1、第一堂1设计现代OS的主吴日标是什么?答：（1）有敢性（2）方便性（3）对扩充性4）开放性2.OS的作用可表现在哪几个方面?答：（1）OS作为用戸与计岸机皎件系统之何的接口（2）OS作为计算机系统资源的管理若（3）OS实现了对计算机资源的抽彖3为什么说OS实现了对计算机资源的抽象?答：OS首先在裸机上覆希一层0设备也理软件，实现了对汁好机硬件操作的第一层次抽叙在第一层较件上再覆掘文件菅理软件.实规了対破件逐源操作的第二层次抽徐.0S通过在计篦机岐件上安装多层系统软件増强了系统功能，隐就了对侦件操作的细节，由它们共同实观了对计算机资源的抽線。试说明推动多逍批处理系统形戍和収於的丄遭动力是什么？答
2、：主要动力來源十四个方面的社会需求与技术发展：（1）不断捉高计算机诳源的利用率；（2）方便用户:（3）器件的不断更新换代：（4）it算机体系结沟的不断发展.5何谓脱机I/O和联机I/O?答：脱机I/O是指爭先将装有用户程序和数拥的纸帯或卡片装入纸帯输入机或卡片机.在外阳机的控制下把纸带或卡片上的数据或阳庁输入到磁帯上。该方式下的输入输岀由外用机控制完戍，是在脱离主机的怙況下进行的。而联机I/O方式是指稈庁和数拯的输入愉山都是在主机的白接控制下进行的。6试说明推动分时系统形成和发屣的上要动力是什么？答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用八的需臥主要表现在：CPU的分时使川缩负了什业的
3、平均周转时间；人机交互能力便川八能H接控制自己的作业:主机的共宇使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。实现分时系统的关健问题是什么？应如何解决？答：关键问题是X川户在自己的终端上入命令时.系统应能及时接收并及时处理该命令.在用户能接受的时延内将结果返冋给用戸。斛决方法：（I对及时接收何題对以在系统中设丹多路卡他主机能同时接收川户从/个终端上辙入的数据：为每个终端配迓缓冲区.洞存用户键入的命令或数据.针对及时处理问題.应使浙仃的川户作业祁肖.接进入内存.并II为每个作业分配一个时间片.允许作业只在自己的时间片内运行,这样在不长的时间内，能使毎个作业都运行一次。为什么要引入实时OS
4、?臥实时操作系统是指系统能及时响应外部爭件的请求，在规定的时间内完成对该申件的处理.并控制所有实时任务协调一致地运彳人引入丈时OS是为了滿足应川的需求，更好地满魁实时控制鉞域和实时信总处理领域的9什么是硕实时任务和软实时任务？试举例说明。答：硕实时任务是抬系统必须滿足任务对截止时间的要求否则可能岀现难以预测的结果。举例來说，运载火箭的控制芻。软实时任务是描它的截止时间并不严格,値尔硏过了任务的截止时间，对系统产生的影响不大。举例：网页内容的更新、火乍估票系统。10试从交互性、及时性以及町乔性方面，将分时系统不实时系统进行比牧。答：（1）及时性：实时信息处理系统対实时性的吹求与分时系统类似，部是
5、以人所能搖妥的等待时间來确定血实时控制系统的及时性，是以控制対彖所嗖求的开始截止时间或完成嵌上时间来确定的.一燉为秒级到2秒级，艮至仃的农低于100微妙。（2）交互性：实时倍息处理系统兵右交互性，但人与系统的交互仅限十访何系统中杲些特定的专用眼务用序。不像分时系统那样能向终痢用户提供数据和瓷源共宇竽服务。3）町離性:分时系统也要求系统可靠.但相比之下,实时系统则要求系统八有岛度的川笛性，凶为任何芳铀部川能帯來巨人的经济损失陕至是灾难性后果，所以在实时系统中，IKL部采収了纟级容错描施保砾系统的安全性及数据的安全性。11.OS有哪儿大特征?其最羞本的特征杲什么?答：并发性、共亨性、虚拟性和异步性
6、四个基本特征$最基本的特征是并发性。12在多迫程序技术的08环境下的滅源共亨与况下的矗源井亨仃何不同?对独占资源应釆取何种共享方式?m况下的共宇与悚作系统环境下的共宇其含义并不完仝相同。前君只是说明菜种衍源能被人家使川.如图廿馆中的图书能提供给人家借妙但并未限定借阅者必须在同一时间（间隔）和lJ一地点阅诙.乂如，学校屮的计算机机房共全校学生上机.或者说.全校学生英享该机房中的汁算机设舘虽然所右班级的上机地点光相同的，但并班的上机时间并不相同。对于这样的资源共亨方式，只耍通过适、勺的安排.用八之何并不会产生对自源的竞争.因此资源徐理是比较简单的。血在（用环境下的茶源共享或称为资游以用是指系统中的
7、资源川供内存中多个并发执行的进屛共同使川。这里在宏观上既限定了时间（进民在内期间）也限定了地点（内“）対十这种资源共亨方代貝管理就耍块杂綁多.凶为系统中的资激少多道秤序石求的总和，会形成它们对共亨资源的争夺。所以，系统必须对资源共亨进彳戈裨管理。对独占瓷源采用互斥共拿方式什么是时分复用技术？举例说明它能提高资源利用睜的根本原冈是什么?答：时分复川技术：将诳源在不同的时间片内分配给以进禅以便该密源被武复利用.从向捉禹资源的利用率。如采用时分笈用技术的畑拟处冲机能够在不同的时何片内处理多个HJH的请求.从而使得用户感觉自己独占主机Mu处理机在这期间也被充分的利用,是什么原因使操作系统：H有界步性特
8、征?答操件系统的斤步件体现在三个方面：一是进秤的片步也进和以人们不可预知的速度向而椎进，二堤和序的不可再现性，即用序执行的结果冇时是不确定的.三是程序执行时何的不可预知性.即每个程序何时执行,执行顺序以及完成时间是不确定的处理机管理冇嘛些主映功能？它们的丄耍任务是什么？答：处理机骨理的工耍功能是：进稈怜理、进桿同步、辺科通信和处理机训丿4进程管理:为作业创九进程.撤销己給束进稈控制进程在运行过程中的状态转换.进桿同步：为多个进桿（含线稈）的运行进行协调。进程適信：川来实现在相互合作的进程之间的信思交换。调度：（1）作业调頂.从后备队里按照一定的养法，选出若十个作业，为他们分配运行所需的资源（首
9、选是分配内存）0（2）进程调反：从进程的就绪从列中.按照一定毎法选出一个进程.把处理机分配给它，并设代运行规场，使进程投入执行.内心管理仃哪些JL咚功能？他们的主雯任务危什么？答：内存管理的主要功能有：内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。内存分配：为侮道桿序分配内*。内心保护：催保每道用户程序和只在口C的内心空间运彳J彼此互不十扰.地址映射:将地址空间的逻辑地址转换为内存空间与对应的物理地址。内存扩充:川于实现诸求调用功能.置换功能等。设备管理有哪些主雯功能？其主宏任务雄什么？答：丄欢功能右：缓冲省理.设备分配和设备处理U及艰拟设备等。主要任务:完成用户提出的I/O请求.为用户分朮1/0设
10、备:提高CPU和1/0设备的利用率；提岛I/O速度：以及方便用戸使用I/O设备。文件管理有哪些丄要功能？其丄要任务是什么？答：文件管理主要功能：文件存储空间的管理、II录管理、文件的读/写管理和龙件石理的丄翌任务：管理川户文件和系统文件，方便川户使川.保证文件安全性试说明推动代统0S演变为现在0S的主要因索是什么？（I）系统安全（2）陋络的功能和腥务（3）支持多媒体。20试掘述什么是微内核08。答足够小的内核2）川于客户/服务器模式3）应用机制与策略分肉原理4）采用面向对線技术。21微内核操作系统H冇哪些优点？它为何能冇这些优点？答：（1提尚了系统的对扩展性：（2）増锁了系统的对靠性：（3）n
11、J移植性:1）提供了对分布式系统的支持；（5）融入了而向对象技术23.在徹内核0S中,为什么要采用客户/）务器模式?答：C/S模式几有独特的优点：数摇的分布处理和存储。（2便于集中管埋。（3）灵活性和川扩充性。易干改編应用软件。22现代操作系统较Z仇统操作系统乂噌加了哪吃功能和转征？进程（线程）管理。低级存储器管理。中断和陷入处理。24在里于微内核结构的0S中，应用了哪些新技术？答：在基于微内核结构的0S中,采用面向对象的穆序设汁技术。25何谓微内垓技术？在微内垓中通當提供了哪些功能？答：把探作系统中更多的成分和功能放到更岛的広次（即用八模式）中公运行而留下一个尽忻小的内垓，川它來完成操作系统
12、以雉木的核心功能，称这种技术为微内核技术。在微内核中通常提供了进程（线程）管理、低级存储器管理、中断和陥入处理啤功能。第二窣1.什么是询超图?为什么要引入询赵图?答:询趋I图（PrecedenceGraph）是一个有向无循环图，记为DAG（DirectedAcyclicGraph）用于描述进程之间执行的前后关系。答：榨序在并发执行时由十它们其亨系统诳擦.为完成冋一项任务儒要和互合作，致使这些并发执行的逬程之间，形成了相互制约关系.从血使得进程在执行期间出现间析性。4程序并发执行时为什么会失公封闭性和町再现性?答：用序并发执行时，多个秤序共享系统中的备种资源，内血这些资源的状态111多个程庁改变
13、.致使稈序运行失去了刘闭性也会导致其失去对卉现性。在操作系统中为什久啖引入进胃概念？它会产生什久样的彫响？答：为了使程序在多道程序环境下能并发执行.并対并发执行的粋序加以控制和描述.在操作系统屮引入了进肖榴念。影响：使用序的并发执行得以实行.6试从动态性，并发性和独立性上比较进秤和斤疗？答：（1动态性是进稈握菲木的特性.表现为由创恵向产生，由调度血执行.因得不到逵源而暂停执行，由撤销而消亡。进程冇一定的生命期.而程庁只足一细有庁的捋令集合，是祁态实休。2）并发性经进程的虫要特征，同时也是OS的巫雯特征。引入进稈的口的匸是为了使英風序能和耳它进丘的出圧并发执行，向程序是水能并发执行的.3）独立性
14、是指进科实休是一个能独立运行的萃本单付，也是系统中独立获得蜀源和独立调发的基本单位。対于未建立任何进稈的稈序.不能作为独立单位参加运行。试说明PCB的作用.为什么说PCB徒进程存在的惟一林志？答：PCB是进秤实体的一部分.是操作系统中最巫要的记录里数抵給构。作用是使一个在多道円序环境下不能独立运行的用序，成为一个能独立运行的卑水单位成为能与其它进稈并发执行的讲取OS是根据PCB对并发执行的邊稈进行控制和管理的。8PCB捉供了逬稈背理和进程调度所需要的哪吃信息？进程管理,通用寄存器、指令计数器、稈序状态字.用户栈指针辿程调度：进程状态.辿程优先级、学件.英他信息9进程控制块的组织方式有哪儿种?线
15、性方式、链接方式.索引方式10何谓躱作系统内核？内核的主雯功能是什么？现在操作系统般将OS划分为若十层次，冉将OS的不同功能分別设左在不同的层次中。通常将一些与换卅紧密郴关的摸块（如中断处理程庁等）、各种常III设务的駆功岀序以及运行频率较爲的模块（如时钟竹理、进出调度和许多检块所公用的一吐星本操作），都安井在紧靠砸件的较件层欢中，将它们常驻内存.即通常被称为的OS内核。支撑功能：中断处理、时钟管理.原诒操作资源管理功能：迸用竹理.存储器管理、设族管理11试说明进稈在三个啟木状态之间转换的典型原因。（I）就绪状念执行状态：进円分配到CPU负滩（2）执彳亍状态一就绪状态:m片川完（3）执行状态一
16、阻塞状态：I/O请求（4）阳塞状态试绪状态：I/O完成12为什么箜引入卄屈状态？该状态有那些性质？:引入挂起状态处于五种不同的霜要:终端用户弼要.父进穆裔要,操作系线需要,对换希要和负荷调节儒要处于挂超状态的进程不能按收处理机调必在进行进阳切换时，所史保存的处理机状态佶息有哪些？答：进行进釋切换时听要保存的处理机状态信息有：（1）进程半前暂存倍息（2）下一描令地址借息3）进称状态信息TrueP01339TmeP3*TTnie?1-/37Tme町以找到一个安全序列（Pl，P3P4,P2,POJ.所以系统是安全的.系统町以立即
17、将卩1所申请的灯源（0,1.0）分肚给它。给P1分配讲源之后.系统的资激数目Available=（2,2,0）31.在银行家算法中.若出现下述资源分配情:ProcessAllocationNeedAvailablePt00P.匕匕00656试问:（1）该状态是否安全？（2）若进秤匕捉出请求Requests2,2.2）后，系统能否将资源分配给它？（1）该狀态是安仝的.PM为存在一个安全得列PHPPP?。下表为该时刻的安金序列表。诳源情豪进祥、WorkNeedAllocationWork+AllocationFinishPo
18、pjpP:P:000truetruetruetruetrue（2）若进程P2提出请Request（U2.2.2）后,系统不能将资源分配绮它，若分配给进程P2.系统还剩的资源情况为(0,4,0,0)，此时系统中的诳源将无法满足任何一个进稈的複源请求，从血亍致系统进入不安金状念.容易引起死锁的发生。第圍章为什久岌配迓层次式*僦器？这是凶为：设国多个存储器可以使存储器两端的皎件能并行工作。b采用多级存储系统.特别是Cache技术.这是
19、一种减轻存储器带宽対系统性能影响的最佳结构方案。c在微处理机内部设咒并种缓冲心储辟.以械轻対”倚器存取的压力。増加CPU中寄存器的数島也町人人缓解对存储譽的压力。可采用哪几种方式将程序装入内存?它们分别适用于何种场合?将程岸装入内存可采川的方式有：绝对装入方式、重逐位装入方式.动态运行时装入方式：绝炖装入方式适用十巾道稈序环境中.重疋位装入方式和幼态运行时装入方试适川于多道禅序环境屮，3何为协态链接？禅态链接时盅要解决网个什久问題？答：滋态谨接是指在程序运彳之询.先将各口II标模块及它们所需的库西数.&接成一个完整的装入模块，以后不再拆开的链接方式。将儿个II标锂接装朮成一个装入模块时，需解决
20、以下两个何题：将相对地址进行修改。即将除第一个模块外的相对地址修改成装入模块中的相应的相对地址。变换外部调川符号。即将每个模块中所用的外部调用符号.都变换为和对地址。4何谓装入时功态血接？装入时动态谥接方式仃何优点？装入时动态链接垦指将用户源禅库编译后所能到的一组II标模块，在裂入内存时.采用边袈入边琏接的一种链接方式.即在装入一个II标模块时.若发生一个外部模块调川爭件将引起装入用序灰找相应的外部口标模块把它装入内存中.并修改口标模块中的相对地址。装入时动念琏接方式冇以下优点：使于修改和更新2)使于实现对口标棋块的共宇5.何谓运彳J时动态琏接？运行时动态逝接方式右何优点？帘运行时动态链按是将
21、对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行链接,也就是.在执行过程中当发现一个被调用模块尚未装入内存时.立即由OS公找到该模块并将之装入内存.把它斑接到调用者模块上.优点：凡是在执行过丹中未被川过的【I标松如部不会被闊入内存和被谁接到装入模块上，这样不仅能加快桿序的装入过屁血且町节省人命的内存空间.6在动态分区分配方式屮应如何将空闲分区锂接成空闲分IX链？应在每个分区的起始地址部分，设置一些川十控制分区分配的信总，以及用干链接各分区的前向指针；在分区用部则设置一后向指针.通过前后向指针将所有的分区链接成一个双向链P128图47。生多使用双向链表。7.旳什么要引入动态重定位？如何实现?a.祚序在运行
22、过用中经常要在内存中移功位闫，为了保证这叫被移幼了的用序还能正常执行.必须对用庁和数据的地址加以修改.叩匝定位。引入虫定位的n的就是为了满足出序的这种需要.n要在不彫响扌&令执行速皮的同时实现地址炎换，必须冇硬件地址变换机构的支持.ui恢在系统中増设-个朿定位寄存除用它來存放托疔在内存中的起始地址。禅序在执行时，真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。&什么是基于顺序搜索的动态分区分用并法？它可分为哪几种？答：为了丈观动态分区式分配将系统中的空闲分区细织成空闲分区表或空俐分区链，所谓顺序搜索.是指按表或链的组织顺序检索表或链上记录的空闲分区,去寻找一个圮符令算法的、人小
23、能满足耍求的分区。分区仔储耸理中常采川的分血後略仃：首次适应算法、術坏首次适应笄法、址佳适应算法、最坏适应笄法.9在采用育次适应乳法冋收内存时.可能出观耶儿种怖况？虑怎样处理这些情况？答：札冋收区与插入点的谕一个分X相邻接，此时可将冋收区与插入点的前一分区合并.不井为阿收分区分朮新衣顶.而只修改前邻接分区的人小；冋收分区与插入点的后一分区相邻接，此时合并两区，加后用冋收区的Tt址作为新空闲区的齐址人小为两者之和：回收区同时与插入点的前后购个分区邻接,此时将二个分区合并.使用前邻接分区的疔址,人小为二区之和，取消后邻接分区的表项:回收区没冇邻接空闲分区，則应为冋收I*单归妃立一个新表项.頂写回收
24、区的首址和丿、小，并根据其首址.插入到空闲铉中的适半位就什么是圧索引搜索的动态分区分配力法？它川分为哪几种？答：P131.快速适应篡法、伙伴系统、哈希算法令buddyK(x)表示人小为2的k次方、地址为乂的块的伙伴系统地址，试写出buddyK(x)通用表达式?答：P126考研的同学可以关注一下.BuddySystem是_种经典的内存铮理算法，在Unix和Linuxft作系统中都有用到，其作用是减少存储空间中的空洞.减少碎片，増加利用轧在冇的“数拥结构纺课本中有算法介绍.这道题我看不怖其逆意，人帆肚分配内存时x耍找的空闲块是：pow(2,k-l)=buddyK(x)=pow(2k)/pow足乘方
25、函数BuddySystem是种il续的内存省理方法.川以給合离散的分页分配方法使用，有利十为进卅分配连续的物理块，以捉阳分页法的效率和禅序的局部性。12分区存储管理中常采用哪些分配策略？比较它们的优缺点。分区存储符理中眾釆川的分配策略有：首次适应算法.祈环首次适应坏法、最佳适应算法、民坏适应算法。011次适应算法的优缺点：保留了裔址部分的人空闲I心冇利十后到来的人型作业的分配：低址部分不斷被划分.留下许多难以利川的、小的空困I且每次分I九分配许找时祁址从低址部分开始，会增加杳找时的系统开销h循环fl次适应算法的优彼点：使内存中的空闲分区分布得更为均匀.純少了仟找时的系统开$笹缺乏大的空闲分区.
26、从向导致不能奖入大型化业。最佳适应灯法的优缺点：每次分配给文件的和是瑕适合该文件人小的分区:内“中留卜许多难以利川的小的空闲区。瑕坏适应弼法的优缺点：给文件分配分X后剩卜的的空闲区不至于太小，产生碎片的儿率最小，对中小型文件分配分区操作冇利使存储器中缺乏人的空闲1仃对人熨文件的分区分配不利，为什么燮引入对换?对换可分为哪几种类里?答：在多逍环境下.一方而在内存中的臬些进:稈由于某事件尚未发生而被阳塞.但它却占用了大最的内存空间.其至有时可施出现在内存中所有进程都被阻塞而迫使CPL停止下来等待的借况；另一方面，却又有着许多作业在外存上等待.W无内存而不能逬入内存运行的悄况。显然这対系统还游是-冲
27、严巫的浪处且使系统吞吐曲下降。为了解决这一何遜在操杵系统屮引入了对换（也称交换）技术.町以将整个进程换入、换出，也川以将进程的一部分（贞.段）换入、换出。前者主要川十缓解目询系统中内存的不足.后名幺要用十实现虚拟存昭。対文件区符理的口标和对对换空间管理的口标有何不同？答：对文件区倉理的丄吹|标是提高文件“储空间的利川率，然品才提高对文件的访问速度.因此对文件区空间的骨理采取离敵分配方式。时対换空间管理的主发I标是捉禹进稈换入和换出的迦文然后才是捉岛文件储空间的利川率1人1此.対对换区空间的管理采1仅连续分配方式.较少的考応外存中的碎片问题15为实现对换，系统应八备那儿方面功能？答：系统应只备三
28、方面功能：対换空间管理，进円换出，进用换入。在以进稈为单位进行对换时，侮伙是否将整个进程换出？为什么？答：在以进稈为单位进行対换时.并菲每次将整个进琛换出。这是W为：乳从结构上讥，进用是由科用段、数据段和进丹控制块组成的，我屮进丹控制块总有部分或全部常驻内存.不被换出。b.程序段和数拥段nJ能匸被若干进程共享.此时它们也不能被换出。基于离散分配时所用的基本单位不同可将离散分配分为哪儿种?答：分页力储渝理方久、分段存储怜理方式和段取式存储洽理方代。18什么是页面？什么是物理块?页面的人小应如何确定?答：贞面：分页储怦理将进用的逻辑地址空间分成若十个儿并为各如川以编号。物理块：把内存的物理地址空间
29、分成若卡个块并为&块廂以编号。01面人小应选择适中，且页面大小应该是2的來,通常为1KB8KB19什么定贞表?页表的作用定什么？贞表是分页式储管理使川的数据结构。一个进程分为多少旬，它的页表就仃多少行。每一行记录进程的一页和它放的物理块的页巧、块兮対虑关系.页表用于进行地址变换。20为实现分页存储讦理，需耍嗓业皎件支持？答：需要冇页表机制、地址变换机构的硬件支持。2L在分贞系统中是如何实现地址变换的？答：利用地址变换机构实现从逻辑地址到物理地址的转变换.通过页表来丈现从页号到物理块号的变换，将逻轲地址中的贞号转换为内存中的物理块号。22.快表时是如何实现地址变换的?23较讦细的说明引入分段存储
30、管理方式是为了満足川户喋几个方而的需求。答：1）方便編程。用户通常把自己的作业按照逻辑关系划分为若干段，毎段祁从0编址，井有自己名字和长度因此，希望要访问的逻辑地址是由段名籾段内偏移帚决定。2）信息共拿。在实现对耳序和数抑:的艾享时，是以怡息逻卅以位为圧础。分贝系统中的贝是存放信息的物理单位，无完整奩义.不便于共亨：段杲信息的逻供单位。为了实现段的共宇.希望$储管理能与川户稈序分段的纽织方式相适应3）信息保护。对信息的逻幼单位进行保护.分段能更育效方便地实现信息保护功能。4）动态增长。在实际应用中,有些段特别是数据段.在使用过程中会不断増长.爭光乂无法确切知道型长多少，分段”储管理方式能较好解
31、决这个问題5）动态迸接。运行时先将主程序対应的II标程序装入内”并启动运行.运行过丘中乂诂汝调川果段时，才将该段调入内存糙接所以动态链接也农求以段作为管理单位。24在具有快农的段贞式*储洽理方式中.如何实现地址变换？答:右:给岀仃效地址后山地址变换机构口动将川;1送入高速缓冲寄器，并将此贞号与高速缓存中的所冇页号比佼，若找到匹配贝号，後示要访问的页表项在快表中.可肖接从快表诙出该页对2物理块号.送到物理地址寄存器中。如快表中没有对应页茨项，则再访问内存页浚，找到后，把从页茨项中读出物理快号送地歼寄存器：同时修改怏表将此页表项存入快表。但若寄存器已满则OS必须找到合适的臾表项换出。为什么说分段系
32、统较之分页系统更易十实现信息共亨和保护？答:a对分页系统.每个贞面定分故存储的.为了实现佶息其享和保护,则处面之间需雯一一对应超来.为此需鉴建立人丸的贞农项：bi仙对于分段系统毎个段祁从0开始编址.并采用-段连续的地址空间，这样在实现共享和保护时，只石为所农共享和保护的稈序设凰一个段表项，将其中的基址与内存地址一一对应起来即可。分页和分段有何区别?答：a分页和分段都采1|阕敗分配的方式.且祁耍通过地址映肘机构來实现地址变换，这是它们的共同点：b対于它们的不同点有三.第一.从功能上看.页是信息的物理单位.分页是为实现离散分您方式.以消减内存的外母头.提岛内存的利川率，即满足系统耸理的需寒而不是用
33、八的盗要：而段是信息的逻辑单位.它含有组其总义柑对完铁的信息,口的是为了能更好地满足用户的需耍:第二页的人小固定J1由系统呦定，而段的长度却不固定决定于用户所编写的程序：第二分页的作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间是二绯的试全面比较连续分配和离散分配方式.答：乩连续分配是抬为一个川户榨序分配-个连续的地址空间，包推单一连续分配方式和分区式分配方式前者将内存分为蔡统区颍用户区,系统区供操作系统便用，用户区供用户便用,是最简单的一种存储方式,但只能II于单川门单任务的操作系统中:分区式分配方式分为固定分区和动态分区囲定分区是简单的多道秤庁的存储管理方式.由卜何个分区的大小网定，必然会造成存
34、储空间的浪如功态分区是根据进稈的实阿衙雯，功态地为之分配连续的内存空间.常用三种分配算法：冇次适金笄法，该法容易留下许多难以利用的小空闲分区加人介找开tth循环fT次适应畀法，该法能仪内存中的空闲分区分布均匀，但会致使缺少人的空闪分区：报佳适应总法，该算法也易留下许多难以利用的小空汕心b禺散分配方式星于将一个进接分散地分配到许多不相邻的分X冲的思想.分为分虫式$储筲理分段储性理和段贞式W储竹理分贞式存储耸理冃在捉向内存利川率.滿足系统席理的渦芟.分段式储伶理则界在滴足川戶（程序罚）的需婪，在实观共亨和保护方面优j分虫式存储管理，u段加式存储昔理则是将两者结合起来.取长补短,即具有分段系统便于实
35、现，可共亨,易于保护,可动态锻接等优点，乂能像分贞系统那样很好的斛决外部碎片的问題.以及为备个分段可离散分配内等问題.显然是一种比较有效的“储的理方式：c综上“J见，连续分配方式和离散分配方式各仃乞口的特点，应根据实际情况加以改进和利用.笫五章1常规僻器管理方式人仃卯两人待征？它対系统性能冇何影响？答：一次性：进卅必须全部装入内4,对空间浪费卄常人註留性:在稈序运行过程中进稈全部註留在内存,暂时不用的数搦无法释放。2什么是程序运行时的时间局限性和空间局限性?答：（1）时间局限性：如果程序中的某条描令一旦执行，则不久的将来该扌旨令町能再次被执行:如果某个存储单元被访问，则不久的将来该存储单元町能
36、再次被访问产牛时间局限性的典型原I人I址在卅庁中存在看大扯的循环操彳仁（2）空问局限性：-n.f?序访问了杲个（W元，则在不久的将来，其附近的心储单兀也最有训能被访问，即程序在一段时间内所访问的地址，川能集中在一定的范田内。产生空间局限性的典型原因是稈库是顺序执行的。虚拟存储器有哪些特征？其中最本血的特征是什么？答：虚拟存储器冇务次件八对换性、虚拟性三人特征。饭本庾的转征足虚拟性。4实现康拟存储辭爲鉴哪些破件文持？8请求分贞（段）的页（段）表机制b.峽页（段）中断机构c.地址变换机构5.实规艰拟存储懈需咚哪几个关便技术？答:（1）在分贞i青求系统中是在分贞的基础上増加了诒求调贞功能和负面迎换功
37、能所形成的页式虚拟存储系统.允许只装入少救页面的程序（及数摇）便启动运行。（2）在请求分段系统中是在分段系统灼堆础上，増加了请求调段及分段眉换功能后形成的段式虚拟存储系统。允许只装入少数段（而非所有段）的用户程序和数据,即可启动运行。6在请求分页系统中,页表应包删些数据项?毎项的作用是什么?答：页表应包括$页号.物理块号、状态位P、访问宇段A、修改位M和外存地卅。其中状态付P后示该页是否训入内供榨序访问时参考；访问字段A用于记录本页在一段时何内被访问的次数.或呆近己仃多长时间未被访问捉供给囚换灯法选择换出页面时参考：修改位1表示该贞在调入内存后是否彼修改过；外存地址川十播出该页在外存上的地址.
38、通常是物理块乐供调入该页时使川.7.试比较缺页中断机构与一般的中断,它们之间有何明显的区别?答:8_般中断只潘宴保护现场然后就直接跳到需及时处理的地方。b.缺页中斷除了保护现场之外还要判断内存中是否有足够的空间存储所需的页或段，然后弭耙所需页调进来再使用。8试说明苗求分页系统中的地址变换过程.1）取逻辑地址分解为贞号P和贞内编移*；2）根据页号査找页表，获得该页的描述信息：3）若该页中断位为1,产牛缺贞中断：4）更新该页的描述信息；5）根据贞块号和页内偏移w,计算物理地址。g何谓固定分配同部翘换籾町变分配和全局?换的内存分配策略?（1）固定分配商部置换固定分配是指，为毎个进程分配一组因定数目的
39、物理块，在进程运行期间不再改变.周部賈换是指，如果进程在运行中发现缺页，则只能从分配给该进程的n个页面中，送出一页换出然后再调入一页.（2）可变分配全局置换可变分配是指，先为毎个进程分配一定数目的物理块.在进程运行期间，可根掲怕况做适当地改变.全局菱换旻指，如果进程在运行中发现統页，则将OS所保留的空闲物理块成者以所有进程的全部物理块为标的.选择一块换岀，然后将所缺之页调入.在i青求分以系统中，应从何处将刃得顶血训入內存？答：请求分页系统中的缺更从何处调入内存分三种情况：（1）系统拥有足够对换区空间时可以至部从对换区调入所枷面.提高调页速皮.在进程运行前将与该进程仃关的文件从丈件区样贝到对换区
40、.系统峽少足够对换IX空间时不被修改的文件直接从文件区调入=当换出这些贝面时.未被修改的不必换出再训入时仍从文件区克接调入0对于可能修改的.在换出时便调到对换X.以后需耍时再从对换区调入。（3）UNIX方式.未运行页面从文件区调入.曾经运行过但被换出页面,下次从对换区训入.UNIX系统允许页面共宇,某进程请求的页面有可能已调入内存,直接使用不再调入。11试说明在请求分真系统中贞面的调入过用。每当程序所要访问的页而未在内存时（存在位为），便向CPU发出-缺页中断.中断处理程序首先保留CPU环境，分析中断原因后，转入缺页中断处理程序该程序通过查找页表，得到该页在外存的物理块后，如果此时内存能容纳新
41、页，则启动磁盘I/O,将所缺之页调入内存，然后修改页表.如果内存已满，则须先按照某种置换算法，从内存中选出一页准备换出；如杲该页未被修改过（修改位为），可不必将该页写回磁敎；但如果此页已被修改（修改位为“广），则必须将它写回磁盘，然后再把所缺的页调入内存，并修改页表中的相应表项，置其存在位为-r,并将此页表项写入快表中.庄缺页调入内存后，利用倏改后的页表，去形成所要访问数据的物理地址，再去访问内存数据整个页面的调入过程对用户是透明的.12.在销求分页系统中.常釆血那几仲页而？?换算法？答：采川的页面胃换算法右：锻佳咒换算法和先进先出胃换笄法.堆近绘久未使HI（LRU）置换算法，Clock置换灯
42、法，煨少使用賈换灯法，更面缓冲算法等。13在个请求分页系统中，采用FIFO贝面迓换毎法时.假如个作业的页而走向为L3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5当分配给该作业的翎理块数M分别为3和4时试计舁在访问过凰中所发生的缺页次数和缺页率.并比较所得结M=M=4M二3时采用FIFO贝|1|迸换弼法的缺贝次数为9次.缺央率为7髀：M=4时,采用FIFO页加进换畀泳的决真次数为10次.缺頁率为83%由此町见.増训分配给作业的内“块如反而増加了袋页次数.提為了缺页率这种汎年坡称
43、为是Bclady现叙14.实现LRU算法所需的碘件支持是什么?第需翌寄存器和找等唤f；支持。寄存辟1|于记录来进耳在内存屮各贝的使川情况，找用于保存当询便用的乞个页面的归面号。15试说明改进犁ClockW换法的取本原理.答：同为修改过的贞血在获出时付出的开销比未被修改过的贞面人.在改进型Clock算法中，既考电页面的便用情况.还耍増加置换代价的I大I索在选择页面作为淘汰页血时，把同时满足未决用过和未被修改作为首选洵汰页血。16彭响页而换进换岀效率的若闪素是什么？（1）页创置换算法：形响页面换进换出效率最重要的因素，直接影响进程在运行过程中的缺页率，影响页面换进换出的开销。（2）写回磁盘的频率：
44、如果是采取每个页面换出时，就将它写回就盘的策略，这意味着每换出一个页面，便需要启动一次磁盘.但如果在系统中建立了一个已修改换出页面链表，对每一个要被换出的页面（已修改），系统可哲不把它们写回磁盘，而是将它们挂在已修改换出页面钱表上，仅当被换出页面数目达到一定值时，再将玄们一起写回到楼盘上，这样就显著地减少了磁社1/0的操作次数.或者说，减少已修改页面换出的开销.（3）读入内存的频率：在设置了已倏改换出页面链表后，在该链表上就暂时有一批装有散据的页面，如黑需要再次访问这些页面时、就不需从外存上调入.而直接从已修改换出页面链表中获取，这样也可以减少将页面从磁盘读入内存的频率，城少页面換进的开销。或
45、者说，只需花费很小的开销，便可使这些页面，又回到该进程的驻留集中.17页面缓冲算法的主要特点是彳I么？它是如何降低页而换进换出的频率的?显著地降低了页面換进.换出的频率，使雄盘1/0的操作次数大为减少，因而减少了页面换进.换出的开销；由于换入换出的开销大幅度械小，才能使其采用-种较简单的置换策略，如先进先出（FIFO）算法.它不需要特殊硬件的支持，实現起来非常筒单.在该系统中，内存分配策略上釆用了可变分配和尚部覽换方式.为了能显着地降低了页面换进.姨出的頻率，在内存中设置了如下两个链未：（1）空闲页面條未：是一个空闲物理块链表，用于分配给频繁发生缺页的进程，以條低该进程的缺页率.当有一个未被修
46、改的页要换出时，实际上并不将它换出到外存，而是把它们所在的物理块，挂在空闲链表的末尾。（2修改页面條表：由已修改的页面所形成的條表.设置该琏表的目的，是为了减少已修改页面換出的次数降低将已修该页面写回磁盘的频率，以及降低将磁孜内容读入内存的頻率.什么是抖动？产生抖动的原因是什么？a.I44JJ（Thrashing）就是指十内存中己无空闲空间I何又发生缺页中断时.需要从内存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中.如果算法不适九刚被换出的页很快被访问.潘匝新调入，因此需再选一页调出,而此时被换出的页很快又要被访问，冈血又需将它调入，如此频累更换贝面，仗得系统把人祁分时间用在了贝面的调进换出上.而几乎
47、不能完成任何育效的作我们称这种现象为抖动b产生抖动的原因是由干C代的利用率和多道稈序度的对立统一矛盾关系引起的.为fWfniCPII利用率，可提高名卍秤序度，但单纯提高多直程序度又会造成缺页率的急剧上升，导致CPU的利用率下降.血系统的调度程序又会为了提高CPU利用率血继续提高多道稈库度.形成恶性循环.我们称这时的进稈是处十”抖动状态。19何谓工作策？它是苹十什么原理确定的？答：丁作集（或驻留集）足指在某段时间间隔内，进秤耍访问的页面集合。经常被便用的页而斋要在丁.作集小，而长期不被使用的页面要从工作集中被丢弃。为了防止系统岀规抖动现象.需要选择合适的T.作集大小。丁作集棋型的原I里是：让操作
48、系统繆踪每个进禅的工作集.并为进稈分配人于其I作集的物理块如果还有空闲物瑰块.则训以再调一个进程到内存以增加多道程序数如杲所有工作集之和增加以至*超过了叩II物理块的总数，那么换作系统会替停一个进陌将英页而调出并且将其物理块分配给其他进祥.防1卜汕现抖动现轨ilH角选择丁作集的大小.对存储容的利用率和系统吞吐优的提嵩.都将产生巫耍彫响。20.十询可以利用哪几种方法来防止“抖动”？采取局部置换策略把匸作集算法融入到处理机调度中利用“XS”准则调节缺页率选择暂停的进程试试说明如何利川准则来调节缺页率，以避免牛1动的发生？PI73于1980年Denning提出了“L=S”的准则，来调节多道程序度，其
49、中L是缺页之间的平均时间，S是平均缺页服务时间，即用于置换一个页面所需的时间.利用“LS”准则，对于调节缺页率是十分有效的为了实现请求分段式存储管理应在系统屮増加配置哪些硬件結构？答：请求段农机制、缺段中断机制和地hl变换机构。23在请求段表机制中.应设計哪些段表项?段名段长段的存取访问字修改存在增补外存始址基址方式段A位M位P位“取方式,访问字段A,修改位M,存在位P,増补似.外存始址。说明请求分段系统中的缺页中断处理过円。净讷求分段系统中的缺页中I析处理过用描述如下：（1）根据当前执行抬令中的逻辑地址査页表，利断该页是否在主存储器中（2）该页标志为形成缺贞中断.中断装置通过交换PSW让操作
50、系统的中断处理稈序再川处理器（3）操作系统处理缺页中析处理的办法是含丄存分配茨找一个空闲的丄存块，任页表找出该页在磁盘上位用启动磁盘读出i亥页信息。（4）把从磁盘上读出的倍息装入找到的主存块中。（5）J页而住处被装入主后，应修改页表中対应的表口，呗上该页所片用的丄心块把氐志?为，表示该页已在主”储器中（6）山十产生缺页中断时的那条指令并没执行完，所以在把页血装入之后应虫新执行被中断指令.诸求分段系统中的缺頁中断处理过聊如下图所示:请对共宇段表中的各项作简要说明.在系统中配置一张共享段表，所有各共享段都在共享段表中占有一表项在表项的上面记录了共享段的段号.段长.内存始址、状态（存在）位、外存始址
51、以及共享计数等信息.接下去就是记录了共享此分段的每个进程的悄况。一一丨W*|1伙3R|外衿M址伏亦|冽4*乞WIV右|Ift-J|FUltW!1!I_共拿进程计数count:记录有多少进程正在共享该分段。存取控制字段：对于一个共享段，应为不同的进程赋予不同的存取权限。段号：毎个进程可用自己进程的段号，去访问该共享段.26如何实现共卒分段的分胆和冋收?共皐段的分配：在为共皐段分配内存时，对第一个请求使用该共享段的进程，由系统为该共享段分配一物理区，当又有其它进程需妥凋用该共享段比，无须再为该段分配内存.共亨段的回收：当共享此段的某进程不再需要该及时，若无其他进程使用该段，则由糸统回收该共享段的将
52、理内存，否则只是取消训囲者进程在共專段表中的有关记录试说明I/O系统的慕本功能。答：a.隐藏物理设备的细节b与设备的无关性c提高处理机和I/O设备的利用率d対I/O设备进行控制e.确保対设齐的正确共亨f.诸谋处理简娈说明1/0软件的4个层次的阜木功能.答：中断处理桦序：用于保存被中断进桿的（:卩II环如转入相应的屮断处理稈序进行处理.处理完后恢巫规场，并返冋到被中断的进程设备驱动程序:与硬件H接有关，用来具体实现系统对设备发出的操作指令，驱动1/0设备工作设备独立杵软件：用十实现用户程乍与设备驱动器的统一接口、设备命令、设备那护以及设冷分配与释放等。川户层I/O软件:用于实现用户与I/O设备交
53、互XI/O系统接口与较件/驶件（KW/HW）接口分别定彳|么接口？答:I/O系统接口是1/0系统与上层系统之间的接口向上层提供对设条进行操作的抽象I/O命令,以方便高层对设备的使Oh软件/硬件（RW/HW）接口的上面是中斯处理程序何用于不同设备的设备駆动程序,它的下面是冬种设备的控制器。4与设备无关性的草本含义是什么？为什久嘤设曾该层？杀为了提高0S的可适应件和可扩展性在规代0S中都毫无例外地实规了设备独立性，也称设备无关性.尿本含义：应川程序独立于貝体使用的物理设备.为了实现设备独立性而引入了逻弭设笛和物理设冷两概念。在应川稈庁中.使用逻幼设冬名称來请求使川某类设备而系统在实际执行皿还必蝕便
54、川物理设备名称。优点：1.设备分配时的灵活件2.易于实现I/O重定向（用于I/O操作的设無训以更换（即重定向，而不必改变应用程序。5试说明设备控制器的纽成.答：设風控制器与处理机的接口：设备控制器与设备的接U：I/O逻俅。6为了实现CPU与设备控制溶之间的通信.设备控制器应该H备哪些功能？答:基本功能:接收和识别命令:数据交换:标识和报吿设备的状态:地址识别:数拡缓冲:廷殆控制，7.什么是内存映像I/O?它是如何实现的?P186为什久说中断是OS帧以生的杲础？冷中斷在操作系统中有看特姝主雯的地位它是多道岀序得以实现的丛础没冇中斯，就不川能实现多道程序，I人1为进程之间的切换是通过中断来完成的。
55、另一方面，中断也是设条耸理的基础为了提高处理机的利川率和实现CPI：和I/O设备并执彳也必而右中断的支持.中断处理程庁:是1/（）系统中最低的一层.它是棉个I/O系统中最低的一层.对中断源的两种处理方式分别用于那种场合？答：1）屏蔽（禁上）中断:当处理机jE在处理一个中斷时,将屏蔽掉所有的中斷点到处理机已处理完本次中甌再去检査是否有中断产生。M有中斯按顺庁处理，优点是简单，但不能川于实恫性吹求较高的中断请求。2）嵌套中断:在设置了中斷优先级的系统*当同时冇多个不同优先级的中斷请求.CPUU先响应优先级绘髙的中斯请求.高优先级的中斷请求川以抢打正在运行的低优光级中断的处理机.设条中断处理稈序通常
56、盅克成哪些丁作？答：I、唤配被阳建的驱动进程。2、保护被中断进程的CPU环境。3、转入相应的设备处理程序。4、中断处理。5、恢复被中断进程的现场。简要说明中断处理稈序对中断进行处理的几个步骤。答：1、测定長否右未响应的中断信号2、保护被中断进程的CPU环境3、转入相应的设备处理程序4、中断处理5、恢复CPU的现场并退出中断试说明设备驱动程序八有哪兰待点.（1）将接收到的抽彖要求转为八休要求：（2）检査用户I/O请求合法性,了解I/O设备状态,传递有关参数,设置设备工作方式:（3）发出I/O命令，启动分配到的I/O设备.完成指定I/O操作;（4）及时响应由控制器或通道发来的中断请求,根振中断类型
57、调用相应中断处理稈序处理；（5）对于有通道的计算机,驱动程序还应该根据用户I/O请求自动构成通道程序。设备驱动程用通常需耍完成卯些T.作？答：（1）将接收到的抽猱要求转为几体腔求；（2）检含川户I/O诂求合法性，了解I/O设备状态，传递有关参数，设胃设备工作方式：（3）发出I/O命令,启动分配到的I/Oi殳务.完成指定I/O操作：（4）及IH响应由控制器或通逍发來的屮断i?V求，浪据中斷类帀调用相应中断处理用序处理：（5）对于冇逋逍的计仲机驱动评序还应该很抵用户I/O讹求自动构成通道稈序。简要说明设备驱幼稈序的处理过牝可分为哪几步。答：1将抽彖要求转换为具体蔓求;2）対服务请求进行校脸:3）检
58、査设备的状态:4）传送必要的参数。15试说m1/0控制发展的丄呢推动因索是什么？促使I/O控制不断发展的几个主要因素如下:a.尽仅减少CPI.对I/O控制的十预，吧CPU从家杂的I/O控制屮解脱出来.以便更多地去完成数据处理任务。h缓和CPL，的岛速性和设备的低速性之剖速度不匹配的才氐以捉角CPU的利用率和系统的呑吐就。C.提高CPU和I/O设务慄作的并行程度，便CPU和I/O设备郝处十忙矇状态，从而捉岛卷个系统的衍源利川率和系统呑吐址刁16.有哪几种I/O控制方式?各适川于何种场合?I/O控制方式:程序1/0方式.中斯驱动I/O控制方式、DMAI/O控制方式、I/O通道控制方式。程序I/O方
59、式适用于早期的计算机系统中,井且是无中断的计舜机系统；中断驱功I/O控制方式是秤迪川于现代的计算机系统I1：DMAI/O控制方式适JIJ-F1/0设备为块设备时在和主机进行数据交换的种I/O控制方儿为I/O设冬和主机进行数拥交换是一纽数拥块时通常采用1/0通道控制方式.但此时甥求系统必须IM相应的通道及通道控制器.17试说明DMA的工作流程。P197答：以从感盘钱入数据为例.说明DHA的T作流程。acpnsj从磁盘读入数据块时,先向磁抠控制器发送一条读命令。该命令被送到命令寄心需CR中同时述发送本次芟渎入数掘的内存起始口标地址.送入内存地址寄存卷MAR；木次农渎数拥的？节敎送入敷据计数器DC.
60、将戒盘中的源地址H接送DMA控制器的I/O控制逻辑上。然后启动DMA控制器传送数据,以后CPU便处理其它任务。整个数据传送过桿山DMA控制器控制.下图为DMA方式的T.作诜程图。18.为什么炉引入与设备的无关性？如何实现设务的独立性？答：引入设冬独立件，对使应用秤序独立于J!体的物理设备.是设备分配1!仃灵活性。另外容易实现I/O匝定向。为了实现设备独立性必须在设备驱动程用之上设買一层设备触立性软件，用来执行所有I/O设备的公用操作,并向用户层软件提供统一接口。关储是系统中必须设疋一张逻轲役备表LUT用來进行逻辑设备到物理设备的映射瓦中何:个表丨|中包传了逻轲设备名、物理设备和设备嗽动稈序入口
到此这篇操作系统课后（操作系统课后题答案）的文章就介绍到这了,更多相关内容请继续浏览下面的相关推荐文章，希望大家都能在编程的领域有一番成就！版权声明：
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