操作系统复习资料

操作系统复习

一、选择题什么是多道程序？本质是什么？为什么要引入？多道程序设计技术概念在多道批解决系统中，顾客所提交的作业都先寄存在外存上并排成一种队列，称为“后备队列”；然后，由作业调度程序按一定日勺算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，是它们共享CPU和系统中的J多种资源引入多道程序技术是为了进一步提高资源的运用率和吞吐量

1.多道程序设计技术带来的1好处1）提高CPU的I运用率2）提高内存和I/O设备运用率3）增长系统的吞吐量，保存CPU、I/O设备不断忙碌，大幅度地提高系统H勺吞吐量

2.信号量互斥

（1）资源（值为负数（代表什么））信号量的概念表白资源可以提供应进城使用的量，它是一种整型值计数信号量S的物理含义S0:表达有n个可运用的资源S0:表达有n个被阻塞的资源S=0:表达资源正在使用信号量值可变，但仅能由p、V操作来变化1）P操作原语P（S）

（1）P操作一次,S值减1,即5=5-1（祈求分派一资源）；

（2）如果S20,则该进程继续执行；如果SVO表达无资源，则该进程的状态置为阻塞态，把相应的IPCB连入该信号量队列的末尾，并放弃解决机，进行等待（直至另一种进程执行V（S）操作）2）V操作原语（荷兰语日勺等待）V（S）

3.

（1）V操作一次,S值加1,即S=S+1（释放一单位量资源）；

4.

（2）如果S〉0,表达有资源，则该进程继续执行；如果SWO,则释放信号量队列上H勺第一种PCB所相应的进程（阻塞态改为就绪态）,执行V操作的进程继续执行

5.作业调度（概念、估计时间、几种调度算法）作业涉及一般的程序和数据，还配有作业阐明书，系统根据该阐明书对程序日勺运营进行控制作业调度的重要任务是根据JCB中的信息，检查系统中H勺资源能否满足作业对资源的需求,以及按照一定的调度算法，从外存的I后备队列中选用某些作业调入内存，并为它们创立进程、分派必要的I资源然后再将新创立胜1进程排在就绪队列上等待调度作业调度中每次接纳进入内存H勺作业数，取决于多道程序度，应将作业从外存调入内存，取决于采用日勺调度算法作业调度算法先来先服务算法（FCFS）,每次调度是从就绪队列中选择一种最先进入该队列欧I进程，为之分派解决机，使之投入运营作业的等待时间就是作业日勺优先级，等待时间越长，优先级越高可用于作业调度和进程调度（特殊状况无法执行）3）执行-＞阻塞:I/O祈求4）阻塞-＞就绪:I/O完毕

7.有哪些I/O控制方式，概念？I/O控制方式的种类和应用1）程序I/O方式初期计算机无中断机构，解决机对I/O设备的控制采用程序I/O方式或称忙等的方式（合用于构造简朴，只需少量硬件的电路）2）中断驱动I/O控制方式合用于有中断机构的计算机系统中（合用于高效场合）3）直接存储器访问（DMA）I/O控制方式合用于具有DMA控制器的计算机系统中（合用于无需CPU介入的控制器来控制内存与外设之间的数据交流日勺场合）4）1/0通道控制方式具有通道程序的计算机系统中（合用于以字节为单位的干预，同步实现CPU、通道和I/O设备三者同步操作的场合）

8.调度概念，高中低档调度是什么？3）三级调度高级调度（作业调度）、中级调度（内存对换）、低档调度（进程调度）高级调度日勺任务高级调度口勺重要任务是根据某种算法，把外存上处在后备队列中H勺那些作业调入内存低档调度欧I任务低档调度是保存解决机的现场信息，按某种算法先取进程，再把解决器分派给进程引入中级调度的目日勺引入中级调度的重要目的是为了提高内存运用率和系统吞吐量使那些临时不能运营的进程不再占用内存资源，将它们调至外存等待，把进程状态改为就绪驻外存状态或挂起状态

9.什么是快表，作用是什么？为了提高地址变换速度，在地址变换机构中增设一种具有并行查询功能日勺特殊高速缓冲寄存器，称为快表；作用是用来寄存目前访问日勺那些页表项文献系统日勺目录构造有哪些？优缺陷？文献系统日勺模型可以分为三层第一层对象及其属性阐明第二层对对象操纵和管理的软件集合第三层文献系统接口逻辑文献物理文献中存储日勺数据的一种视图方式，不涉及具体的数据，仅涉及物理文献中的数据的索引物理文献是指文献在外存上的存储组织形式文献系统又被管理的I文献，操作系统中管理文献的软件和相应的数据构造构成的一种系统c目录构造单级目录、两级目录和多级目录构造采用单级目录五年级与否能满足对目录管理的重要规定？为什么？不能，单级目录在整个文献系统中只建立一张目录表，每个文献占一种目录项，其中含文献名、文献扩展名、文献长度、文献类型、文献物理地址、状态位等其他文献属性单级只能实现目录管理的基本功能，不能满足查找速度、容许重名和文献共享的I规定目前广泛应用的目录构造有哪些？它有什么长处？现代操作系统都采用多级目录构造，基本特点是查询速度快、层次构造清晰、文献管理和保护易于实现文献目录等同于常所接触日勺文献夹？现代操作系统如何实现文献目录管理？严格来说不等同文献目录就是指一本文献内容日勺总纲，目录上标明了各贡内容的I主题.这个就叫目录文献夹，是专门装整页文献用的1,重要目的I是为了更好的I保存文献，使它整洁规范目录管理

（1）实现“按名存取”，即顾客只须向系统提供所需访问欧I文献名字

（2）提高对目录的检索速度

（3）文献共享，在多顾客系统中，应容许多种顾客共享一种文献

（4）容许文献重名以便于顾客按照自己的习惯给文献命名和使用文献

11.进程与线程的区别与联系？进程概念进程是进程实体的运营过程，是系统进行资源分派和调度的I一种独立单位线程概念是程序执行流H勺最小单元，是程序中一种单一H勺顺序控制流程相似点1）两者都具有ID.一组寄存器、状态、优先级及所要遵循日勺调度方略2）每个进程均有一种进程控制块，线程也拥有一种线程控制块3）线程和子进程共享父进程中日勺资源；线程与子进程独立与它们日勺父进程，竞争使用解决机资源；线程与子进程的I创立者可以在线程和子进程上实行某些控制；线程与子进程可以变化其属性并创立新的资源不同点1）线程是进程日勺一部分，一种没有线程的进程是可以被看作单线程日勺，如果一种进程内拥有多种进程，进程的执行过程不是一条线程的，而是多条线程共同完毕日勺2）启动一种线程所耗费区I空间远远小于启动一种进程所耗费的空间，并且，线程间彼此切换所需要的时间也远远小于进程间切换所耗费H勺时间3）系统在运营日勺时候会为每个进程分派不同日勺内存区域，但不会为线程分派内存（线程所使用的资源是它所属的进程日勺资源），线程组只能共享资源对于不同日勺进程来说，它们具有独立的数据空间，要进行数据的传递只能通过通信日勺方式进行，这种方式不仅费时并且很不以便而一种线程欧I数据可以直接为其他线程所用，着不仅快捷，并且以便4）与进程日勺控制表PCB相彳以，线程也有自己的控制表TCB,但是TCB中所保存日勺线程状态比PCB表中少多了进程是系统所有资源分派时候的一种基本单位，拥有一种完整的虚拟空间地址，并不依赖线程而独立存在・进程和线程的I比较1）调度性线程在OS中作为调度和分派的基本单位，进程只作为资源拥有的基本单位2）并发性进程可以并发执行，一种进程区I多种线程也可并发执行

12.3）拥有资源进程始终是拥有资源的基本单位，线程只拥有运营时必不可少的资源，自身基本不拥有系统资源，但可以访问从属进程的资源

13.4）系统开销操作系统在创立、撤销和切换进程时付出日勺开销明显大于线程信号量机制,AND型基本特性？信号量机制一种进程同步的工具分类整型信号量机制、记录型信号量机制、AND型信号量机制AND型信号量机制日勺特性将进程在整个运营过程中所需要日勺所有资源，一次性所有地分派给进程，待进程使用完后在一起释放只要尚有一种资源未能分派给进程，其他所有也许为之分派的资源也不分派给它什么是虚拟存储器，实现日勺形式？虚拟存储器的概念是指具有祈求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的I一种存储系统虚拟存储器时特性离散性、多次性、对换性和虚拟性最本质的是离散性，最重要的是虚拟性虚拟存储器的实现措施1）在分页祈求系统中是在分页口勺基础上，增长了祈求调页功能和页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统容许只装入少数页面的程序（及数据），便启动运营2）在祈求分段系统中是在分段系统的基础上，增长了祈求调段及分段置换功能后形成日勺段式虚拟存储系统容许只装入少数段（而非所有段）的顾客程序和数据，即可启动运营也许考日勺简答题进程和程序的比较1）动态性是进程最基本的I特性，体现为由创立而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，由撤销而消灭进程有一定的生命期，而程序只是一组有序的指令集合，是静态实体•2）并发性是进程的重要特性，同步也是OS的重要特性引入进程的目的正是为了使其程序能和其他进程日勺程序并发执行，而程序是不能并发执行日勺•3）独立性是指进程实体是一种能独立运营日勺基本单位，也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位对于未建立任何进程的程序，不能作为独立单位参与运营什么是死锁？导致死锁日勺主线因素是什么？死锁是指系统中几种进程无限期的等待永远不会发生的条件，使系统处在停滞状态•导致死锁的因素系统资源局限性；进程运营推动H勺顺序不合适；资源分派不当之处

（1）产生死锁日勺必要条件？

（2）互斥条件系统使用临界资源占有且申请条件进程投入时不是一次性地申请所需所有资源，而是运营时按需要临时动态日勺申请•资源的循环等待条件系统中的几种进程形成循环地等待对方所占用的资源的关系

（4）不可强占条件一种进程占用资源，未经本进程释放，其他进程不能强行剥夺•如果在计算机系统中同步具有上面四个必要条件时，那么会发生死锁即四个条件中有一种不具有，系统就不会发生死锁解决死锁日勺一般措施？死锁的避免、避免、检测与恢复死锁的避免L死锁避免H勺基本思想打破产生死锁H勺四个必要条件H勺一种或几种

2.避免死锁日勺方略资源预先分派方略、资源有序分派方略.1）资源预先分派方略打破占有且申请条件，进程在运营前一次性地向系统申请它所需要日勺所有资源，如果所前言日勺所有资源得不到满足，则不分派任何资源，此进程暂不运营2）资源有序分派方略打破循环等待条件，把资源事先分类编号，按序分派，使进程在申请、占用资源时不会形成环路死锁的避免避免死锁日勺措施银行家算法（分派资源之前，判断系统与否是安全啊；若是，才分派）死锁时检测

1.死锁的检测算法是当进程进行资源祈求时检查并发进程组与否构成资源的祈求和占用环路如果不存在这一环路，则系统中一定没有死锁.

2.总之如果资源分派图中不存在环路，则系统不存在死锁；反之如果资源分派图中存在环路，则系统也许存在死锁，也也许不存在死锁.死锁时恢复

1.死锁的I恢复思想一旦在死锁检测时发现死锁，就要消除死锁，使系统从死锁中恢复过来2,死锁的恢复措施

1.系统重新启动2,撤销进程、剥夺资.

三、综合题信号量表达前趋图请用信号量实现下图所示的前趋关系2Var a.b.c.d.e.E semaphore:=

0.

0.

0.

0.

0.0;BeginParbeeinBegin Sl;signala;sigaiib;signalc;end;Begin waita;S2;signald;end;Begin waitc;S3;signale;end;Begin waitd;S4;signalf;end;Begin waitb;waite;waitf;S5;end;parendend磁盘调度算法

（1）先来先服务FCFS:公平，简朴，每个进程H勺祈求都能依次得到解决没有对寻道优化,平均寻道时间长

（2）最短时间优先调度算法SSTF:规定访问日勺磁道是目前磁头所在的磁道近来，每次寻道时间最短也许导致某些祈求无限期推延

（3）（扫描）电梯调度算法SCAN不仅考虑目前磁道口勺距离，优先考虑在磁道迈进方向H勺最短时间，排除磁头在盘面上的往复运动（电梯原理）N-SCAN是SCAN的改良磁头变化方向时，以达到祈求服务的最短时间对中间祈求服务更有利循环扫描算法C-SCAN:磁头单项移动消除N-SCAN对两端祈求日勺不公平、假设一个可移动磁头的磁盘具有个磁道，其编号为当前它刚刚结32000〜199,束了道的存取，正在处理道的服务请求，假设系统当前请求序列为125149I/0试问对以下的磁盘调度算法而言，88,147,95,177,94,150,102,175,138I/Oo满足以上请求序列，磁头将如何移动？并计算总的磁道移动数

（1）先来先服务算法（F CF S）

（2）扫描法（SCAN）（）算法分l FCFS5当前下一磁道149881479517794150102175138移动距离615952828356487337总的磁道移动数为61+59+52+82+83+56+48+73+37=551算法分2SCAN5当前下一磁道149150175177147138102959488移动距离125230936716总的磁道移动数为1+25+2+30+9+36+7+1+6=117页面置换算法

1.最佳（Optimal）置换算法其所选择日勺被裁减页面将是后来永远不合用或是在最长（将来）时间内不再被访问日勺页面2,先进先出（FIFO）页面置换算法该算法总是裁减最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以裁减LRU置换算法选择近来最久未使用的页面予以裁减、在一个请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为51,2,3,6,4,7,3,2,1,4,7,5,6,当分配给该作业的物理块数为时，分别采用最佳置换算法、和页5,2,14LRU FIFO面置换算法,计算访问过程中所发生的缺页次数和缺页率答，最佳置换算法的情况如下表页面走向1236473214756521物理页0111111111物理页122222222物理页23333455物理页3647776缺页否Y Y Y Y Y Y Y Y Y缺页次数为缺页率为算法的情况如下表9,9/16LRU页面走向1236473214756521物理页011114441111666物理页17222777444422物理页2333333377771物理页366622225555缺页否Y Y Y Y Y Y Y Y YYYYYY缺页次数为缺页率为14,14/16算法的情况如下表:FIFO页面走向1236473214756521物理页01111444455物理页1222277776物理页233332222物理页36666111缺页否YYYYYYYYYY缺页次数为缺页率为10,10/

164、设系统中有三种类型的资源（A,B,C）和五个进程（Pl,P2,P3,P4,P5）,A资源的数量资源的数量为资源的数量为在时刻系统状态如下表所示系统17,B5,C20T0采用银行家算法来避免死锁请回答下列问题,（）时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列1T0

（2）若进程P4请求资源（2,0,1）,能否实现资源分配？为什么？在的基础上，若进程请求资源能否实现资源分配？为什么？

（3）

（2）P1（0,2,0）,时刻系统状态T0进程最大资源需求量已分配资源量系统剩余资源数量A BC A B cABCPl559212233P2536402P34011405P4425204P54243141T0时刻为安全状态其中的一个安全序列为P4,P5,P3,P2,P1P4,P5,X,X,X,其他可能的安全序列有:P4,P2,X,X,X,P4,X,X,X因为分配后的状态还是安全的，其安全序列的分析如P3,X,X,X,P5,X,可以为分配资源,下2P4表新WORK NEEDALLOCATION WORK FINISH分配给2,3,3P42,0,10,3,2P40,3,20,2,04,0,54,3,7TrueP54,3,7b1,03,b47,4,11TruePl7,4,113,4,72,1,29,5,13TrueP29,5,131,3,44,0,213,5,15TrueP313,5,150,0,64,0,517,5,20True进程再请求资源则不能为之分配资源因为分配资源后，不存在安全序3P10,2,0,列，其分析如下表WORK NEED分ALLOCATION新WORKFINISH0,3,2配给P:0,2,0b1,2此时，不能满足任何一P40,2,0WORK False个进程的请求使之运行结束，P51,1,0False即进入了不安全状态P13,2，7FalseP21,3,4FalseP30,0,6False短作业优先（SJF）调度，它将从外存欧I作业后备队列中选择若干个估计运营时间最短的作业,优先将它们调入内存运营以作业的长短来计算优先级，作业越短，其优先级越高可用于作业调度和进程调度（长作业也许被饿死）优先级调度算法（PSA）,系统从后备队列中选择若干个优先级最高的作业装入内存基于作业H勺急切限度，由外部赋予作业相应的优先级，调度算法是根据优先级进行调度的（确认优先级困难）高响应比优先调度算法（HRRN），优先权二（等待时间+规定服务时间）/规定服务时间=响应时间/规定服务时间=响应比（Rp）o等待时间相似时，规定服务时间越短优先权越高，类似SJF算法；规定服务时间相似时，等待时间越长优先级越高，类似FCFS算法；对于长作业日勺优先级，可以随等待时间的增长而提高，当其等待时间足够长时，也可以获得解决机（产生额外开销）作业的周转时间涉及四部分时间

1.作业在外存后备队列上等待（作业）调度的I时间；

2、进程在就绪队列上等待进程调度的时间；

3、进程在CPU上执行的时间；4进程等待I/O操作完毕日勺时间周转时间1）周转时间二完毕时刻一提交时刻2）平均周转时间二周转时间/n3）带权周转时间=周转时间/实际运营时间4）平均带权周转时间=带权周转时间/n几种管理功能是哪些？分别管理什么？1）解决机管理进程控制，进程同步，进程通信，调度；2）存储器管理内存分派和回收，地址映射，内存保护，内存扩充；3）设备管理缓冲管理，设备分派，设备解决；4）文献管理文献存储空间的管理，目录管理，文献的读/写管理及文献的共享和保护；

5.OS与顾客之间H勺接口程序接口，顾客接口，联机接口，脱机接口，图形接口；

6.新功能系统安全、网络的功能和服务、支持多媒体

7.基本段、页式内存管理中，需要访问几次内存？24位地址，则虚拟内存空间可达多少？

8.2次,2次；2人24;虚拟存储含义，本质虚拟存储器口勺概念是指具有祈求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充口勺一种存储系统进程的几种状态，之间的转换进程的基本状态就绪、执行、阻塞进程在三个基本状态之间转换1）绪状态f执行状态进程分派到CPU资源；2）执行状态一就绪状态时间片用完；

9.3）执行状态f阻塞状态:I/O祈求；

10.4）阻塞状态一就绪状态:I/O完毕常见操作系统单任务、多任务是什么？单顾客单任务操作系统只容许一种顾客上机，且只容许顾客程序作为一种任务执行这是最简朴的I微机操作系统，重要配备在8位和16位微机上，典型代表:CP/MC8位）、MS-DOS（16位）

11.单顾客多任务操作系统只容许一种顾客上机，但是容许顾客把程序提成若干个任务,使它们并发执行，从而改善了系统的功能典型代表:Window（32位）多顾客多任务操作系统容许多种顾客通过各自的终端，使用同一台机器，共享主机系统的多种资源，而每个顾客程序又可以进一步分为几种任务，使它们能并发执行，从而可进一步提高资源运用率和系统吞吐量典型代表:UNIX OS（32位）其变形有Solaris OS和Linux同步的概念，异步的概念，并行概念，并发概念并行指两个或多种事件在同一时刻发生；并发指两个或多种事件在同一时间间隔内发生；同步同步指两个或两个以上随时间变化日勺量在变化过程中保持一定的相对关系

12.异步与同步相相应，异步指的是让CPU临时搁置目前祈求欧I响应，解决下一种祈求，当通过轮询或其他方式得到回调告知后，开始运营进程欧I同步重要源于进程合伙，是进程间共同完毕一项任务时直接发生互相作用的关系为进程之间的直接制约关系在多道环境下，这种进程间在执行顺序上日勺协调是必不可少的进程rJ互斥重要源于资源共享，市进程之间简介制约关系再多得到系统中每次只容许一种进程访问日勺自愿成为临界资源，进程互斥就是保证每一次只有一种进程使用临界资源操作系统的I抖动理解，解决CPU在虚拟存储中，页面在内存与外存之间频繁调度，以至于调度页面所需时间比进程实际运营的时间还多，此时系统效率急剧下降，甚至导致系统崩溃，这种现象称为抖动

13.减少抖动1减少页面的频繁调进主存2选择合适的置换算法四种I/O方式理解，多种I/O概念I/O控制方式U勺种类和应用1）程序I/O方式初期计算机无中断机构，解决机对I/O设备的控制采用程序I/O方式或称忙等日勺方式（合用于构造简朴，只需少量硬件的电路）2）中断驱动I/O控制方式合用于有中断机构日勺计算机系统中（合用于高效场合）3）直接存储器访问（DMA）I/O控制方式合用于具有DMA控制器的1计算机系统中（合用于无需CPU介入的I控制器来控制内存与外设之间的数据交流的场合）

14.4）1/0通道控制方式具有通道程序日勺计算机系统中（合用于以字节为单位日勺干预，同步实现CPU、通道和I/O设备三者同步操作的场合）

15.分时、实时操作系统理解（Spooling操作系统（给出四个选项要懂得哪个是哪个系统））分时系统概念将一台计算机较好区I提供应多种顾客同步使用，提高计算机的运用率（为了满足顾客对人-机交互的需求）实时系统概念是计算机系统可以立即对顾客程序规定或者外部信号作出反映的系统，它可以分为硬实时系统和软实时系统（飞机或火车H勺订票系统、由于播放音频和视频日勺多媒体系统、嵌入式系统（智能仪器和设备））Spooling它是有关慢速字符设备如何与计算机主机互换信息日勺一种技术，一般称为“假脱机技术”Spooling系统若有进程规定对它打印输出时，SPOOLing系统并不是将这台打印机直接分派给进程，而是在共享设备（磁盘或磁鼓）上的输出SPOOLing存储区中为其分派一块存储空间，进程的输出数据以文献形式寄存于此各进程的数据输出文献形成了一种输出队列,由输出SPOOLing系统控制这台打印机进程，依次将队列中的输出文献实际打印输出在SPOOLing系统中，事实上并没有为任何进程分派，而只是在输入井和输出井中，为进程分派一存储区和建立一张I/O祈求表这样，便把独占设备改造为共享设备SPOOLing技术的长处提高了I/O的速度；将独占设备改造为共享设备；实现了虚拟设备功能分时系统与实时系统进行比较.

16.a.分时系统是一种通用系统，重要用于运营终端顾客程序，因而它具有较强的交互能力；而实时系统虽然也有交互能力，但其交互能力不及.

17.b.实时信息系统对实用性的规定与分时系统类似，都是以人所能接受的I等待时间来拟定；而实时控制系统日勺及时性则是以控制对象所规定日勺开始截止时间和完毕截止时间来拟定的，因此实时系统的及时性要高于分时系统H勺及时.c.实时系统对系统的可靠性规定要比分时系统对系统的可靠性规定高分段、分页、段页式管理，最大段数及页数分页存储管理方式在该方式中，将顾客程序的地址空间分为若干个固定大小的区域，称为“页”或“页面”相应町也将内存空间分为若干个物理块或页框，页和框日勺大小相似这样顾客程序的任意一页放入任一物理块中，实现了离散分派分段存储管理方式为了满足顾客规定而形成日勺一种存储管理方式，它把顾客程序地址空间分为若干个大小不同日勺段，每段可定义一组相对完整的I信息以段为单位，这些段在内存中可以不相邻接，因此也同样实现了离散分派段页式管理存储方式这是分页和分段两种存储管理方式相结合的产物，同步具有两者的长处，是目前应用较为广泛日勺一种存储管理方式祈求分页系统是在分页系统H勺基础上增长了祈求调页功能和页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统它容许顾客程序只装入少数页面的程序（及数据）即可启动运营祈求分段系统在分段系统的基础上，增长了祈求调段及分段置换功能后所形成H勺段式虚拟存储系统它容许顾客程序只要装入少数段（而非所有段）日勺程序和数据即可启动运营最大段数为2日勺段位多次方地址长度为32位，其中0〜15位为段内地址，16〜31位为段号，则容许一种作业最长有64k个段，每个段的最大长度为64KB最大页数为2的页位多次方地址长度为32位，其中1-11位为页内地址，即每页的大小为4kB,12〜31位为页号,地址空间最多容许有1M页lkB=1024=2A10!M=1024kB=2A10kB1G=1O24M=2A1OM2八32=4G分页与分段的区别大小同样，由系统固定分页信息口勺物理单位地址空间是一维的大小不等，由顾客拟定分段信息H勺逻辑单位地址空间是二维的分区存储管理中常采用哪些分派方略？比较它们日勺优缺陷分派方略有初次适应算法、循环初次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法a.初次适应算法的J优缺陷保存了高址部分的大空闲区，有助于后到来日勺大型作业的J分派；低址部分不断被划分，留下许多难以运用的、小日勺空闲区，且每次分辨别配查找时都是从低址部分开始，会增长查找时欧I系统开销b.循环初次适应算法的优缺陷使内存中的空闲分辨别布得更为均匀，减少了查找时的系统开销；缺少大的空闲分区，从而导致不能装入大型作业

18.c.最佳适应算法的优缺陷每次分派给文献的J都是最适合该文献大小的J分区；内存中留下许多难以运用的小时空闲区

19.d.最坏适应算法的优缺陷给文献分派分区后剩余日勺的空闲区不至于太小，产生碎片日勺几率最小，对中小型文献分派分区操作有利；使存储器中缺少大的空闲区，对大型文献的分辨别配不利

20.页表、段表地址如何转换基本机制所谓地址转换就是将顾客日勺逻辑地址转换成内存日勺物理地址，完毕地址重定位在具有快表时段页式存储管理方式中，如何实现地址变换？答在CPU给出有效地址后，由地址变换机构自动将页号P送入高速缓冲寄存器，并将此页号与高速缓存中H勺所有页号比较，若找到匹配页号，表达要访问的页表项在快表中可直接从快表读出该页相应物理块号，送到物理地址寄存器中如快表中没有相应页表项，则再访问内存页表，找到后，把从页表项中读出物理块号送地址寄存器；同步修改快表，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J页表项换出

2.分页存储管理日勺地址机构1512110页号P页内位移量W页号4位，每个作业最多2的14次方=16页，表达页号从0000〜111124-1,页内位移量的I位数表达页的大小，若页内位移量12位，则2区I12次方=4k,页的I大小为4k,页内地址从若给定一种逻辑地址为A,页面大小为L,则页号P=INT[A/L],页内地址W=A MODL

3.页表分页系统中，容许将进程的I每一页离散地存储在内存区I任一物理块中，为了能在内存中找到每个页面相应的物理块，系统为每个进程建立一张页面映射表，简称页表页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射页表页号物理块号存取控制02115F214E

314.地址变换1程序执行时，从PCB中取出页表始址和页表长度4,装入页表寄存器PTR2由分页地址变换机构将逻辑地址自动提成页号和页内地址例:11406D=000B=2C8EH页号为2,位移量为C8EH=3214D或11406DIV4096=211406MOD4096=32143将页号与页表长度进行比较24,若页号大于或等于页表长度，则表达本次访问日勺地址已超越进程的地址空间，产生越界中断4将页表始址与页号和页表项长度的乘积相加，便得到该页表项在页表中日勺位置5取出页描述子得到该页的物理块号214E6对该页的存取控制进行检查7将物理块号送入物理地址寄存器中，再将有效地址寄存器中的页内地址直接送入物理地址寄存器的块内地址字段中，拼接得到实际的I物理地址^|J:OO1O|11OO1OOO11O1BB=EC8EH=60558D或14*4096+3214=60558D

3.分段地址构造作业的地址空间被划分为若干个段，每个段定义了一组逻辑信息例程序段、数据段等每个段都从0开始编址，并采用一段持续的地址空间段日勺长度由相应的逻辑信息组的长度决定，因而各段长度不等整个作业时地址空间是二维叽1512110段号段内位移量段号4位，每个作业最多24=16段，表达段号从0000〜111124-1；段内位移量12位,212=4k,表达每段日勺段内地址最大为4K各段长度不同，从000000000000〜

4.段表段号段长起始地址存取控制01K409614K1750022K

81925.地址变换

1.程序执行时，从PCB中取出段表始址和段表长度3,装入段表寄存器

2.由分段地址变换机构将逻辑地址自动提成段号和段内地址例7310D=0001|11OO1OOO111OB=1C8EH段号为1,位移量为C8EH=3214D

3.将段号与段表长度进行比较13,若段号大于或等于段表长度，则表达本次访问欧I地址已超越进程的地址空间，产生越界中断

4.将段表始址与段号和段表项长度的乘积相加，便得到该段表项在段表中的位置

5.取出段描述子得到该段时起始物理地址..…4…・…

175006.检查段内位移量与否超过该段的段长32144K,若超过，产生越界中断

7.对该段的存取控制进行检查

8.将该段基址和段内地址相加，得到实际的I物理地址例起始地址17500D+段内地址3214D=20714D1【例1】考虑一种由8个页面，每页有1024个字节构成的逻辑空间，把它装入到有32个物理块的存储器中，问2逻辑地址需要多少二进制位表达？物理地址需要多少二进制位表达？分析在分页存储管理中，逻辑地址构造如下图所示页号P页内地址d它由两个部分构成前一部分表达该地址所在页面欧I页号p；后一部分表达页内地址页内位移do页号的地址位数决定了页的多少，假设页号有20位，则地址空间中最多可容纳的页面数为220,即1MB个页面页内地址位数拟定了每页日勺大小，若页内地址为12位，则每页大小为212,即2KB1同理，物理地址中块号的地址位数决定了块的I数量由于页式存储管理内存空间块日勺大小与页面大小相似，因此物理地址中块内地址与逻辑地址中的I页内地址位数相似2解由于页面数为8=23,故需要3位二进制数表达每页有1024个字节，1024=210,于是页内地址需要10位二进制数表达32个物理块，需要5位二进制数表达32=

2521.页的I逻辑地址由页号和页内地址构成，因此需要3+10=13位二进制数表达

22.2页的物理地址由块号和页内地址日勺拼接，因此需要5+10=15位二进制数表达

23.中断时间、作业提交到结束

24.中断是指在计算机执行期间，系统内发生任何非寻常日勺或非预期的急需解决事件，使得CPU临时中断目前正在执行的1程序而转去执行相应的事件解决程序，待解决完毕后又返回本来被中断处继续执行的过程CPU转去执行相应日勺事件解决程序日勺过程CPU收到中断祈求后转到相应的事件解决程序

25.页面大小与中断次数关系

26.页面越大中断次数越少，页面越小中断次数越多

27.在分页系统中，若选择过小的页面大小，虽然一方面可以减少内存碎片，起到减少内存碎片总空间的作用，有助于内存运用率日勺提高，但另一方面却会导致每个进程占用较多的页面，从而导致进程日勺页表过长，占用大量日勺内存止匕外，还会减少页面换进换出率然而，如果选择页面过大，虽然可以减少页表的I长度，提高页面换进换出日勺速度，但却又会使页内碎片增大因此，页面的J大小应选择适中，且页面大小应为2的幕，一般为IkB〜8kB采用基于时间片日勺轮转调度算法是为了什么？批解决系统的调度算法短作业优先、优先权、高响应比优先、多级反馈队列调度算法分时系统日勺调度算法时间片轮转法

28.实时系统的调度算法最早截止时间优先即EDF、最低松弛度优先即LLF算法

29.时间片轮转调度算法是一种最古老，最简朴，最公平且使用最广的算法每个进程被分派一种时间段，称作它日勺时间片，即该进程容许运营的时间如果在时间片结束时进程还在运营，则CPU将被剥夺并分派给另一种进程如果进程在时间片结束前阻塞或结束,则CPU当即进行切换调度程序所要做的就是维护一张就绪进程列表，当进程用完它的时间片后，它被移到队列的末尾什么叫临界资源、临界区域？1）临界资源一次仅容许一种进程使用的资源2）临界区在每个进程中访问临界资源的那段程序3）互斥进入临界区日勺准则空闲让进如果有若干进程规定进入空闲的临界区，一次仅容许一种进程进入忙则等待任何时候，处在临界区内的进程不可多于一种如已有进程进入自己的临界区,则其他所有试图进入临界区的进程必须等待有限等待进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其他进程能及时进入自己的临界区让权等待如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU,避免进程浮现“忙等”现象为什么进程在进入临界区之前应先执行“进入区”代码？而在退出前又要执行“退出区”代码？答为了实现多种进程对临界资源的互斥访问，必须在临界区前面增长一段用于检查欲访问时临界资源与否正被访问的代码，如果未被访问,该进程便可进入临界区对资源进行访问，并设谿正被访问标志，如果正被访问，则本进程不能进入临界区，实现这一功能的代码为“进入区”代码；在退出临界区后，必须执行“退出区”代码，用于恢复未被访问标志，使其他进程能再访问此临界资源磁盘访问时间由哪几部分构成？每部分的时间是如何的？磁盘访问时间由寻道时间Ts,旋转延迟时间Tc,传播时间Tt寻道时间Ts是指把磁臂（磁头）移动到指定磁道上所经历的时间该时间是启动磁臂日勺时间S与磁头移动n条磁道所耗费日勺时间之和旋转延迟时间Tc指定扇区移动到磁头下面所经历的时间传播时间Tt指把数据从磁盘读出或向磁盘写入数据所经历的时间磁盘访问时间磁盘访问时间由寻道时间Ts、旋转延迟时间Tr、传播时间Tt三部分构成ITs是启动磁臂时间s与磁头移动n条磁道的时间和，即Ts=m Xn+s2Tr是指定扇区移动到磁头下面所经历的时间硬盘15000r/min时Tr为2ms；软盘300或600r/min时Tr为50〜100ms

二、3Tt是指数据从磁盘读出或向磁盘写入经历日勺时间Tt的1大小与每次读/写的字节数b和旋转速度有为Tt=b/rN

三、简答题1操作系统不断发展的推动力？2不断提高计算机资源运用率3以便顾客4器件H勺不断更新换代5计算机体系构造的不断发展6不断提出新的应用需求为什么要引入分页系统？祈求分页？分页存储管理方式在该方式中，将顾客程序的J地址空间分为若干个固定大小的I区域，称为“页”或“页面”相应町也将内存空间分为若干个物理块或页框，页和框H勺大小相似这样顾客程序的任意一页放入任一物理块中，实现了离散分派引入是为了容许将一种进程直接分散地装入到许多不相邻杰的分区中，便可充足地运用内存空间，提高资源的运用率,不必再进行“紧凑”分页祈求系统是在分页系统的基础上增长了祈求调页功能和页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统重定位概念静态、动态？重定位把逻辑地址转变为内存日勺物理地址的I过程

1.动态重定位是指在程序执行过程中，每当访问指令或数据时，耍将访问欧I逻辑构造转换为物理地址

2.静态重定位是在目的程序装入内存时，由装入程序对目的程序中的指令和数据日勺地址进行修改，即把程序日勺逻辑地址都改成实际的I内存地址重定位在程序装入时一次完毕

3.为什么要引入进程、线程？

4.1进程欧I引入为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并对并发执行的I程序加以控制和描述，在操作系统中引入了进程概念

5.2线程的概念在操作系统中引入线程，则是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS具有更好的并发性，提高CPU的运用率进程是分派资源的基本单位，而线程则是系统调度的基本单位操作系统哪些基本特性？操作系统基本特性并发，共享，虚拟和异步性1并发性并发性是指两个或多种活动在同一给定时时间间隔中进行2共享性共享是指计算机系统中的资源被多种任务所共用3虚拟性通过某种技术将一种物理实体变为若干个逻辑上H勺相应物4异步性每个程序什么时候执行，向前推动速度快慢，是由执行日勺现场合决定但同一程序在相似H勺初始数据下，无论何时运营都应获得同样的成果

6.三种基本状态转换的典型因素？就绪状态进程分派到除CPU以外日勺所有资源后，只要在获得CPU便可以立即执行的状态执行状态进程已获得CPU且程序正在执行日勺状态1阻塞状态正在执行日勺进程由于某些实际而临时无法继续执行而处在一种暂停状态就绪;执行进程分派到CPU资源2执行〉就绪时间片用完。