計算機操作系統(tǒng)課后答案

第一章習題

1.設(shè)計現(xiàn)代OS的主要目標是什么？

答：(1)有效性(2)方便性(3)可擴充性(4)開放性

2.OS的作用可表現(xiàn)在哪幾個方面？

答：(1)OS作為用戶與計算機硬件系統(tǒng)之間的接口

(2)OS作為計算機系統(tǒng)資源的管理者

(3)OS實現(xiàn)了對計算機資源的抽象

3.為什么說OS實現(xiàn)了對計算機資源的抽象？

答：OS首先在裸機上覆蓋一層I/O設(shè)備管理軟件，實現(xiàn)了對計算機硬件操作的第一層次

抽象；在第一層軟件上再覆蓋文件管理軟件，實現(xiàn)了對硬件資源操作的第二層次抽象。OS

通過在計算機硬件上安裝多層系統(tǒng)軟件，增強了系統(tǒng)功能，隱藏了對硬件操作的細節(jié)，由

它們共同實現(xiàn)了對計算機資源的抽象。

4.試說明推勸多道批處理系統(tǒng)形成和＞|又展的主要勵力是什么？

答：主要動力來源于四個方面的社會需求與技術(shù)發(fā)展：

(1)不斷提高計算機資源的利用率；

(2)方便用戶；

(3)器件的不斷更新?lián)Q代；

(4)計算機體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展。

5.何謂脫機I/O和聯(lián)機I/O?

答：脫機I/O是指事先將裝有用戶程序和數(shù)據(jù)的紙帶或卡片裝入紙帶輸入機或卡片機，在

外國機的控制下，把紙帶或卡片上的數(shù)據(jù)或程序輸入到磁帶上。該方式下的輸入輸出由外

圍機控制完成，是在脫離主機的情況下進行的。

而聯(lián)機I/O方式是指程序和數(shù)據(jù)的輸入輸出都是在主機的直接控制下進行的。

6.試說明推助分時系統(tǒng)形成和收展的主要助力是什么？

答：推動分時系統(tǒng)形成和發(fā)展的主要動力是更好地滿足用戶的需要。主要表現(xiàn)在：CPU的

分時使用縮短了作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間；人機交互能力使用戶能直接控制自己的作業(yè)；主機

的共享使多用戶能同時使用同一臺計算機，獨立地處理自己的作業(yè)。

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

答：關(guān)鍵問題是當用戶在自己的終端上鍵入命令時，系統(tǒng)應(yīng)能及時接收并及時處理該命令，

在用戶能接受的時延內(nèi)將結(jié)果返回給用戶。解決方法：針對及時接收問題，可以在系統(tǒng)中

設(shè)珞多路卡，使主機能同時接收用戶從各個終端上輸入的數(shù)據(jù)；為每個終端配珞緩沖區(qū)，

暫存用戶鍵入的命令或數(shù)據(jù)。針對及時處理問題，應(yīng)使所有的用戶作業(yè)都直接進入內(nèi)存，

并且為每個作業(yè)分配一個時間片，允許作業(yè)只在自己的時間片內(nèi)運行，這樣在不長的時間

內(nèi)，能使每個作業(yè)都運行一次。

8.為什么要引入實時OS?

答：實時操作系統(tǒng)是指系統(tǒng)能及時響應(yīng)外部事件的請求，在規(guī)定的時間內(nèi)完成對該事件的

處理，并控制所有實時任務(wù)協(xié)調(diào)一致地運行。引入實時OS是為了滿足應(yīng)用的需求，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。

9.什么是硬實時伏務(wù)和軟實時伏務(wù)？試并例說明。

答：硬實時任務(wù)是指系統(tǒng)必須滿足任務(wù)對截止時間的要求，否則可能出現(xiàn)難以預測的結(jié)果。

舉例來說，運載火箭的控制等。軟實時任務(wù)是指它的截止時間并不嚴格，偶爾錯過了任務(wù)

的截止時間，對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響不大。舉例：網(wǎng)頁內(nèi)容的更新、火車售票系統(tǒng)。

10.在8位微機和16位微機中，占據(jù)了統(tǒng)治地位的是什么操作系統(tǒng)？

答：單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)，其中最具代表性的是CP/M和MS-DOS.

11.試列出WindowsOS中五個主要版本，并說明它們分別較之前一個版本有何改過。

答：

(1)MicrosoftWindows1.0是微軟公司在個人電腦上開發(fā)圖形界面的首次嘗試。

(2)Windows95是混合的16位/32位系統(tǒng)，第一個支持32位。帶來了更強大、更穩(wěn)定、

更實用的桌面圖形用戶界面，結(jié)束了桌面操作系統(tǒng)間的競爭。

(3)Windows98是微軟公司的混合16位/32位Windows操作系統(tǒng)，改良了硬件標準的支

持，革新了內(nèi)存管理，是多進程操作系統(tǒng)。

(4)WindowsRP是基于Windows20RR的產(chǎn)品，擁有新用戶圖形界面月神Luna。簡化了用

戶安全特性，整合了防火墻。

(5)WindowsVista包含了上百種新功能；特別是新版圖形用戶界面和WindowsAero全

新界面風格、加強的搜尋功能(WindowsIndeRingService),新媒體創(chuàng)作工具以及重新

設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)、音頻、輸出(打印)和顯示子系統(tǒng)。。

12.試從交互性、及時性以及可靠性方面，將分時系統(tǒng)不實時系統(tǒng)it行比較。

答：(1)及時性：實時信息處理系統(tǒng)對實時性的要求與分時系統(tǒng)類似，都是以人所能接受

的等待時間來確定；而實時控制系統(tǒng)的及時性，是以控制對象所要求的開始截止時間或完

成截止時間來確定的，一般為秒級到毫秒級，甚至有的要低于100微妙。

(2)交互性：實時信息處理系統(tǒng)具有交互性，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：分時系統(tǒng)也要求系統(tǒng)可靠，但相比之下，實時系統(tǒng)則要求系統(tǒng)具有高度的可

靠性。因為任何差錯都可能帶來巨大的經(jīng)濟損失，甚至是災難性后果，所以在實時系統(tǒng)中，

往往都采取了多級容錯措施保障系統(tǒng)的安全性及數(shù)據(jù)的安全性。

13.0S有哪幾大特征？其最基本的特征是什么？

答：并發(fā)性、共享性、虛擬性和異步性四個基本特征；最基本的特征是并發(fā)性。

14.處理機管理有哪些主要功能？它們的主要伏務(wù)是什么？

答：處理機管理的主要功能是：進程管理、進程同步、進程通信和處理機調(diào)度；

進程管理：為作業(yè)創(chuàng)速進程，撤銷已結(jié)束進程，控制進程在運行過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。進程

同步：為多個進程(含線程)的運行進行協(xié)調(diào)。

通信：用來實現(xiàn)在相互合作的進程之間的信息交換。

處理機調(diào)度：

(1)作業(yè)調(diào)度。從后備隊里按照一定的算法，選出若干個作業(yè)，為他們分配運行所需的資

源(首選是分配內(nèi)存)。

(2)進程調(diào)度：從進程的就緒隊列中，按照一定算法選出一個進程，把處理機分配給它，

并設(shè)珞運行現(xiàn)場，使進程投入執(zhí)行。

15.內(nèi)存管理有哪些主要功能？他們的主要伏務(wù)是什么？

答：內(nèi)存管理的主要功能有：內(nèi)存分配、內(nèi)存保護、地址映射和內(nèi)存擴充。

內(nèi)存分配：為每道程序分配內(nèi)存。

內(nèi)存保護：確保每道用戶程序都只在自己的內(nèi)存空間運行，彼此互不干擾。

地址映射：將地址空間的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間與對應(yīng)的物理地址。

內(nèi)存擴充：用于實現(xiàn)請求調(diào)用功能，珞換功能等。

16.設(shè)備管理有哪些主要功能？其主要伏務(wù)是什么？

答：主要功能有：緩沖管理、設(shè)備分配和設(shè)備處理以及虛擬設(shè)備等。

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.

17.文件管理有哪些主要功能？其主要伏務(wù)是什么？

答：文件管理主要功能：文件存儲空間的管理、目錄管理、文件的讀/寫管理和保護。

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。

18.是什么原因使操作系統(tǒng)具有異步性特征？

答：操作系統(tǒng)的異步性體現(xiàn)在三個方面：一是進程的異步性，進程以人們不可預知的速度

向前推進，二是程序的不可再現(xiàn)性，即程序執(zhí)行的結(jié)果有時是不確定的，三是程序執(zhí)行時

間的不可預知性，即每個程序何時執(zhí)行，執(zhí)行順序以及完成時間是不確定的。

19.模塊接口法存在哪些問題？可通過什么樣的途徑來解決？

答：(1)模塊接口法存在的問題：①在0S設(shè)計時，各模塊間的接口規(guī)定很難滿足在模塊完

成后對接口的實際需求。②在0S設(shè)計階段，設(shè)計者必須做出一系列的決定，每一個決定

必須建立在上一個決定的基礎(chǔ)上。但模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計的各模塊設(shè)計齊頭并進，無法尋找可

靠的順序，造成各種決定的無序性，使程序設(shè)計人員很難做到設(shè)計中的每一步?jīng)Q定都建立

在可靠的基礎(chǔ)上，因此模塊接口法被稱為“無序模塊法”。

(2)解決途徑：將模塊接口法的決定順序無序變有序，引入有序分層法。

20.在微內(nèi)核0S中，為什么要采用客戶/服務(wù)器模式？

答：C/S模式具有獨特的優(yōu)點：⑴數(shù)據(jù)的分布處理和存儲。⑵便于集中管理。⑶靈活性和

可擴充性。（4）易于改編應(yīng)用軟件。

21.試描述什么是微內(nèi)核OS。

答：1）足夠小的內(nèi)核2）基于客戶/服務(wù)器模式

3）應(yīng)用機制與策略分離原理4）采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)。

22.在基亍微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的OS中，應(yīng)用了哪些新技術(shù)？

答：在基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的OS中，采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)汁技術(shù)。

23.何謂微內(nèi)核技術(shù)？在微內(nèi)核中通常提供了哪些功能？

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）中去運行，而留下一

個盡量小的內(nèi)核，用它來完成操作系統(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)核中通常提供了進程（線程）管理、低級存儲器管理、中斷和陷入處理等功能。

24.<aname=baidusnapOX/aXBstRIe="coIor:bIack;background-coIor:#ffff66'>MJ*）

核操作系統(tǒng)具有哪些優(yōu)點</B>?<aname=baidusnap7X/aXB

stRIe='coIor:white;background-coIor:#886800'>它為何</B>能有這些優(yōu)點？

答：1）提高了系統(tǒng)的可擴展性

2）增強了系統(tǒng)的可靠性

3）可移植性

4）提供了對分布式系統(tǒng)的支持

5）融入了面向?qū)ο蠹夹g(shù)

第二章

1.什么是前趨圖？為什么要引入前趨圖？

答：前趨圖（PrecedenceGraph）是一個有向無循環(huán)圖，記為DAG（DirectedAcRcIic

Graph）,用于描述進程之間執(zhí)行的前后關(guān)系。

2.畫出下面四條詫句的前趨圖：

S1=a:=R+R;S2=b:=z+1;S3=c:=a-b;S4=w:=c+1;

答：其前趨圖為：［

3.什么程序并4又執(zhí)行會產(chǎn)生間斷性特征？

答：程序在并發(fā)執(zhí)行時，由于它們共享系統(tǒng)資源，為完成同一項任務(wù)需要相互合作，致使

這些并發(fā)執(zhí)行的進程之間，形成了相互制約關(guān)系，從而使得進程在執(zhí)行期間出現(xiàn)間斷性。

4.程序并收執(zhí)行時為什么會失去封閉性和可再現(xiàn)性？

答：程序并發(fā)執(zhí)行時，多個程序共享系統(tǒng)中的各種資源，因而這些資源的狀態(tài)由多個程序

改變，致使程序運行失去了封閉性，也會導致其失去可再現(xiàn)性。

5.在操作系統(tǒng)中為什么要引入it程概念？它會產(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)執(zhí)行，并對并發(fā)執(zhí)行的程序加以控制和描述，在

操作系統(tǒng)中引入了進程概念。

影響：使程序的并發(fā)執(zhí)行得以實行。

6.試從勸態(tài)性，并“義性和獨立性上比較速程和程序？

答：（1）動態(tài)性是進程最基本的特性，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，由撤銷而消亡。進程有一定的生命期，而程序只是一組有序的指令集合，是

靜態(tài)實體。

（2）并發(fā)性是進程的重要特征，同時也是0S的重要特征。引入進程的目的正是為了使其程

序能和其它進程的程序并發(fā)執(zhí)行，而程序是不能并發(fā)執(zhí)行的。

（3）獨立性是指進程實體是一個能獨立運行的基本單位，也是系統(tǒng)中獨立獲得資源和獨立調(diào)

度的基本單位。對于未建立任何進程的程序，不能作為獨立單位參加運行。

7.試說明PCB的作用，為什么說PCB是迂程存在的惟一標志？

答：PCB是進程實體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。作用是使一個在

多道程序環(huán)境下不能獨立運行的程序，成為一個能獨立運行的基本單位，成為能與其它進

程并發(fā)執(zhí)行的進程。OS是根據(jù)PCB對并發(fā)執(zhí)行的進程進行控制和管理的。

8.試說明it程在三個基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因。

答：(1)就緒狀態(tài)T執(zhí)行狀態(tài)：進程分配到CPU資源

(2)執(zhí)行狀態(tài)T就緒狀態(tài)：時間片用完

(3)執(zhí)行狀態(tài)T阻塞狀態(tài)：I/O請求

(4)阻塞狀態(tài)T就緒狀態(tài)：I/O完成

9.為什么要引入掛起狀態(tài)？該狀態(tài)有哪些性質(zhì)？

答：引入掛起狀態(tài)處于五種不同的需要：終端用戶需要，父進程需要，操作系統(tǒng)需要，對

換需要和負荷調(diào)節(jié)需要。處于掛起狀態(tài)的進程不能接收處理機調(diào)度。

10.在逆行it程切換時，所要保存的處理機狀態(tài)信息有哪些？

答：進行進程切換時，所要保存的處理機狀態(tài)信息有：

(1)進程當前暫存信息

(2)下一指令地址信息

(3)進程狀態(tài)信息

(4)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it程創(chuàng)速的主要事件。

答：引起進程創(chuàng)建的主要事件有：用戶登錄、作業(yè)調(diào)度、提供服務(wù)、應(yīng)用請求。

12.試說明引起逆程被撤銷的主要事件。

答：引起進程被撤銷的主要事件有：正常結(jié)束、異常結(jié)束(越界錯誤、保護錯、非法指令、

特權(quán)指令錯、運行超時、等待超時、算術(shù)運算錯、I/O故障)、外界干預(操作員或操作

系統(tǒng)干預、父進程請求、父進程終止)。

13.在創(chuàng)建一個迎程時所要完成的主要工作是什么？

答：

(1)0S發(fā)現(xiàn)請求創(chuàng)速新進程事件后，調(diào)用進程創(chuàng)建原語Creat();

(2)申請空白PCB;

(3)為新進程分配資源；

(4)初始化進程控制塊；

(5)將新進程插入就緒隊列.

14.在撤銷一個速程時所要完成的主要工作是什么？

答：

(1)根據(jù)被終止進程標識符，從PCB集中檢索出進程PCB,讀出該進程狀態(tài)。

(2)若被終止進程處于執(zhí)行狀態(tài)，立即終止該進程的執(zhí)行，珞調(diào)度標志真，指示該進程被

終止后重新調(diào)度。

(3)若該進程還有子進程，應(yīng)將所有子孫進程終止，以防它們成為不可控進程。

(4)將被終止進程擁有的全部資源，歸還給父進程，或歸還給系統(tǒng)。

(5)將被終止進程PCB從所在隊列或列表中移出，等待其它程序搜集信息。

15.試說明引起過程阻塞戒被喚醒的主要事件是什么？

答：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；d.無新工作可做.

16.過程在運行時存在哪兩種形式的制約？并井例說明之。

答：

(1)間接相互制約關(guān)系。舉例：有兩進程A和B,如果A提出打印請求，系統(tǒng)已把唯一

的一臺打印機分配給了進程B,則進程A只能阻塞；一旦B釋放打印機，A才由阻塞

改為就緒。

(2)直接相互制約關(guān)系。舉例：有輸入進程A通過單緩沖向進程B提供數(shù)據(jù)。當緩沖

空時，計算進程因不能獲得所需數(shù)據(jù)而阻塞，當進程A把數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)后，便喚醒進程

B;反之，當緩沖區(qū)已滿時，進程A因沒有緩沖區(qū)放數(shù)據(jù)而阻塞，進程B將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)

取走后便喚醒A。

17.為什么過程在逆入臨界區(qū)之前應(yīng)先執(zhí)行“過入?yún)^(qū)”代碼？而在退出前又要執(zhí)行“退出

區(qū)”代碼？

答：為了實現(xiàn)多個進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，該進程便可進入臨界區(qū)對資源進行訪

問，并設(shè)路正被訪問標志，如果正被訪問，則本進程不能進入臨界區(qū)，實現(xiàn)這一功能的代

碼為”在退出臨界區(qū)后，必須執(zhí)行”退出區(qū)”代碼，用于恢復未被訪問標志，使其它進程能

再訪問此臨界資源。

18.同步機構(gòu)應(yīng)遵循哪些基本準則？為什么？

答：同步機構(gòu)應(yīng)遵循的基本準則是：空閑讓進、忙則等待、有限等待、讓權(quán)等待原因：為

實現(xiàn)進程互斥進入自己的臨界區(qū)。

19.試從物理概念上說明記錄型信號量wait和signal。

答：wait(S):當S.vaIue>0時，表示目前系統(tǒng)中這類資源還有可用的。執(zhí)行一次wait操

作，意味著進程請求一個單位的該類資源，使系統(tǒng)中可供分配的該類資源減少一個，因此

描述為S.value:=S.value-1;當S.value<0時，表示該類資源已分配完畢，進程應(yīng)調(diào)用block

原語自我阻塞，放棄處理機，并插入到信號量鏈表S.L中。

signaI(S):執(zhí)行一次signal操作，意味著釋放一個單位的可用資源，使系統(tǒng)中可供分配

的該類資源數(shù)增加一個，故執(zhí)行$.丫21口6：=3.丫2|11?+1操作。若加1后S.valueWO,則

表示在該信號量鏈表中，仍有等待該資源的進程被阻塞，因此應(yīng)調(diào)用wakeup原語，將S.L

鏈表中的第一個等待進程喚醒。

20.你認為整型信號量機制是否完全遵循了同步機構(gòu)的四條準則？

答：整型信號量機制不完全遵循同步機制的四條準則，它不滿足“讓權(quán)等待”準則。

21.如何利用信號量機制來實現(xiàn)多個過程對臨界資源的互斥訪問？并井例說明之。

答：為使多個進程互斥訪問某臨界資源，只需為該資源設(shè)絡(luò)一互斥信號量muteR,并設(shè)其

初值為1,然后將各進程訪問該資源的臨界區(qū)CS珞于wait(muteR)和signaI(muteR)操作

之間即可。這樣，每個欲訪問該臨界資源的進程在進入臨界區(qū)之前，都要先對muteR執(zhí)行

wait操作，若該資源此刻未被訪問，本次wait操作必然成功，進程便可進入自己的臨

界區(qū)，這時若再有其他進程也欲進入自己的臨界區(qū)，此時由于對muteR執(zhí)行wait操作定

會失敗，因而該進程阻塞，從而保證了該臨界資源能被互斥訪問。當訪問臨界資源的進程

退出臨界區(qū)后，應(yīng)對muteR執(zhí)行signal操作，釋放該臨界資源。利用信號量實現(xiàn)進程互

斥的進程描述

如下：

VarmuteR:semaphore:=1;

begin

parbegin

process1:begin

repeat

wait(muteR);

criticalsection

signaI(muteR);

remainderseetion

untiIfalse;

end

process2:begin

repeat

wait(muteR);

criticalsection

signaI(muteR);

remaindersection

untiIfalse;

end

parend

22.試寫出相應(yīng)的程序來描述圖2-17所示的前驅(qū)圖。

答：(a)Vara,b,c,d,e,f,g,h;semaphore:=0,0,0,0,0,0,0,0;

begin

parbegin

beginS1;signaI(a);signaI(b);end;

beginwait(a);S2;signaI(c);signaI(d);end;

beginwait(b);S3;signaI(e);end;

beginwait(c);S4;signaI(f);end;

beginwait(d);S5;signaI(g);end;

beginwait(e);S6;signaI(h);end;

beginwait(f);wait(g);wait(h);S7;end;

parend

end

(b)Vara,b,c,d,e,f,g,h,i,j;semaphored0,0,0,0,0,0,0,0,0,0;

begin

parbegin

beginS1;signaI(a);signaI(b);end;

beginwait(a);S2;signaI(c);signaI(d);end;

beginwait(b);S3;signaI(e);signaI(f);end;

beginwait(c);S4；signaI(g);end;

beginwait(d);S5;signaI(h);end;

beginwait(e);S6;signal(i);end;

beginwait(f);S7;signal(j);end;

beginwait(g);wait(h);wait(i);wait(j);S8;end;

parend

end

23.在生產(chǎn)者消費者問題中，如果缺少了signal(fulI)戒signal(emptR),對執(zhí)行結(jié)果有何

影

響？

答：如果缺少signal(full),那么表明從第一個生產(chǎn)者進程開始就沒有改變信號量full

值，即使緩沖池產(chǎn)品已滿，但full值還是0,這樣消費者進程執(zhí)行wait(full)時認為緩

沖池是空而取不到產(chǎn)品，消費者進程一直處于等待狀態(tài)。

如果缺少signal(emptR),在生產(chǎn)者進程向n個緩沖區(qū)投滿產(chǎn)品后消費者進程才開始從中取

產(chǎn)品，這時emptR=0,full=n,那么每當消費者進程取走一個產(chǎn)品emptR值并不改變，直

到緩沖池取空了，emptR值也是0,即使目前緩沖池有n個空緩沖區(qū)，生產(chǎn)者進程要想再

往緩沖池中投放產(chǎn)品也會因為申請不到空緩沖區(qū)被阻塞。

24.在生產(chǎn)消費者問題中，如果將兩個wait操作即wait(fulI)和wait(muteR)互換位置，

戒者將signal(muteR)不signal(fulI)互換位置，結(jié)果如何？

答：將wait(fulI)和wait(muteR)互換位珞后，可能引起死鎖?？紤]系統(tǒng)中緩沖區(qū)全滿時，

若一生產(chǎn)者進程先執(zhí)行了wait(muteR)操作并獲得成功，則當再執(zhí)行wait(emptR)操作時，

它將因失敗而進入阻塞狀態(tài)，它期待消費者進程執(zhí)行signal(emptR)來喚醒自己，在此之前，

它不可能執(zhí)行signaI(muteR)操作，從而使試圖通過執(zhí)行wait(muteR)操作而進入自己的臨

界區(qū)的其他生產(chǎn)者和所有消費者進程全部進入阻塞狀態(tài)，這樣容易引起系統(tǒng)死鎖。

若signaI(muteR)和signal(fulI)互換位珞后只是影響進程對臨界資源的釋放次序，而不

會引起系統(tǒng)死鎖，因此可以互換位珞。

25.我們在為某一臨界資源設(shè)置一把鎖W,當,二1時表示關(guān)鎖，當W二。時表示鎖已打開。

試寫出開鎖和關(guān)鎖的原詫，并利用他們實現(xiàn)互斥。

答：整型信號量：Iock(W):whileW=1dono-op

W:=1;

unIock(W):W:=0;

記錄型信號量：lock(W):W:=W+1;

if(W>1)thenblock(W,L)

unlock(W):W:=W-1;

if(W>0)thenwakeup(W,L)

例子：

VarW:semaphore:=0;

begin

repeat

lock(W);

criticalsection

uniock(W);

remaindersection

untiIfalse;

end

26.試修改下面生產(chǎn)者一消費者問題解法中的錯評：

答：producer:

begin

repeat

produceraniteminneRtp;

wait(muteR);

wait(fuII);/R應(yīng)為wait(emptR),而且還應(yīng)該在wait(muteR)的前面R/

buffer(in):=neRtp;

/R緩沖池數(shù)組游標應(yīng)前移：in:=(in+1)modn;R/

signaI(muteR);

/RsignaI(fuII);R/

untiIfalse;

end

consumer:

begin

repeat

wait(muteR);

wait(emptR);/R應(yīng)為wait(fu11),而且還應(yīng)該在wait(muteR)的前面R/

neRtc:=buffer(out);

out:=out+1;/R考慮循環(huán)，應(yīng)改為：out:=(out+1)modn;R/

signaI(muteR);/RsignaI(emptR);R/

consumeriteminneRtc;

untiIfalse;

end

27.試利用記錄型信號量寫出一個TT會出現(xiàn)死鎖的哲學家it餐問題的算法.

答：Varchopstick:arraR[O,,?,,4]ofsemaphore;

所有信號量均被初始化為1,第i位哲學家的活動可描述為：

Repeat

Wait(chopstick[i]);

Wait(.chopstick[(i+1)mod5]);

Ea.t;

SignaI(chopstick[i]);

SignaI(chopstick[(i+1)mod5])

Ea.t;

Think;

11

UntiIfalse;

28.在測量控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集伏務(wù)，把所采集的數(shù)據(jù)送一單緩沖區(qū)；計算伏務(wù)從該單

緩沖中支出數(shù)據(jù)過行計算.試寫出利用信號量機制實現(xiàn)兩者共享單緩沖的同步算法。

答：

a.VarmuteR,emptR,full:semaphore:=1,1,0;

gather:

begin

repeat

gatherdatainneRtp;

wait(emptR);

wait(muteR);

buffer:=neRtp;

signaI(muteR);

signaI(fuII);

untiIfalse;

end

compute:

begin

repeat

wait(fuII);

wait(muteR);

neRtc:=buffer;

signaI(muteR);

signaI(emptR);

computedatainneRtc;

untiIfalse;

end

b.VaremptR,full:semaphore:=1,0;

gather:

begin

repeat

gatherdatainneRtp;

wait(emptR);

buffer：=neRtp;

signaI(fuII);

untiIfalse;

end

compute:

begin

repeat

wait(fuII);

neRtc:=buffer;

signaI(emptR);

computedatainneRtc;

untiIfalse;

end

法二

muteR:=1;

emptR:=n;

full:=O;

P(muteR);

count:=count+1;

V(muteR);

V(full);

P(full);

P(muteR);

counR:=count-1;

V(muteR);

V(emptR);

29.畫圖說明管程由哪幾部分組成，為什么要引入條件發(fā)量？

答：管程由四部分組成：①管程的名稱；②局部于管程內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說明；③對該

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行操作的一組過程；④對局部于管程內(nèi)部的共享數(shù)據(jù)設(shè)絡(luò)初始值的語句；

當一個進程調(diào)用了管程，在管程中時被阻塞或掛起，直到阻塞或掛起的原因解除，而在此

期間，如果該進程不釋放管程，則其它進程無法進入管程，被迫長時間地等待。為了解決

這個問題，引入了條件變量conditiono

30.如何利用管程來解決生產(chǎn)者不消費者問題？

答：首先速立一個管程，命名為ProcIucerConsumer,包括兩個過程：

(1)Put(item)過程。生產(chǎn)者利用該過程將自己生產(chǎn)的產(chǎn)品放到緩沖池，用整型變

量count表示在緩沖池中已有的產(chǎn)品數(shù)目，當count2n時，表示緩沖池已滿，生產(chǎn)者

須

等待。

(2)get(item)過程。消費者利用該過程從緩沖池中取出一個產(chǎn)品，當countW0

時，表示緩沖池中已無可取的產(chǎn)品，消費者應(yīng)等待。

PC管程可描述如下：

tRpeproducer-consumer=monitor

Varin,out,count:integer;

buffer：arraR[0,…，n-1]ofitem;

notfu11,notemptR:condition;

procedureentrRdot(item)

begin

ifcount>=nthennotfu11.wait;

buffer(in):=neRtp;

in:=(in+1)modn;

count:=count+1;

ifnotemptR.queuethennotemptR.signaI;

end

procedureentrRget(item)

begin

ifcount<=0thennotfuII.wait;

neRtc:=buffer(out);

out:=(out+1)modn;

count:=count-1;

ifnotfuII.quenethennotfuII.signaI;

end

beginin:=out:=0;

count:=0

end

在利用管程解決生產(chǎn)者一消費者問題時，其中的生產(chǎn)者和消費者可描述為：

producer:begin

pepeat

produceanineminnestp

PC.put(item);

untiIfalse;

end

consumer:begin

repeat

PC.get(item);

consumetheiteminenRtc;

untiIfalse;

end

31.什么是AND信號量？試利用AND信號量寫由生產(chǎn)者一消費者問題的解法。

答：為解決并行帶來的死鎖問題，在wait操作中引入AND條件，其基本思想是將進

程在整個運行過程中所需要的所有臨界資源，一次性地全部分配給進程，用完后一次性釋

放。

解決生產(chǎn)者一消費者問題可描述如下：

varmuteR,emptR,full:semaphore:=1,n,0;

buffer:arraR[0,...,n-1]ofitem;

in,out:integer:=0,0;

begin

parbegin

14

producer:begin

repeat

produceaniteminneRtp;

wait(emptR);

wait(s1,s2,s3,...,sn);//s1,s2,...,sn為執(zhí)行生產(chǎn)者進程除emptR外其余的條件

wait(muteR);

buffer(in):=neRtp;

in:=(in+1)modn;

signaI(muteR);

signaI(fuII);

signaI(s1,s2,s3,...,sn);

untiIfalse;

end

consumer:begin

repeat

wait(fuII);

wait(k1,k2,k3,...,kn);//k1,k2,...,kn為執(zhí)行消費者進程除full外其余的條件

wait(muteR);

neRtc:=buffer(out);

out:=(out+1)modn;

signaI(muteR);

signaI(emptR);

signaI(k1,k2,k3,...,kn);

consumetheiteminneRtc;

untiIfalse;

end

parend

end

32.什么是信號量集？試利用信號量集寫出讀者一寫者問題的解法。

答：對AND信號量加以擴充，形成的信號量集合的讀寫機制。

解法：VarRNinteger;

L,mR:semaphore:=RN,1;

begin

parbegin

reader:begin

repeat

Swait(L,1,1);

Swait(mR,1,1);

performreadoperation;

Ssignal(L,1);

untiIfaIse

end

writer:begin

repeat

Swait(mR,1,1;L,RN,0);

performwriteoperation;

SsignaI(mR,1);

untiIfalse

end

parend

end

33.試比較it程間的低級不高級通信工具。

答：用戶用低級通信工具實現(xiàn)進程通信很不方便，效率低，通信對用戶不透明，所有操作

都必須由程序員來實現(xiàn)，而高級通信工具彌補了這些缺陷，用戶直接利用操作系統(tǒng)提供的

一組通信命令，高效地傳送大量的數(shù)據(jù)。

34.當前有哪幾種高級通信機制？

答：共享存儲器系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)以及管道通信系統(tǒng)。

35.消息隊列通信機制有哪幾方面的功能？

答：(1)構(gòu)成消息(2)發(fā)送消息(3〉接收梢息(4)互斥與同步。

36.為什么要在0S中引入線程？

答：在操作系統(tǒng)中引入線程，則是為了減少程序在并發(fā)執(zhí)行時所付出的時空開銷，使0S具

有更好的并發(fā)性，提高CPU的利用率。進程是分配資源的基本單位，而線程則是系統(tǒng)調(diào)度的

基本單位。

37.試說明線程具有哪些屬性？

答：(1)輕型實體(2)獨立調(diào)度和分派的基本單位(3)可并發(fā)執(zhí)行(4)共享進程資源。

38.試從調(diào)度性，并收性，擁有資源及系統(tǒng)開銷方面對it程和線程it行比較。

答：

(1)調(diào)度性。線程在0S中作為調(diào)度和分派的基本單位，進程只作為資源擁有的基本單位。

(2)并發(fā)性。進程可以并發(fā)執(zhí)行，一個進程的多個線程也可并發(fā)執(zhí)行。

(3)擁有資源。進程始終是擁有資源的基本單位，線程只擁有運行時必不可少的資源，本

身基本不擁有系統(tǒng)資源，但可以訪問隸屬進程的資源。

(4)系統(tǒng)開銷。操作系統(tǒng)在創(chuàng)建、撤消和切換進程時付出的開銷顯著大于線程。

39.為了在多線程0S中實現(xiàn)it程之間的同步不通信，通常提供了哪幾種同步機制？

答：同步功能可以控制程序流并訪問共享數(shù)據(jù)，從而并發(fā)執(zhí)行多個線程。共有四種同步模

型：

互斥鎖、讀寫鎖、條件變量和信號。

40.用亍實現(xiàn)線程同步的私用信號量和公用信號量之間有何差別？

答：

（1）私用信號量。當某線程需利用信號量實現(xiàn)同一進程中各線程之間的同步時，可調(diào)用創(chuàng)

建信號量的命令來創(chuàng)建一個私用信號量，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存放在應(yīng)用程序的地址空間中。

（2）公用信號量。公用信號量是為實現(xiàn)不同進程間或不同進程中各線程之間的同步而設(shè)珞

的。其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是存放在受保護的系統(tǒng)存儲區(qū)中，由0S為它分配空間并進行管理。

41.何謂用戶級線程和內(nèi)核支持線程？

答：

（1）用戶級線程：僅存在于用戶空間中的線程，無須內(nèi)核支持。這種線程的創(chuàng)建、撤銷、

線程間的同步與通信等功能，都無需利用系統(tǒng)調(diào)用實現(xiàn)。用戶級線程的切換通常發(fā)生在一

個

應(yīng)用進程的諸多線程之間，同樣無需內(nèi)核支持。

（2）內(nèi)核支持線程：在內(nèi)核支持下運行的線程。無論是用戶進程中的線程，還是系統(tǒng)線程

中的線程，其創(chuàng)建、撤銷和切換等都是依靠內(nèi)核，在內(nèi)核空間中實現(xiàn)的。在內(nèi)核空間里

還

為每個內(nèi)核支持線程設(shè)珞了線程控制塊，內(nèi)核根據(jù)該控制塊感知某線程的存在并實施控制。

42.試說明用戶級線程的實現(xiàn)方法。

答：用戶級線程是在用戶空間中的實現(xiàn)的，運行在“運行時系統(tǒng)”與“內(nèi)核控制線程”的

中

間系統(tǒng)上。運行時系統(tǒng)用于管理和控制線程的函數(shù)的集合。內(nèi)核控制線程或輕型進程LWP

可通過系統(tǒng)調(diào)用獲得內(nèi)核提供服務(wù)，利用LWP進程作為中間系統(tǒng)。

43.試說明內(nèi)核支持線程的實現(xiàn)方法。

答：系統(tǒng)在創(chuàng)建新進程時，分配一個任務(wù)數(shù)據(jù)區(qū)PTDA,其中包括若干個線程控制塊TCB

空間。創(chuàng)建一個線程分配一個TCB,有關(guān)信息寫入TCB,為之分配必要的資源。當PTDA

中的TCB用完，而進程又有新線程時，只要所創(chuàng)建的線程數(shù)目未超過系統(tǒng)允許值，系統(tǒng)可

在為之分配新的TCB；在撤銷一個線程時，也應(yīng)回收線程的所有資源和TCB。

第三章

1.高級調(diào)度不低級調(diào)度的主要伏務(wù)是什么？為什么要引入中級調(diào)度？

答：高級調(diào)度的主要任務(wù)是根據(jù)某種算法，把外存上處于后備隊列中的那些作業(yè)調(diào)入內(nèi)存。

低級調(diào)度是保存處理機的現(xiàn)場信息，按某種算法先取進程，再把處理器分配給進程。引入

中級調(diào)度的主要目的是為了提高內(nèi)存利用率和系統(tǒng)吞吐量。使那些暫時不能運行的進程

不再占用內(nèi)存資源，將它們調(diào)至外存等待，把進程狀態(tài)改為就緒駐外存狀態(tài)或掛起狀態(tài)。

2.何謂作業(yè)、作業(yè)步和作業(yè)流？

答：作業(yè)包含通常的程序和數(shù)據(jù)，還配有作業(yè)說明書。系統(tǒng)根據(jù)該說明書對程序的運行進

行控制。批處理系統(tǒng)中是以作業(yè)為基本單位從外存調(diào)入內(nèi)存。

作業(yè)步是指每個作業(yè)運行期間都必須經(jīng)過若干個相對獨立相互關(guān)聯(lián)的順序加工的步驟。

作業(yè)流是指若干個作業(yè)進入系統(tǒng)后依次存放在外存上形成的輸入作業(yè)流；在操作系統(tǒng)的控

制下，逐個作業(yè)進程處理，于是形成了處理作業(yè)流。

3.在什么情;牙下需要使用作業(yè)控制塊JCB?其中包含了哪些內(nèi)容？

答：每當作業(yè)進入系統(tǒng)時，系統(tǒng)便為每個作業(yè)建立一個作業(yè)控制塊JCB,根據(jù)作業(yè)類型將它

插入到相應(yīng)的后備隊列中。

JCB包含的內(nèi)容通常有：1）作業(yè)標識2）用戶名稱3）用戶賬戶4）作業(yè)類型（CPU繁忙型、

I/O芳名型、批量型、終端型）5）作業(yè)狀態(tài)6）調(diào)度信息（優(yōu)先級、作業(yè)已運行）7）資源要

求8）進入系統(tǒng)時間9）開始處理時間10）作業(yè)完成時間11）作業(yè)退出時間12）資源使

用情況等

4.在作業(yè)調(diào)度中應(yīng)如何確定接納多少個作業(yè)和接納哪些作業(yè)？

答:作業(yè)調(diào)度每次接納進入內(nèi)存的作業(yè)數(shù)，取決于多道程序度。應(yīng)將哪些作業(yè)從外存調(diào)入內(nèi)

存，取決于采用的調(diào)度算法。最簡單的是先來服務(wù)調(diào)度算法，較常用的是短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度

算法和基于作業(yè)優(yōu)先級的調(diào)度算法。

5.試說明低級調(diào)度的主要功能。

答：（1）保存處理機的現(xiàn)場信息（2）按某種算法選取進程（3）把處理機分配給進程。

6.在搶占調(diào)度方式中，搶占的原則是什么？

答：搶占的原則有：時間片原則、優(yōu)先權(quán)原則、短作業(yè)優(yōu)先權(quán)原則等。

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

答：

(1)面向用戶的準則：周轉(zhuǎn)時間短、響應(yīng)時間快、截止時間的保證、優(yōu)先權(quán)準則。

(2)面向系統(tǒng)的準則：系統(tǒng)吞吐量高、處理機利用率好、各類資源的平衡利用。

8.在批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)中，各采用哪幾種程(作業(yè))調(diào)度算法？

答：批處理系統(tǒng)的調(diào)度算法：短作業(yè)優(yōu)先、優(yōu)先權(quán)、高響應(yīng)比優(yōu)先、多級反饋隊列調(diào)度算

法。

分時系統(tǒng)的調(diào)度算法：時間片輪轉(zhuǎn)法。

實時系統(tǒng)的調(diào)度算法：最早截止時間優(yōu)先即EDF、最低松弛度優(yōu)先即LLF算法。

9.何謂靜態(tài)和勸態(tài)優(yōu)先級？確定靜態(tài)優(yōu)先級的依據(jù)是什么？

答：靜態(tài)優(yōu)先級是指在創(chuàng)建進程時確定且在進程的整個運行期間保持不變的優(yōu)先級。

動態(tài)優(yōu)先級是指在創(chuàng)建進程時賦予的優(yōu)先權(quán)，可以隨進程推進或隨其等待時間增加而改變

的優(yōu)先級，可以獲得更好的調(diào)度性能。

確定進程優(yōu)先級的依據(jù)：進程類型、進程對資源的需求和用戶要求。

10.試比較FCFS和SPF兩種逆程調(diào)度算法。

答：相同點：兩種調(diào)度算法都可以用于作業(yè)調(diào)度和進程調(diào)度。

不同點：FCFS調(diào)度算法每次都從后備隊列中選擇一個或多個最先進入該隊列的作業(yè)，將它

們調(diào)入內(nèi)存、分配資源、創(chuàng)建進程、插入到就緒隊列。該算法有利于長作業(yè)/進程，不利于

短作業(yè)/進程。SPF算法每次調(diào)度都從后備隊列中選擇一個或若干個估計運行時間最短的作

業(yè)，調(diào)入內(nèi)存中運行。該算法有利于短作業(yè)/進程，不利于長作業(yè)/進程。

11.在時間片輪轉(zhuǎn)法中，應(yīng)如何確定時間片的大??？

答：時間片應(yīng)略大于一次典型的交互需要的時間。一般應(yīng)考慮三個因素：系統(tǒng)對相應(yīng)時間

的要求、就緒隊列中進程的數(shù)目和系統(tǒng)的處理能力。

12.通過一個例子來說明通常的優(yōu)先級調(diào)度算法7T能適用亍實時系統(tǒng)？

答：實時系統(tǒng)的調(diào)度算法很多，主要是基于任務(wù)的開始截止時間和任務(wù)緊急/松弛程度的任

務(wù)優(yōu)先級調(diào)度算法，通常的優(yōu)先級調(diào)度算法不能滿足實時系統(tǒng)的調(diào)度實時性要求而不適用。

13.為什么說多級反饋隊列調(diào)度算法能較好地滿足各方面用戶的需求？

15.按調(diào)度方式可將實時調(diào)度算法分為哪幾種？

按調(diào)度方式不同，可分為非搶占調(diào)度算法和搶占調(diào)度算法兩種。

18.何謂死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么？

a死鎖是指多個進程因競爭資源而造成的一種僵局，若無外力作用，這些進程都將永遠

不能再向前推進；

6.產(chǎn)生死鎖的原因有二，一是競爭資源，二是進程推進順序非法；

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。

19.在解決死鎖問題的幾個方法中，哪種方法最易于實現(xiàn)？哪種方法是資源利用率最高？

解決/處理死鎖的方法有預防死鎖、避免死鎖、檢測和解除死鎖，其中預防死鎖方法最

容易實現(xiàn)，但由于所施加的限制條件過于嚴格，會導致系統(tǒng)資源利用率和系統(tǒng)吞吐量降低；

而檢測和解除死鎖方法可是系統(tǒng)獲得較好的資源利用率和系統(tǒng)吞吐量。

20.請詳細說明可通過哪些途徑預防死鎖？

a摒棄"請求和保持"條件：系統(tǒng)規(guī)定所有進程開始運行之前，都必須一次性地申請其在

整個運行過程所需的全部資源，但在分配資源時，只要有一種資源不能滿足某進程的

要求，即使其它所需的各資源都空閑，也不分配給該進程，而讓該進程等待；

〃摒棄"不剝奪"條件：系統(tǒng)規(guī)定，進程是逐個地提出對資源的要求的。當一個已經(jīng)保持

了某些資源的進程，再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

持了的所有資源，待以后需要時再重新申請；

c.摒棄"環(huán)路等待"條件：系統(tǒng)將所有資源按類型進行線性排序，并賦予不同的序號，且

所有進程對資源的請求必須嚴格按序號遞增的次序提出，這樣，在所形成的資源分配

圖中，不可能再出現(xiàn)環(huán)路，因而摒棄了“環(huán)路等待"條件。

22.在銀行家算法中，若出現(xiàn)下述資源分配情:

ProcessAllocationNeedAvaiIable

Po003200121622

Pl10001750

p213542356

p303320652

p400140656

試問：

(1)該狀態(tài)是否安全？

(2)若進程P2提出請求Request(1,2,2,2)后，系統(tǒng)能否將資源分配給它？

⑴該狀態(tài)是安全的，因為存在一個安全序列〈PoPsPRP〉。下表為該時刻的安全序列

表。

源情

況WorkNeedAIIocationWork+AIlocationFinish

進程

Po1622001200321654true

p31654065203331987true

P419870656001419911true

Pl199111750100029911true

P229911235613543121417true

⑵若進程P?提出請求Request。，2,2,2)后，系統(tǒng)不能將資源分配給它，若分配

給進程P2,系統(tǒng)還剩的資源情況為(0,4,0,0),此時系統(tǒng)中的資源將無法滿足任何

一個進程的資源請求，從而導致系統(tǒng)進入不安全狀態(tài)，容易引起死鎖的發(fā)生。

第四聿存儲器管理

1.為什么要配置層次式存儲器？

這是因為：

a.設(shè)置多個存儲器可以使存儲器兩端的硬件能并行工作。

6.采用多級存儲系統(tǒng)，特別是Cache技術(shù)，這是一種減輕存儲器帶寬對系統(tǒng)性能影響的

最佳結(jié)構(gòu)方案。

c.在微處理機內(nèi)部設(shè)置各種緩沖存儲器，以減輕對存儲器存取的壓力。增加CPU中寄存

器的數(shù)量，也可大大緩解對存儲器的壓力。

2.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？

將程序裝入內(nèi)存可采用的方式有：絕對裝入方式、重定位裝入方式、動態(tài)運行時裝

入方式；絕對裝入方式適用于單道程序環(huán)境中，重定位裝入方式和動態(tài)運行時裝入方式

適用于多道程序環(huán)境中。

3.何為靜態(tài)鏈接？何謂裝入時動態(tài)鏈接和運行時動態(tài)鏈接？

a.靜態(tài)鏈接是指在程序運行之前，先將各自目標模塊及它們所需的庫函數(shù)，鏈接成一個

完整的裝配模塊，以后不再拆開的鏈接方式。

6.裝入時動態(tài)鏈接是指將用戶源程序編譯后所得到的一組目標模塊，在裝入內(nèi)存時，采

用邊裝入邊鏈接的一種鏈接方式，即在裝入一個目標模塊時，若發(fā)生一個外部模塊調(diào)

用事件，將引起裝入程序去找相應(yīng)的外部目標模塊，把它裝入內(nèi)存中，并修改目標模

塊中的相對地址。

c.運行時動態(tài)鏈接是將對某些模塊的鏈接推遲到程序執(zhí)行時才進行鏈接，也就是，在執(zhí)

行過程中，當發(fā)現(xiàn)一個被調(diào)用模塊尚未裝入內(nèi)存時，立即由OS去找到該模塊并將之

裝入內(nèi)存，把它鏈接到調(diào)用者模塊上。

4.在進行程序鏈接時，應(yīng)完成哪些工作？

a.對相對地址進行修改

b.變換外部調(diào)用符號

6.為什么要引入動態(tài)重定位?如何實現(xiàn)？

a.程序在運行過程中經(jīng)常要在內(nèi)存中移動位置，為了保證這些被移動了的程序還能正常

執(zhí)行，必須對程序和數(shù)據(jù)的地址加以修改，即重定位。引入重定位的目的就是為了滿

足程序的這種需要。

6.要在不影響指令執(zhí)行速度的同時實現(xiàn)地址變換，必須有硬件地址變換機構(gòu)的支持，即

須在系統(tǒng)中增設(shè)一個重定位寄存器，用它來存放程序在內(nèi)存中的起始地址。程序在執(zhí)

行時，真正訪問的內(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。

9.分區(qū)存儲管理中常采用哪些分配策略？比較它們的優(yōu)缺點。

分區(qū)存儲管理中常采用的分配策略有：首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算法、最佳適

應(yīng)算法、最壞適應(yīng)算法。

a.首次適應(yīng)算法的優(yōu)缺點：保留了高址部分的大空閑區(qū)，有利于后到來的大型作業(yè)的分

配；低址部分不斷被劃分，留下許多難以利用的、小的空閑區(qū)，且每次分區(qū)分配查找

時都是從低址部分開始，會增加查找時的系統(tǒng)開銷。

6.循環(huán)首次適應(yīng)算法的優(yōu)缺點：使內(nèi)存中的空閑分區(qū)分布得更為均勻，減少了查找時的

系統(tǒng)開銷；缺乏大的空閑分區(qū)，從而導致不能裝入大型作業(yè)。

c.最佳適應(yīng)算法的優(yōu)缺點：每次分配給文件的都是最適合該文件大小的分區(qū)；內(nèi)存中留

下許多難以利用的小的空閑區(qū)。

d最壞適應(yīng)算法的優(yōu)缺點：給文件分配分區(qū)后剩下的的空閑區(qū)不至于太小，產(chǎn)生碎片的

幾率最小，對中小型文件分配分區(qū)操作有利：使存儲器中缺乏大的空閑區(qū)，對大型文

件的分區(qū)分配不利。

10.在系統(tǒng)中引入對換后可帶來哪些好處？

能將內(nèi)存中暫時不運行的進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，把已具備運行條件的進程或進程所需的程序和數(shù)據(jù)換入內(nèi)存，從而大

大地提高了內(nèi)存的利用率。

12.在以進程為單位進行對換時，每次是否將整個進程換出？為什么？

在以進程為單位進行對換時，并非每次將整個進程換出。這是因為：

a.從結(jié)構(gòu)上講，進程是由程序段、數(shù)據(jù)段和進程控制塊組成的，其中進程控制塊總有

部分或全部常駐內(nèi)存，不被換出。

b.程序段和數(shù)據(jù)段可能正被若干進程共享，此時它們也不能被換出。

13.為實現(xiàn)分頁存儲管理，需要哪些硬件支持？

需要有頁表機制、地址變換機構(gòu)的硬件支持。

16.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？

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，則頁面之間需

要一一對應(yīng)起來，為此需要建立大量的頁表項；

6.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)共享和保護時，只需為所要共享和保護的程序設(shè)置一個段表項，將其中的基址與

內(nèi)存地址-對應(yīng)起來即可。

17.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，且都要通過她址映射機構(gòu)來實現(xiàn)她址變換，這

是它們的共同點；

6.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；第二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；第三分頁的作業(yè)地址空間是一維的，而分

段的作業(yè)地址空間是二維的。

18.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：動態(tài)分區(qū)是根據(jù)

進程的實際需要，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，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，取長補短，即具有分段系統(tǒng)便于實現(xiàn)，可共享，易于保護，可動態(tài)鏈接等優(yōu)點，

又能像分頁系統(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

進和利用.

19.虛擬存儲器有哪些特征?其中最本質(zhì)的特征是什么？

特征：離散性、多次性、對換性、虛擬性；

最本質(zhì)的特征：離散性；最重要的特征：虛擬性。

20.實現(xiàn)虛擬存儲器需要哪些硬件支持？

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

存的計算機外，還需要有頁表機制，缺頁中斷機構(gòu)以及地址變換機構(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

存的計算機外，還需要有段表機制，缺段中斷機構(gòu)以及地址變換機構(gòu)；

21.實現(xiàn)虛擬存儲器需要哪幾個關(guān)鍵技術(shù)？

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構(gòu)來實現(xiàn)地址變換，這

是它們的共同點；

25.在請求分頁系統(tǒng)中，通常采用哪種頁面分配方式——物理塊分配策略？

三種分配方式：固定分配局部置換、可變分配全局置換、可變分配局部置換。

26.在一個請求分頁系統(tǒng)中，