閑分區(qū)；最佳適應(yīng)算法，該算法也易留下許多難以利用

的小空閑區(qū)；

b.離散分配方式基于將一個進(jìn)程直接分散地分配到許多不相鄰的分區(qū)中的

思想，分為分頁式存儲管理，分段

一存儲管理和段頁式存儲管理.分頁式存儲管理旨在提高內(nèi)存利用率，滿足

系統(tǒng)管理的需要，分段式存儲管

…理則旨在滿足用戶（程序員）的需要，在實現(xiàn)共享和保護(hù)方面優(yōu)于分頁式存

儲管理，而段頁式存儲管理則是

…將兩者結(jié)合起來，取長補(bǔ)短，即具有分段系統(tǒng)便于實現(xiàn)，可共享，易于保

護(hù)，可動態(tài)鏈接等優(yōu)點，又能像

一分頁系統(tǒng)那樣很好的解決外部碎片的問題，以及為各個分段可離散分配內(nèi)

存等問題，顯然是一種比較有效

…的存儲管理方式；

c.綜上可見，連續(xù)分配方式和離散分配方式各有各自的特點，應(yīng)根據(jù)實際情

況加以改進(jìn)和利用.

第六章

1.在請求分頁系統(tǒng)中，其頁表項中包含那些數(shù)據(jù)項？它們的作用是什么？

a.在請求分頁系統(tǒng)中，其頁表項中包含的數(shù)據(jù)項有頁號，物理塊號，狀態(tài)位

P，訪問字段A,修改位M和

一外存地址；

b.其中狀態(tài)位P指示該頁是否調(diào)入內(nèi)存，供程序訪問時參考；

c.訪問字段A用于記錄本頁在一段時間內(nèi)被訪問的次數(shù)，或最近已有多長

時間未被訪問，提供給置換算法

一選擇換出頁面時參考；

d.修改位M表示該頁在調(diào)入內(nèi)存后是否被修改過；

e.外存地址用于指出該頁在外存上的地址，通常是物理塊號，供調(diào)入該頁時

使用.

2.一個計算機(jī)系統(tǒng)的虛擬存儲器，其最大容量和實際容量分別由什么決定？

a.最大容量由內(nèi)存和外存之和決定；

b.實際容量由內(nèi)存決定.

3.虛擬存貯器有那些特征？其中最本質(zhì)的特征是什么？

a.虛擬存儲器具有離散性，多次性，對換性和虛擬性的特征；

b.其中最本質(zhì)的特征是離散性，在此基礎(chǔ)上又形成了多次性和對換性，所表

現(xiàn)出來的最重要的特征是

--虛擬性.

4.實現(xiàn)虛擬存儲器要那些硬件支持？

a.對于為實現(xiàn)請求分頁存儲管理方式的系統(tǒng)，除了需要一臺具有一定容量的

內(nèi)存及外存的計算機(jī)外，還

…需要有頁表機(jī)制，缺頁中斷機(jī)構(gòu)以及地址變換機(jī)構(gòu)；

b.對于為實現(xiàn)請求分段存儲管理方式的系統(tǒng)，除了需要一臺具有一定容量的

內(nèi)存及外存的計算機(jī)外，還

一需要有段表機(jī)制，缺段中斷機(jī)構(gòu)以及地址變換機(jī)構(gòu)；

5.在實現(xiàn)虛擬存儲器時的幾個關(guān)鍵技術(shù)是什么？

（有待討論）

6.在請求分頁系統(tǒng)中，頁表應(yīng)包括那些數(shù)據(jù)項?每項的作用是什么？

（同第一題）

7.在請求分頁系統(tǒng)中，應(yīng)從何處將所需頁面調(diào)入內(nèi)存？

a.在進(jìn)行地址變換時，首先去檢索快表，試圖從中找出所要訪問的頁，若找

至I」，便修改頁表項中的訪問

-位，對于寫指令，還須將修改位置1,然后利用頁表項中給出的物理塊號

和頁內(nèi)地址，形成物理地址；

b.如果在快表中未找到該頁的頁表項，則應(yīng)再到內(nèi)存中去查找頁表，再從找

到的頁表項中的狀態(tài)位來

一了解該頁是否已調(diào)入內(nèi)存，如果該頁已調(diào)入內(nèi)存，應(yīng)將此頁的頁表項寫入

快表，當(dāng)快表已滿時，應(yīng)先

一調(diào)出按某種算法所確定的頁的頁表項，然后再寫入該頁的頁表項；

c.如果該頁尚未調(diào)入內(nèi)存，這時便應(yīng)產(chǎn)生缺頁中斷，請求OS從外存中把該

頁調(diào)入內(nèi)存；

d.外存分為文件區(qū)和對換區(qū)，若系統(tǒng)有足夠的對換區(qū)空間，可在進(jìn)程運(yùn)行前,

將與該進(jìn)程有關(guān)的文件

…拷貝到對換區(qū)，需要時從對換區(qū)調(diào)入；

e.若系統(tǒng)缺少足夠的對換區(qū)空間，則凡是不會被修改的文件，可直接從文件

區(qū)調(diào)入，需換出時可不必

一寫入外存，但對于可能被修改的部分，在將它們換出時，便須調(diào)到對換區(qū),

以后需要時再從對換區(qū)

一調(diào)入.

8.在請求分頁系統(tǒng)中，常采用哪幾種頁面置換算法？

a.最佳置換算法；

b.先進(jìn)先出算法；

c.最近最久未使用LRU置換算法；

d.Clock置換算法；

e.止匕外，還有最少使用置換算法和頁面緩沖算法.

9.某虛擬存儲器的用戶空間共有32個頁面，每頁1KB,主存16KB.假定某時

亥！I

…為用戶的第0，1，2,3頁分別分配的物理塊號為5,10,4,7,試將虛擬

地址

—0A5C和093c變換為物理地址.

a.將0A5c變換為2進(jìn)制為:0000,1010,0101,1100,由于頁面大小為1KB約為

2的10次方，所以0A5c的頁號

―為2,對應(yīng)的物理塊號為:4,所以虛擬地址0A5c的物理地址為125C;

b.將093c變換為2進(jìn)制為:0制0,1001,0011,1100,頁號也為2,對應(yīng)的物理

塊號也為4,此時虛擬地址

—093C的物理地址為113C.

10在請求分頁系統(tǒng)中，通常采用那種頁面分配方式?為什么？

a.在請求分頁系統(tǒng)中，有固定和可變分配兩種分配方式；

b.采用固定分配方式是基于進(jìn)程的類型（交互型）或根據(jù)程序員，系統(tǒng)管理員

的建議，為每個進(jìn)程分配

一一固定頁數(shù)的內(nèi)存空間，在整個運(yùn)行期間不再改變；

c.采用可變分配方式有全局置換和局部置換兩種，前者易于實現(xiàn)，后者效率

高

11在一個請求分頁系統(tǒng)中，采用LRU頁面置換算法時，假如一個作業(yè)的頁面

走向

-一為4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5,當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M

分別

…為3和4時，試計算訪問過程中所發(fā)生的缺頁次數(shù)和缺頁率?比較所得結(jié)

果？

a.當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M為3時，所發(fā)生的缺頁率為7,缺頁率為:

7/12=0.583；

b.當(dāng)分配給該作業(yè)的物理塊數(shù)M為4時，所發(fā)生的缺頁率為4,缺頁率為:

4/12=0.333.

12在置換算法中，LRU和LFU哪個更常用?為什么？

a.LRU與LFU置換算法的頁面的訪問圖完全相同，即使用的硬件是相同的；

b.但是LFU并不能真正訪問反映出頁面的使用情況.

13實現(xiàn)LRU算法所需的硬件支持是什么？

a.寄存器，用于記錄某進(jìn)程在內(nèi)存中各頁的使用情況；

b.棧，用于保存當(dāng)前使用的各個頁面的頁面號.

14試說明改進(jìn)型Clock置換算法的基本原理.

a.因為對于修改過的頁面在換出時所付出的開銷將比未被修改過的頁面的

開銷大，所以在改進(jìn)型Clock

一算法中，出了須考慮到頁面的使用情況外，還須再增加一個置換代價這一

因素；

b.在選擇頁面作為淘汰頁面時，把同時滿足未使用過和未被修改作為首選淘

汰頁面.

15什么是抖動？產(chǎn)生抖動的原因是什么？

a.抖動（Thrashing）就是指當(dāng)內(nèi)存中已無空閑空間而又發(fā)生缺頁中斷時，需要

從內(nèi)存中調(diào)出一頁程序或

…數(shù)據(jù)送磁盤的對換區(qū)中，如果算法不適當(dāng)，剛被換出的頁很快被訪問，需

重新調(diào)入，因此需再選一頁

…調(diào)出，而此時被換出的頁很快又要被訪問，因而又需將它調(diào)入，如此頻繁

更換頁面，以致花費(fèi)大量的

…時間，我們稱這種現(xiàn)象為“抖動”；

b.產(chǎn)生抖動的原因是由于CPU的利用率和多道程序度的對立統(tǒng)一矛盾關(guān)系

引起的，為了提高CPU利用率，

-可提高多道程序度，但單純提高多道程序度又會造成缺頁率的急劇上升，

導(dǎo)致CPU的利用率下降，而

一系統(tǒng)的調(diào)度程序又會為了提高CPU利用率而繼續(xù)提高多道程序度，形成

惡性循環(huán)，我們稱這時的進(jìn)程

一是處于“抖動”狀態(tài).

16試說明請求分段系統(tǒng)中的缺頁中斷處理過程？

（見P185圖6-12）

17如何實現(xiàn)分段共享？

a.可在每個進(jìn)程的段表中，用相應(yīng)的表項來指向共享段在內(nèi)存中起始地址；

b.配置相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為共享段表，可在段表項中設(shè)置共享進(jìn)程計數(shù)

Count,每調(diào)用一次該共享段，

…Count指增1,每當(dāng)一個進(jìn)程釋放一個共享段時，Count執(zhí)行減1操作，若

減為0,則由系統(tǒng)回收該共享

一段的物理內(nèi)存，以及取消在共享段表中該段所對應(yīng)的表項；

c.對于一個共享段，應(yīng)給不同的進(jìn)程以不同的存取權(quán)限；

d.不同的進(jìn)程可以使用不同的段號去共享該段.

18Intel80386芯片可支持哪幾種方式的存儲管理？

a.不分段也不分頁的存儲管理方式；

b.分頁不分段的存儲管理方式；

c.分段不分頁的存儲管理方式；

d.分段分頁存儲管理方式.

19試說明80386的分段地址變換機(jī)構(gòu)的工作原理.

a.采用段寄存器和虛地址結(jié)構(gòu)；

b.在分段部件中，地址變換是將邏輯地址變換為線性地址，然后送分頁部件

中.（具體見P191）

20試說明80386的兩級分頁地址變換機(jī)構(gòu)的原理.

（見P193）

21可通過哪些途徑來提高內(nèi)存利用率？

（有待討論,該題可以看成是對本章的本質(zhì)內(nèi)容的全面概括和總結(jié)）

第七章

1.試畫出微機(jī)和主機(jī)中常采用的I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

微機(jī)中常采用的I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖為：

磁盤驅(qū)動器打印機(jī)其它設(shè)備

其它

控制器

系統(tǒng)總線

主機(jī)中常采用的I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖為:

設(shè)備

控制器

設(shè)備

計算機(jī)

設(shè)備

控制器

備

設(shè)

2.試說明設(shè)備控制器的構(gòu)成。

設(shè)備控制器的構(gòu)成如圖所示:

CPU與控制器與

糞據(jù)線數(shù)據(jù)控制器接口設(shè)備接口q■?數(shù)據(jù)信號

.，控制器與?一狀態(tài)信號

寄存器

設(shè)備接口1

4a空制信號

控制狀態(tài)“

寄存器.

地址線

據(jù)信號

I/