7.實(shí)現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題是什么？應(yīng)如何解決？
及時(shí)接收：在系統(tǒng)中配置一個(gè)多路卡即可。多路卡的作用：實(shí)現(xiàn)分時(shí)多路復(fù)用，即主機(jī)以很快的速度周期性地掃描各個(gè)終端，在每個(gè)終端處停留很短的時(shí)間。
及時(shí)處理：作業(yè)直接進(jìn)入內(nèi)存；采用輪轉(zhuǎn)運(yùn)行方式。

8.為什么要引入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)？
如果嵌入式系統(tǒng)的功能比較復(fù)雜，需要網(wǎng)絡(luò)功能、存儲(chǔ)器管理、進(jìn)程/線程管理等，則通過(guò)嵌入式操作系統(tǒng)的幫助，可加快嵌入式系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)進(jìn)度和可靠性。

9.什么是硬實(shí)時(shí)任務(wù)和軟實(shí)時(shí)任務(wù)？試舉例說(shuō)明。
硬實(shí)時(shí)任務(wù)：系統(tǒng)必須滿足任務(wù)隊(duì)截止時(shí)間的要求，否則可能出現(xiàn)難以預(yù)測(cè)的后果。用于工業(yè)和武器控制的實(shí)時(shí)系統(tǒng)。
軟實(shí)時(shí)任務(wù)：對(duì)于截止時(shí)間不嚴(yán)格，即使錯(cuò)過(guò)了，對(duì)系統(tǒng)的影響也不太大。信息查詢系統(tǒng)和多媒體系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)系統(tǒng)。

10.試從交互性、及時(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。
交互性：在信息查詢系統(tǒng)中，人與系統(tǒng)的交互性僅限于訪問(wèn)系統(tǒng)中某些特定的專用服務(wù)程序。它并不像分時(shí)系統(tǒng)那樣，能向終端用戶提供數(shù)據(jù)處理、資源共享等服務(wù)。而多媒體系統(tǒng)的交互性也僅限于用戶發(fā)送某些特定的命令，如開(kāi)始、停止、快進(jìn)等，由系統(tǒng)立即響應(yīng)。
及時(shí)性：信息查詢系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求是依據(jù)人所能接受的等待時(shí)間確定，而多媒體系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求是，播放出來(lái)的音樂(lè)和電視能令人滿意。實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性則是以控制對(duì)象所要求的截止時(shí)間來(lái)確定的，一般為秒級(jí)到毫秒級(jí)。
可靠性：分時(shí)系統(tǒng)要求系統(tǒng)可靠，實(shí)時(shí)系統(tǒng)要求系統(tǒng)高度可靠，因?yàn)槿魏尾铄e(cuò)都可能帶來(lái)無(wú)法預(yù)料的后果。因此，在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，往往都采取了多級(jí)容錯(cuò)技術(shù)來(lái)保障系統(tǒng)的安全性及數(shù)據(jù)的安全性。

11.OS有哪幾大特征？其最基本的特征是什么？
并發(fā)性，共享性，虛擬性和異步性。
最基本：并發(fā)性
并行是指兩個(gè)或多個(gè)時(shí)間在同一時(shí)刻發(fā)生。
并發(fā)是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生。
共享：系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程共同使用。
虛擬：通過(guò)某種技術(shù)將一個(gè)物理實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)邏輯上的對(duì)應(yīng)物的功能。（時(shí)分復(fù)用技術(shù)和空分復(fù)用技術(shù)）
時(shí)分復(fù)用技術(shù)：利用某設(shè)備為一用戶服務(wù)的空閑時(shí)間，又轉(zhuǎn)去為其他用戶服務(wù)，使設(shè)備得到最充分的利用。
空分復(fù)用技術(shù)：利用存儲(chǔ)器的空閑空間分區(qū)域存放和運(yùn)行其他的多道程序，以此來(lái)提高內(nèi)存的利用率。
異步：進(jìn)程是以人們不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)的。

12.在多道程序技術(shù)的OS環(huán)境下的資源共享與一般情況下的資源共享有何不同？對(duì)獨(dú)占資源應(yīng)采取何種共享技術(shù)？
一般情況下的共享只是說(shuō)明某種資源能被大家使用，只要通過(guò)適當(dāng)?shù)陌才?#xff0c;用戶之間并不會(huì)產(chǎn)生對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)，因此資源管理是比較簡(jiǎn)單的。
而在OS環(huán)境下的資源共享或稱為資源復(fù)用，是指系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程共同使用。
對(duì)獨(dú)占資源應(yīng)采取互斥式共享。

13.什么是時(shí)分復(fù)用技術(shù)？舉例說(shuō)明它能提高資源利用率的根本原因是什么。
時(shí)分復(fù)用技術(shù)：利用某設(shè)備為一用戶服務(wù)的空閑時(shí)間，又轉(zhuǎn)去為其他用戶服務(wù)，使設(shè)備得到最充分的利用。
舉例：虛擬處理機(jī)技術(shù)：利用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)（時(shí)分復(fù)用技術(shù)），可將一臺(tái)物理上的處理機(jī)虛擬為多臺(tái)邏輯上的處理機(jī)，在每臺(tái)邏輯處理機(jī)上運(yùn)行一道程序。
14.是什么原因使操作系統(tǒng)具有異步性特征？
對(duì)于內(nèi)存中的每個(gè)進(jìn)程，在何時(shí)能獲得處理機(jī)運(yùn)行，何時(shí)又因提出某種資源請(qǐng)求而暫停，以及進(jìn)程以怎樣的速度向前推進(jìn)，每道程序總共需要多少時(shí)間才能完成等，都是不可預(yù)知的，進(jìn)程是以人們不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)的，此即進(jìn)程的異步性。

15.處理機(jī)管理有哪些主要功能？其主要任務(wù)是什么？
進(jìn)程控制；進(jìn)程同步；進(jìn)程通信；調(diào)度
主要功能：創(chuàng)建和撤銷進(jìn)程，對(duì)諸進(jìn)程的運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的信息交換，以及按照一定的算法把處理機(jī)分配給進(jìn)程。

16.內(nèi)存（存儲(chǔ)器）管理有哪些主要功能？其主要任務(wù)是什么？
內(nèi)存分配；內(nèi)存保護(hù)；地址映射；內(nèi)存擴(kuò)充
主要任務(wù)：是為多道程序的運(yùn)行提供良好的環(huán)境，提高存儲(chǔ)器的利用率，方便用戶使用，并能從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存。

17.設(shè)備管理有哪些主要功能？其主要任務(wù)是什么？
緩沖管理；設(shè)備分配；設(shè)備處理
主要任務(wù)：完成用戶進(jìn)程提出的I/O請(qǐng)求，為用戶進(jìn)程分配所需的I/O設(shè)備，并完成指定的I/O操作。
提高CPU和I/O設(shè)備的利用率，提高I/O速度，方便用戶使用I/O設(shè)備。

18.文件管理有哪些主要功能？其主要任務(wù)是什么？
主要任務(wù)：對(duì)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。
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)

19.試說(shuō)明推動(dòng)傳統(tǒng)OS演變?yōu)楝F(xiàn)代OS的主要因素是什么？
系統(tǒng)安全；網(wǎng)絡(luò)的功能和服務(wù)；支持多媒體

20.什么是微內(nèi)核OS？
從四個(gè)方面對(duì)微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)進(jìn)行描述：足夠小的內(nèi)核；基于客戶/服務(wù)器模式；應(yīng)用“機(jī)制與策略分離”的原理；采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)

21.微內(nèi)核操作系統(tǒng)具有哪些優(yōu)點(diǎn)？它為何能有這些優(yōu)點(diǎn)？
由于微內(nèi)核OS結(jié)構(gòu)是建立在模塊化、層次化結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上的，并采用了客戶/服務(wù)器模式和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)，因此，微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)是集各種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)之大成，因而具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1）提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性
2）增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性
3）可移植性強(qiáng)
4）提供了對(duì)分布式系統(tǒng)的支持
5）融入了面向?qū)ο蠹夹g(shù)

22.現(xiàn)代操作系統(tǒng)較之傳統(tǒng)操作系統(tǒng)又增加了哪些功能和特征？
進(jìn)程（線程）管理；低級(jí)存儲(chǔ)器管理；中斷和陷入管理

23.在微內(nèi)核OS中，為什么要采用客戶/服務(wù)器模式？
數(shù)據(jù)的分布處理和存儲(chǔ)；便于集中管理；靈活性和可擴(kuò)充性；易于改編應(yīng)用軟件

24.在基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的OS中，應(yīng)用了那些新技術(shù)？
采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)。

25.何謂微內(nèi)核技術(shù)？在微內(nèi)核中通常提供了哪些功能？
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）去運(yùn)行，而留下一個(gè)盡量小的內(nèi)核，用它來(lái)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(jìn)程（線程）管理；低級(jí)存儲(chǔ)器管理；中斷和陷入管理等功能。

第二章

1.什么是前趨圖？為什么要引入前趨圖？
前趨圖是一個(gè)有向無(wú)循環(huán)圖，記為DAG，用于描述進(jìn)程之間執(zhí)行的先后關(guān)系。

2.試畫(huà)出下面四條語(yǔ)句的前趨圖：
S1:a=x+y;
S2:b=z+1;
S3:c=a-b;
S4:w=c+1;

3.為什么程序并發(fā)執(zhí)行會(huì)產(chǎn)生間斷性特征？
程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)，由于他們共享系統(tǒng)資源，為完成同一項(xiàng)任務(wù)需要相互合作，致使這些并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程之間，形成了相互制約關(guān)系，從而使得進(jìn)程在執(zhí)行期間出現(xiàn)間斷性。

4.程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)為什么會(huì)失去封閉性和可再現(xiàn)性？
程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)，多個(gè)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(gè)程序改變，致使程序運(yùn)行失去了封閉性，也會(huì)導(dǎo)致其失去可再現(xiàn)性。

5.在操作系統(tǒng)中為什么要引入進(jìn)程概念？它會(huì)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，并對(duì)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(jìn)程的概念。
影響：使程序的并發(fā)執(zhí)行得以實(shí)行。

6.試從動(dòng)態(tài)性、并發(fā)性和獨(dú)立性上比較進(jìn)程和程序。
1）動(dòng)態(tài)性是進(jìn)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(jìn)程有一定的生命期，而程序只是一組指令的有序集合。是靜態(tài)實(shí)體。
2）并發(fā)性是進(jìn)程的重要特征，同時(shí)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他進(jìn)程的程序并發(fā)執(zhí)行，而程序是不能并發(fā)執(zhí)行的。
3）獨(dú)立性是指進(jìn)程實(shí)體是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行、獨(dú)立獲得資源和獨(dú)立接受調(diào)度的基本單位。凡未建立PCB的程序都不能作為一個(gè)獨(dú)立的單位參與運(yùn)行。

7.試說(shuō)明PCB的作用，為什么說(shuō)PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志？
PCB是進(jìn)程實(shí)體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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，成為能與其他進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程，OS是根據(jù)PCB對(duì)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程進(jìn)行控制和管理的。

8.PCB提供了進(jìn)程管理和進(jìn)程調(diào)度所需要的哪些信息？
進(jìn)程管理：程序和數(shù)據(jù)的地址、進(jìn)程同步和通信機(jī)制、資源清單、鏈接指針
進(jìn)程調(diào)度：進(jìn)程狀態(tài)、進(jìn)程優(yōu)先級(jí)、事件、其他信息

9.進(jìn)程控制塊的組織方式有哪幾種？
線性方式、鏈接方式、索引方式

10.何謂操作系統(tǒng)內(nèi)核？內(nèi)核的主要功能是什么？
通常將一些與硬件緊密相關(guān)的模塊（如中斷處理程序等）、各種常用設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序以及運(yùn)行頻率較高的模塊（如時(shí)鐘管理、進(jìn)程調(diào)度和許多模塊所公用的一些基本操作），都安排在緊靠硬件的軟件層次中，將它們常駐內(nèi)存，即通常被稱為的OS內(nèi)核。
大多數(shù)OS內(nèi)核包含這兩大功能：支撐功能、資源管理功能。

11.試說(shuō)明進(jìn)程在三個(gè)基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的典型原因。
處于就緒態(tài)的進(jìn)程，在調(diào)度程序?yàn)橹峙淞颂幚頇C(jī)之后便可執(zhí)行，相應(yīng)地，其狀態(tài)就由就緒態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行態(tài)；
正在執(zhí)行的進(jìn)程如果因分配給它的時(shí)間片已完而被剝奪處理機(jī)暫停執(zhí)行時(shí)，其狀態(tài)便由執(zhí)行態(tài)轉(zhuǎn)為就緒；
如果因發(fā)生某事件，致使當(dāng)前進(jìn)程的執(zhí)行受阻，使之無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行，則該進(jìn)程狀態(tài)將由執(zhí)行轉(zhuǎn)變?yōu)樽枞?/p>

12.為什么要引入掛起狀態(tài)？該狀態(tài)有哪些性質(zhì)？
終端用戶的需要；父進(jìn)程請(qǐng)求；負(fù)荷調(diào)節(jié)的需要；操作系統(tǒng)的需要。
性質(zhì)：不能被處理機(jī)調(diào)度。

13.在進(jìn)行進(jìn)程切換時(shí)，所要保存的處理機(jī)狀態(tài)信息有哪些？
通用寄存器、指令計(jì)數(shù)器、程序狀態(tài)字、用戶棧指針。

14.試說(shuō)明引起進(jìn)程創(chuàng)建的主要事件。
用戶登錄、作業(yè)調(diào)度、提供服務(wù)、應(yīng)用請(qǐng)求。

15.試說(shuō)明引起進(jìn)程被撤銷的主要事件。
正常結(jié)束、異常結(jié)束、外界干預(yù)。

16.在創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程時(shí)所要完成的主要工作是什么？
申請(qǐng)空白PCB，為新進(jìn)程申請(qǐng)獲得唯一的數(shù)字標(biāo)識(shí)符，并從PCB集合中索取一個(gè)空白PCB；
為新進(jìn)程分配其運(yùn)行所需的資源，包括各種物理和邏輯資源，如內(nèi)存、文件、I/O設(shè)備和CPU時(shí)間等；
初始化進(jìn)程控制塊；
如果進(jìn)程就緒隊(duì)列能夠接納新進(jìn)程，便將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列。

17.在撤銷一個(gè)進(jìn)程時(shí)所要完成的主要工作是什么？
根據(jù)被終止進(jìn)程的標(biāo)識(shí)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)；
若被終止進(jìn)程正處于執(zhí)行狀態(tài)，應(yīng)立即終止該進(jìn)程的執(zhí)行，并置調(diào)度標(biāo)志為真，用于指示該進(jìn)程被終止后應(yīng)重新進(jìn)行調(diào)度；
若該進(jìn)程還有子孫進(jìn)程，還應(yīng)將其所有子孫進(jìn)程也都予以終止，以防它們成為不可控的進(jìn)程；
將被終止進(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)；
將被終止進(jìn)程從所在隊(duì)列中移出，等待其他程序來(lái)搜集信息。

18.試說(shuō)明引起進(jìn)程阻塞或被喚醒的主要事件是什么？
向系統(tǒng)請(qǐng)求共享資源失敗；
等待某種操作的完成；
新數(shù)據(jù)尚未到達(dá)；
等待新任務(wù)的到達(dá)。

19.為什么要在OS中引入線程？
為了減少在并發(fā)執(zhí)行時(shí)所付出的時(shí)空開(kāi)銷，使OS具有更好的并發(fā)性。

20.試說(shuō)明線程有哪些屬性？
輕型實(shí)體、獨(dú)立運(yùn)行和調(diào)度的基本單位、可以并發(fā)執(zhí)行、可共享所屬進(jìn)程的資源。

21.試從調(diào)度性、開(kāi)發(fā)性、擁有資源及系統(tǒng)開(kāi)銷方面對(duì)進(jìn)程和線程進(jìn)行比較。
調(diào)度性：在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，擁有資源的基本單位和獨(dú)立調(diào)度、分派的基本單位都是進(jìn)程，在引入線程的OS中，則把線程作為調(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；
并發(fā)性：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(gè)進(jìn)程的多個(gè)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；
擁有資源：無(wú)論是傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)，還是引入了線程的操作系統(tǒng)，進(jìn)程始終是擁有資源的一個(gè)基本單位，而線程除了擁有一點(diǎn)在運(yùn)行時(shí)必不可少的資源外，本身不擁有系統(tǒng)資源，但它可以訪問(wèn)其隸屬進(jìn)程的資源；
開(kāi)銷：由于創(chuàng)建或撤銷進(jìn)程時(shí)，系統(tǒng)都要為之分配和回收資源，如內(nèi)存空間等，進(jìn)程切換時(shí)所要保存和設(shè)置的現(xiàn)場(chǎng)信息也要明顯地多于線程，因此，操作系統(tǒng)在創(chuàng)建、撤銷和切換晉城市所付出的開(kāi)銷將顯著的大于進(jìn)程。

22.線程控制塊TCB中包含了哪些內(nèi)容？
線程標(biāo)識(shí)符、一組寄存器、線程運(yùn)行狀態(tài)、優(yōu)先級(jí)、線程專有存儲(chǔ)區(qū)、信號(hào)屏蔽、堆棧指針。

23.何謂用戶級(jí)線程和內(nèi)核支持線程？
用戶級(jí)線程是在用戶空間中實(shí)現(xiàn)的，與內(nèi)核無(wú)關(guān)。
內(nèi)核支持線程是在內(nèi)核支持下運(yùn)行的。

24.試說(shuō)明用戶級(jí)線程的實(shí)現(xiàn)方法。
用戶級(jí)線程都運(yùn)行在一個(gè)中間系統(tǒng)上，有兩種方式實(shí)現(xiàn)中間系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)和內(nèi)核控制系統(tǒng)。

25.試說(shuō)明內(nèi)核支持線程的實(shí)現(xiàn)方法。
系統(tǒng)在創(chuàng)建新進(jìn)程時(shí)，分配一個(gè)任務(wù)數(shù)據(jù)區(qū)PTDA，其中包括若干個(gè)線程控制塊TCB空間。創(chuàng)建一個(gè)線程分配一個(gè)TCB，有關(guān)信息寫入TCB，為之分配必要的資源。當(dāng)PTDA中的TCB 用完，而進(jìn)程又有新線程時(shí)，只要所創(chuàng)建的線程數(shù)目未超過(guò)系統(tǒng)允許值，系統(tǒng)可在為之分配新的TCB；在撤銷一個(gè)線程時(shí)，也應(yīng)回收線程的所有資源和TCB。

26.多線程模型有哪幾種類型？多對(duì)一模型有何優(yōu)缺點(diǎn)？
多對(duì)一、一對(duì)一、多對(duì)多。
優(yōu)點(diǎn)：線程管理的開(kāi)銷小，效率高；
缺點(diǎn)：如果一個(gè)線程在訪問(wèn)內(nèi)核時(shí)發(fā)生阻塞，則整個(gè)進(jìn)程都會(huì)被阻塞；此外，在任一時(shí)刻，只有一個(gè)線程能夠訪問(wèn)內(nèi)核，多個(gè)線程不能同時(shí)在多個(gè)處理機(jī)上運(yùn)行。

第三章

1.高級(jí)調(diào)度與低級(jí)調(diào)度的主要任務(wù)是什么？為什么要引入中級(jí)調(diào)度？
高級(jí)調(diào)度（長(zhǎng)程調(diào)度、作業(yè)調(diào)度）主要任務(wù)是根據(jù)某種算法，決定將外存上處于后備隊(duì)列中的哪幾個(gè)作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，為它們創(chuàng)建進(jìn)程、分配必要的資源，并將它們放入就緒隊(duì)列。
低級(jí)調(diào)度（短程調(diào)度、進(jìn)程調(diào)度）主要任務(wù)是根據(jù)某種算法，決定就緒隊(duì)列中的哪個(gè)進(jìn)程應(yīng)獲得處理機(jī)，并由分派程序?qū)⑻幚砑胺峙浣o被選中的進(jìn)程。
引入中級(jí)調(diào)度（內(nèi)存調(diào)度）的目的是，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)程不再占用內(nèi)存資源，將它們調(diào)至外存等待，把進(jìn)程狀態(tài)改為就緒駐外存狀態(tài)或掛起狀態(tài)。

2.處理機(jī)調(diào)度算法的共同目標(biāo)是什么？批處理系統(tǒng)的調(diào)度目標(biāo)又是什么？
處理機(jī)調(diào)度算法的共同目標(biāo)：資源利用率、公平性、平衡性、策略強(qiáng)制執(zhí)行
批處理系統(tǒng)的調(diào)度目標(biāo)：平均周轉(zhuǎn)時(shí)間短、系統(tǒng)吞吐量高、處理機(jī)利用率高

3.何謂作業(yè)、作業(yè)步和作業(yè)流？
作業(yè)包含了通常的程序和數(shù)據(jù)，還配有一份作業(yè)說(shuō)明書(shū)，系統(tǒng)根據(jù)該說(shuō)明書(shū)來(lái)對(duì)程序的運(yùn)行進(jìn)行控制。
作業(yè)運(yùn)行期間，每個(gè)作業(yè)都必須經(jīng)過(guò)若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立，又相互關(guān)聯(lián)的順序加工步驟才能得到結(jié)果。我們把其中的每一個(gè)加工步驟稱為一個(gè)作業(yè)步。
在操作系統(tǒng)的控制下，逐個(gè)作業(yè)進(jìn)程處理，于是形成了處理作業(yè)流。

4.在什么情況下需要使用作業(yè)控制塊PCB，其中包含了哪些內(nèi)容？
每當(dāng)作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)便為每個(gè)作業(yè)建立一個(gè)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(duì)列中。JCB 包含的內(nèi)容通常有：
作業(yè)標(biāo)識(shí) 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(jí)、作業(yè)已運(yùn)行） 7)資源要求 8)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)間 9) 開(kāi)始處理時(shí)間 10) 作業(yè)完成時(shí)間 11) 作業(yè)退出時(shí)間 12) 資源使用情況等

5.在作業(yè)調(diào)度中應(yīng)如何確定接納多少個(gè)作業(yè)和接納哪些作業(yè)？
作業(yè)調(diào)度每次接納進(jìn)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(jiǎn)單的是先來(lái)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(jí)的調(diào)度算法。

6.為什么要引入高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法？它有何優(yōu)點(diǎn)？
在批處理系統(tǒng)中，先來(lái)先服務(wù)算法（FCFS）所考慮的只是作業(yè)的等待時(shí)間，而忽視了作業(yè)運(yùn)行時(shí)間。而短作業(yè)優(yōu)先算法（SJF）正好與之相反，只考慮作業(yè)運(yùn)行時(shí)間，而忽視了作業(yè)等待時(shí)間。高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法則是既考慮了作業(yè)等待時(shí)間，又考慮作業(yè)運(yùn)行時(shí)間的調(diào)度算法，因此既照顧了短作業(yè)，又不致使長(zhǎng)作業(yè)的等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而改善了處理機(jī)調(diào)度的性能。

7.試說(shuō)明低級(jí)調(diào)度的主要功能。
保存處理機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)信息、按某種算法選取進(jìn)程、把處理器分配給進(jìn)程

8.在搶占調(diào)度方式中，搶占的原則是什么？
優(yōu)先權(quán)原則、短進(jìn)程優(yōu)先原則、時(shí)間片原則

9.在選擇調(diào)度方式和調(diào)度算法時(shí)，應(yīng)遵循的準(zhǔn)則是什么？
（1）面向用戶的準(zhǔn)則：周轉(zhuǎn)時(shí)間短，響應(yīng)時(shí)間快，截止時(shí)間的保證，優(yōu)先權(quán)準(zhǔn)則。
（2）面向系統(tǒng)的準(zhǔn)則：系統(tǒng)吞吐量高，處理機(jī)利用率好，各類資源的平衡利用。

10.在批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，各采用哪幾種進(jìn)程（作業(yè)）調(diào)度算法？
批處理系統(tǒng)常用調(diào)度算法：
①、先來(lái)先服務(wù)：FCFS
②、最短作業(yè)優(yōu)先
③、最短剩余時(shí)間優(yōu)先
④、響應(yīng)比最高者優(yōu)先
分時(shí)系統(tǒng)調(diào)度算法：
①、輪轉(zhuǎn)調(diào)度
②、優(yōu)先級(jí)調(diào)度
③、多級(jí)隊(duì)列調(diào)度
④、彩票調(diào)度
實(shí)時(shí)系統(tǒng)調(diào)度算法：
①、單比率調(diào)度
②、限期調(diào)度
③、最少裕度法

11.何謂靜態(tài)和動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)？確定靜態(tài)優(yōu)先級(jí)的依據(jù)是社么？
靜態(tài)優(yōu)先級(jí)是在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)確定的，在進(jìn)程的整個(gè)運(yùn)行期間保持不變。確定進(jìn)程優(yōu)先級(jí)大小的依據(jù)有三個(gè)：
進(jìn)程類型、進(jìn)程對(duì)資源的需求、用戶要求。
動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)是指在創(chuàng)建進(jìn)程之初，先賦予其一個(gè)優(yōu)先級(jí)，然后其值隨進(jìn)程的推進(jìn)或等待時(shí)間的增加而改變，以便獲得更好的調(diào)度性能。

12.試比較FCFS和SJF兩種進(jìn)程調(diào)度算法。
相同：兩種調(diào)度算法都可用于作業(yè)調(diào)度與進(jìn)程調(diào)度。
不同點(diǎn)：FCFS調(diào)度算法每次都從后備隊(duì)列中選擇一個(gè)或多個(gè)最先進(jìn)入該隊(duì)列的作業(yè)，將它們調(diào)入內(nèi)存、分配資源、創(chuàng)建進(jìn)程、插入到就緒隊(duì)列。該算法有利于長(zhǎng)作業(yè)進(jìn)程，不利于短作業(yè)進(jìn)程。
SJF算法每次調(diào)度都從后備隊(duì)列中選擇一個(gè)或若干個(gè)運(yùn)行時(shí)間最短的作業(yè)，調(diào)入內(nèi)存中運(yùn)行。該算法有利于長(zhǎng)作業(yè)進(jìn)程，不利于短作業(yè)進(jìn)程。

13.在時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法中，應(yīng)如何確定時(shí)間片大小？
略大于一次典型的交互所需要的時(shí)間。

14.通過(guò)一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明通常的優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法為什么不能適用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)？
P102

15.為什么說(shuō)多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法能較好地滿足各方面用戶的需要？
（1）終端型用戶。由于終端型用戶提交的作業(yè)多屬于交互性作業(yè)，通常較小，系統(tǒng)只要能使這些作業(yè)在第一隊(duì)列規(guī)定的時(shí)間片內(nèi)完成，便可使終端型用戶感到滿意。
（2）短批處理作業(yè)用戶。對(duì)于這類作業(yè)，如果可在第一隊(duì)列中執(zhí)行完成，便可獲得與終端型作業(yè)一樣的響應(yīng)時(shí)間。對(duì)于稍長(zhǎng)的短作業(yè)，也只需在第二和第三隊(duì)列各執(zhí)行一時(shí)間片完成，其周轉(zhuǎn)時(shí)間仍然較短。
（3）長(zhǎng)批處理作業(yè)用戶。對(duì)于長(zhǎng)作業(yè)，它將依次在第1，2，…，n個(gè)隊(duì)列中運(yùn)行，然后再按輪轉(zhuǎn)方式運(yùn)行，用戶不必?fù)?dān)心其作業(yè)長(zhǎng)期得不到處理。

16.為什么說(shuō)傳統(tǒng)的幾種調(diào)度算法都不能算是公平調(diào)度算法？
以上介紹的幾種調(diào)度算法所保證的只是優(yōu)先運(yùn)行，如優(yōu)先級(jí)算法是優(yōu)先級(jí)最高的作業(yè)優(yōu)先運(yùn)行，但并不保證作業(yè)占用了多少處理機(jī)時(shí)間。另外也未考慮到調(diào)度的公平性。

17.保證調(diào)度算法是如何做到調(diào)度的公平性的？
保證調(diào)度算法是另外一種類型的調(diào)度算法，它向用戶所做出的保證并不是優(yōu)先運(yùn)行，而是明確的性能保證，該算法可以做到調(diào)度的公平性。一種比較容易實(shí)現(xiàn)的性能保證是處理機(jī)分配的公平性。如果在系統(tǒng)中有n個(gè)相同類型的進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行，為公平起見(jiàn)，須保證每個(gè)進(jìn)程都獲得相同的處理機(jī)時(shí)間1/n。

18.公平分享調(diào)度算法又是如何做到調(diào)度的公平性的？
在公平分享調(diào)度算法中，調(diào)度的公平性主要是針對(duì)用戶而言，使所有用戶能獲得相同的處理機(jī)時(shí)間，或所要求的時(shí)間比例。

19.為什么在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，要求系統(tǒng)（尤其是CPU）具有較強(qiáng)的處理能力？
在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中通常有多個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)，若處理機(jī)的處理能力不強(qiáng)，則有可能因處理機(jī)忙不過(guò)來(lái)，而致使某些實(shí)時(shí)任務(wù)不能得到及時(shí)處理，從而導(dǎo)致發(fā)生難以預(yù)料的后果。

20.按調(diào)度方式可將實(shí)時(shí)調(diào)度算法分為哪幾種？
非搶占式和搶占式。非搶占式又分為非搶占式輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法和非搶占式優(yōu)先調(diào)度算法，搶占式又分為基于時(shí)鐘中斷的搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法和立即搶占的優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法。

21.什么是最早截止時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法？舉例說(shuō)明之。
根據(jù)任務(wù)的開(kāi)始截止時(shí)間確定的任務(wù)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法。截止時(shí)間越早則優(yōu)先級(jí)越高。該算法要求在系統(tǒng)中保持一個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)就緒隊(duì)列，該隊(duì)列按各任務(wù)截止時(shí)間的先后排序。

22.什么是最低松弛度優(yōu)先調(diào)度算法？舉例說(shuō)明之。
該算法是根據(jù)任務(wù)的緊急(或松弛)程度，來(lái)確定任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。任務(wù)的緊急程度越高，為該任務(wù)所賦予的優(yōu)先級(jí)就越高，以使之優(yōu)先執(zhí)行。
例如，一個(gè)任務(wù)在200ms時(shí)必須完成，而它本身所需的運(yùn)行時(shí)間就有100ms，因此，調(diào)度程序必須在100ms之前調(diào)度執(zhí)行，該任務(wù)的緊急程度(松弛程度)為100ms。
又如，另一任務(wù)在400ms時(shí)必須完成，它本身需要運(yùn)行150ms，則其松弛程度為250ms。

23.何謂“優(yōu)先級(jí)倒置”現(xiàn)象，可采取什么方法來(lái)解決？
優(yōu)先級(jí)倒置現(xiàn)象：高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程（或線程）被低優(yōu)先級(jí)進(jìn)程（或線程）延遲或阻塞。
解決的方法：
（1）當(dāng)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)后，CPU就不能被剝奪；
（2）優(yōu)先級(jí)繼承：當(dāng)優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程A被阻塞在資源X的臨界區(qū)外時(shí)，已分配到資源X、優(yōu)先級(jí)低的進(jìn)程B自動(dòng)繼承A的高優(yōu)先級(jí)，能盡早運(yùn)行完畢，盡早釋放資源X，使得A盡快有機(jī)會(huì)運(yùn)行。

24.試分別說(shuō)明競(jìng)爭(zhēng)可重用資源和可消耗資源的性質(zhì)。
可重用資源：
（1）每一個(gè)可重用性資源中的單元只能分配給一個(gè)進(jìn)程使用，不允許多個(gè)進(jìn)程共享。
（2）進(jìn)程在使用可重用性資源時(shí)，須按照這樣的順序：①請(qǐng)求資源。如果請(qǐng)求資源失敗，請(qǐng)求進(jìn)程將會(huì)被阻塞或循環(huán)等待。②使用資源。進(jìn)程對(duì)資源進(jìn)行操作，如用打印機(jī)進(jìn)行打印。③釋放資源。當(dāng)進(jìn)程使用完后自己釋放資源。
（3）系統(tǒng)中每一類可重用性資源中的單元數(shù)目是相對(duì)固定的，進(jìn)程在運(yùn)行期間即不能創(chuàng)建也不能刪除它。
可消耗性資源：
（1）每一類可消耗性資源的單元數(shù)目在進(jìn)程運(yùn)行期間是可以不斷變化的，有時(shí)它可以有許多，有時(shí)可能為0。
（2）進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中，可以不斷地創(chuàng)造可消耗性資源的單元，將它們放入該資源類的緩沖區(qū)中，以增加該資源類的單元數(shù)目。
（3）進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中，可以請(qǐng)求若干個(gè)可消耗性資源單元，用于進(jìn)程自己的消耗，不再將它們返回給該資源類中。

25.試舉例說(shuō)明競(jìng)爭(zhēng)不可搶占資源所引起的死鎖。
P105

26.為了破壞“請(qǐng)求和保持”條件而提出了兩種協(xié)議，試比較這兩種協(xié)議。
第一種協(xié)議在所有進(jìn)程開(kāi)始運(yùn)行之前，必須一次性地申請(qǐng)其在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中所需的全部資源，并且在分配資源時(shí)，只要有一種資源不能滿足進(jìn)程的要求，即使其他所需的各種資源都空閑也不分配給該進(jìn)程，而讓該進(jìn)程等待。因此有資源被嚴(yán)重浪費(fèi)、進(jìn)程經(jīng)常會(huì)發(fā)生饑餓現(xiàn)象等缺點(diǎn)。
第二種協(xié)議是對(duì)第一種協(xié)議的改進(jìn)，它允許一個(gè)進(jìn)程只獲得運(yùn)行初期所需的資源后，便開(kāi)始運(yùn)行。進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程中再逐步釋放已分配給自己的，且已用畢的全部資源，然后再請(qǐng)求新的所需資源。

27.何謂死鎖？產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件是什么？
死鎖是指多個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中因爭(zhēng)奪資源而造成的一種僵局，當(dāng)進(jìn)程處于這種僵持狀態(tài)時(shí)，若無(wú)外力作用，它們都將無(wú)法再向前推進(jìn)。
產(chǎn)生死鎖的原因：競(jìng)爭(zhēng)資源和進(jìn)程推進(jìn)順序非法。其必要條件是：互斥條件、請(qǐng)求和保持條件、不剝奪條件、環(huán)路等待條件。
在解決死鎖問(wèn)題的幾個(gè)方法中，哪種方法最易于實(shí)現(xiàn)？哪種方法使資源利用率最高？
預(yù)防、避免、檢測(cè)和解除死鎖中，預(yù)防死鎖最容易實(shí)現(xiàn)；避免死鎖使資源利用率最高。

28.請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明可通過(guò)哪些途徑預(yù)防死鎖。
（1）摒棄請(qǐng)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)程需要的所有資源分配給它；
（2）摒棄不剝奪條件，就是已經(jīng)擁有資源的進(jìn)程當(dāng)它提出新資源請(qǐng)求而不能立即滿足時(shí)，必須釋放它已保持的所有資源，待以后需要時(shí)再重新申請(qǐng)；
（3）摒棄環(huán)路等待條件，就是將所有資源按類型排序標(biāo)號(hào)，所有進(jìn)程對(duì)資源的請(qǐng)求必須嚴(yán)格按序號(hào)遞增的次序提出。

29.在銀行家算法的例子中，如果P0發(fā)出的請(qǐng)求向量由Request(0,2,0)改為Request(0,1,0)，問(wèn)系統(tǒng)可否將資源分配給它？
本來(lái)編輯好表格了，結(jié)果被第四章覆蓋了，辛辛苦苦。有心情了再弄吧

30.在銀行家算法中，若出現(xiàn)下述資源分配情況，試問(wèn)：
（1）該狀態(tài)是否安全？
（2）若進(jìn)程P2提出請(qǐng)求Request(1,2,2,2)后，系統(tǒng)能否將資源分配給它？

第四章

1.為什么要配置層次存儲(chǔ)器？
（1）設(shè)置多個(gè)存儲(chǔ)器可以使存儲(chǔ)器兩端的硬件能并行工作。
（2）采用多級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng),特別是Cache技術(shù),這是一種減輕存儲(chǔ)器帶寬對(duì)系統(tǒng)性能影響的最佳結(jié)構(gòu)方案。
（3）在微處理機(jī)內(nèi)部設(shè)置各種緩沖存儲(chǔ)器,以減輕對(duì)存儲(chǔ)器存取的壓力。增加CPU中寄存器的數(shù)量,也可大大緩解對(duì)存儲(chǔ)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(chǎng)合？
（1）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(kù)函數(shù)鏈接在一起，組成一個(gè)裝入模塊，再由裝入程序?qū)⒀b入模塊裝入內(nèi)存；
（2）裝入模塊的方式有：絕對(duì)裝入方式，可重定位方式和動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)裝入方式；
（3）絕對(duì)裝入方式適用于單道程序環(huán)境下；
（4）可重定位方式適用于多道程序環(huán)境下；
（5）動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)裝入方式也適用于到多道程序環(huán)境下。

3.何謂靜態(tài)鏈接？靜態(tài)鏈接時(shí)需要解決兩個(gè)什么問(wèn)題？
在程序運(yùn)行之前，先將各目標(biāo)模塊及它們所需的庫(kù)函數(shù)連接成一個(gè)完整的裝配模塊，以后不再拆開(kāi)。這種事先進(jìn)行連接的方式稱為靜態(tài)鏈接方式。
要解決兩個(gè)問(wèn)題：對(duì)相對(duì)地址進(jìn)行修改；變換外部調(diào)用符號(hào)

4.何謂裝入時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接？裝入時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接方式有何優(yōu)點(diǎn)？
這是指將用戶源程序編譯后所得到的一組目標(biāo)模塊，在裝入內(nèi)存時(shí)，采用邊裝入邊鏈接的鏈接方式。
優(yōu)點(diǎn)：便于修改和更新；便于實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)模塊的共享。

5.何謂運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接？運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)鏈接方式有何優(yōu)點(diǎn)？
將某些模塊的鏈接推遲到程序執(zhí)行時(shí)才進(jìn)行。
優(yōu)點(diǎn)：加快程序的裝入過(guò)程；節(jié)省大量的內(nèi)存空間。

6.在動(dòng)態(tài)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？
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)空閑分區(qū)的分配和鏈接，在每個(gè)分區(qū)的起始部分設(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)所用的前向指針，在分區(qū)尾部則設(shè)置一后向指針。通過(guò)前、后向鏈接指針，可將所有的空閑分區(qū)鏈接成一個(gè)雙向鏈。

7.為什么要引入動(dòng)態(tài)重定位？如何實(shí)現(xiàn)？
在動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)入的方式中，作業(yè)裝入內(nèi)存后的所有地址仍然都是相對(duì)邏輯地址。而將相對(duì)地址轉(zhuǎn)換為絕對(duì)（物理）地址的工作被推遲到程序指令要真正執(zhí)行時(shí)進(jìn)行。為使地址的轉(zhuǎn)換不會(huì)影響到指令的執(zhí)行速度，必須有硬件地址變換機(jī)構(gòu)的支持，程序在執(zhí)行時(shí)，真正訪問(wèn)的內(nèi)存地址是相對(duì)地址與重定位寄存器中的地址相加而形成的。
地址變換過(guò)程是在程序執(zhí)行期間，隨著對(duì)每條指令或數(shù)據(jù)的訪問(wèn)自動(dòng)進(jìn)行的，故稱為動(dòng)態(tài)重定位。當(dāng)系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存進(jìn)行了“緊湊”，而使若干程序從內(nèi)存的某處移至另一處時(shí)，不需對(duì)程序做任何修改，只要用該程序在內(nèi)存的新起始地址去置換原來(lái)的起始地址即可。

8.什么是基于順序搜索的動(dòng)態(tài)分區(qū)分配算法？它可分為哪幾種？
依次搜索空閑分配分區(qū)鏈上的空閑分區(qū)，去尋找一個(gè)其大小能滿足要求的分區(qū)，就是基于順序搜索的動(dòng)態(tài)分區(qū)分配算法。
分為四種：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。

9.在采用首次適應(yīng)算法回收內(nèi)存中，可能出現(xiàn)哪幾種情況？應(yīng)怎樣處理這些情況？
1、回收區(qū)與插入點(diǎn)的前一個(gè)空閑分區(qū)F1相鄰接，此時(shí)應(yīng)將回收區(qū)與插入點(diǎn)的前一分區(qū)合并，不必為回收分區(qū)分配新表項(xiàng)，而只須修改其前一分區(qū)F1的大小。
2、回收區(qū)與插入點(diǎn)的后一個(gè)空閑分區(qū)F2相鄰接，此時(shí)應(yīng)將兩分區(qū)合并，形成新的空閑分區(qū)，但用回收區(qū)的首址作為新空閑分區(qū)的首址，大小為兩者之和。
3、回收區(qū)同時(shí)與插入點(diǎn)的前、后兩個(gè)分區(qū)鄰接，此時(shí)將三個(gè)分區(qū)合并，使用F1的表項(xiàng)和F1的首址，取消F2的表項(xiàng),大小為三者之和。
4、回收區(qū)既不與F1鄰接，又不與F2鄰接。這時(shí)應(yīng)為回收區(qū)單獨(dú)建立一新表項(xiàng),添寫回收區(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。

10.什么是基于索引搜索的動(dòng)態(tài)分區(qū)分配算法？它可分為哪幾種？
我們把空閑分區(qū)按照某種屬性（通常是大小）分類，把每一類都鏈接起來(lái)形成一個(gè)鏈表，建立一個(gè)表把每類鏈表的相關(guān)信息寫進(jìn)去以供索引，按照這個(gè)數(shù)據(jù)分配空閑分區(qū)的算法叫做基于索引搜索的動(dòng)態(tài)分區(qū)分配算法。
它分為快速適應(yīng)算法、伙伴系統(tǒng)、哈希算法。

11.令buddyk(x)為大小2k、地址為x的塊的伙伴系統(tǒng)地址，試寫出buddyk(x)的通用表達(dá)式。
P132

12.分區(qū)存儲(chǔ)管理中常用哪些分配策略？比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。
固定分區(qū)存儲(chǔ)管理：
其基本思想是將內(nèi)存劃分為若干固定大小的分區(qū)每個(gè)分區(qū)中最多只能裝入一個(gè)作業(yè)。當(dāng)作業(yè)申請(qǐng)內(nèi)存時(shí)系統(tǒng)按一定的算法為其選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆謪^(qū)并裝入內(nèi)存運(yùn)行。由于分區(qū)大小是事先固定的因而可容納作業(yè)的大小受到限制而且當(dāng)用戶作業(yè)的地址空間小于分區(qū)的存儲(chǔ)空間時(shí)造成存儲(chǔ)空間浪費(fèi)。
可變分區(qū)存儲(chǔ)管理：
可變分區(qū)存儲(chǔ)管理不是預(yù)先將內(nèi)存劃分分區(qū)而是在作業(yè)裝入內(nèi)存時(shí)建立分區(qū)使分區(qū)大小正好與作業(yè)要求的存儲(chǔ)空間相等。這種處理方式使內(nèi)存分配有較大的靈活性也提高了內(nèi)存利用率。但是隨著對(duì)內(nèi)存不斷地分配、釋放操作會(huì)引起存儲(chǔ)碎片的產(chǎn)生。

13.為什么要引入對(duì)換？對(duì)換可分為哪幾種類型？
一方面，在內(nèi)存中的某些進(jìn)程由于事情尚未發(fā)生而被阻塞運(yùn)行，但它卻占用了大量的內(nèi)存空間，甚至有可能出現(xiàn)內(nèi)存中所有進(jìn)程都被阻塞，而無(wú)可運(yùn)行之進(jìn)程，迫使CPU停止下來(lái)等待的情況；另一方面，卻又有著許多作業(yè)，因內(nèi)存空間不足，一直駐留在外存上，而不能進(jìn)入內(nèi)存運(yùn)行。為此引入對(duì)換。
整體對(duì)換和頁(yè)面（分段）對(duì)換。

14.對(duì)文件管理區(qū)的目標(biāo)和對(duì)對(duì)換空間管理的目標(biāo)有何不同？
對(duì)文件管理區(qū)的主要目標(biāo)是提高文件存儲(chǔ)空間的利用率，然后才是提高對(duì)文件的訪問(wèn)速度。
對(duì)對(duì)換空間管理的主要目標(biāo)，是提高進(jìn)程換入和換出的速度，然后才是提高文件存儲(chǔ)空間的利用率。

15.為實(shí)現(xiàn)對(duì)換，系統(tǒng)應(yīng)具備哪幾方面的功能？
對(duì)對(duì)換空間的管理、進(jìn)程的換入、進(jìn)程的換出

16.在以進(jìn)程為單位進(jìn)行對(duì)換時(shí)，每次是否都將整個(gè)進(jìn)程換出？為什么？
在選擇換出進(jìn)程后，在對(duì)進(jìn)程換出時(shí)，只能換出非共享的程序和數(shù)據(jù)段，而對(duì)于那些共享的程序和數(shù)據(jù)段，只要還有進(jìn)程需要它，就不能被換出。

17.基于離散分配時(shí)所用的基本單位不同，可將離散分配分為哪幾種？
分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式、分段存儲(chǔ)管理方式、段頁(yè)式存儲(chǔ)管理方式。

18.什么是頁(yè)面？什么是物理塊？頁(yè)面的大小應(yīng)如何確定？
將用戶程序的地址空間分為若干個(gè)固定大小的區(qū)域，稱為“頁(yè)”或“頁(yè)面”。

19.什么是頁(yè)表？頁(yè)表的作用是什么？
在分頁(yè)系統(tǒng)中，允許將進(jìn)程的各個(gè)頁(yè)離散地存儲(chǔ)在內(nèi)存的任一物理塊中，為保證進(jìn)程仍然能夠正確地運(yùn)行，即能在內(nèi)存中找到每個(gè)頁(yè)面所對(duì)應(yīng)的物理塊，系統(tǒng)又為每個(gè)進(jìn)程建立了一張頁(yè)面映像表，簡(jiǎn)稱頁(yè)表。
頁(yè)表的作用是實(shí)現(xiàn)從頁(yè)號(hào)到物理塊號(hào)的地址映射。

20.為實(shí)現(xiàn)分頁(yè)存儲(chǔ)管理，需要哪些硬件支持？
地址變換機(jī)構(gòu)。

21.在分頁(yè)系統(tǒng)中是如何實(shí)現(xiàn)地址變換的？
利用地址變換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)從邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)變換，通過(guò)頁(yè)表來(lái)實(shí)現(xiàn)從頁(yè)號(hào)到物理塊號(hào)的變換，將邏輯地址中的頁(yè)號(hào)轉(zhuǎn)換為內(nèi)存中的物理塊號(hào)。

22.具有快表時(shí)是如何實(shí)現(xiàn)地址變換的？
在CPU給出有效地址后，由地址變換機(jī)構(gòu)自動(dòng)地將頁(yè)號(hào)P送入高速緩沖寄存器，并將此頁(yè)號(hào)與高速緩存中的所有頁(yè)號(hào)進(jìn)行比較，若其中有與此所對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)，便表示索要訪問(wèn)的頁(yè)表項(xiàng)在快表中。于是，可直接從快表中獨(dú)處改也所對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)，并送到物理地址寄存器中。如在快表中未找到對(duì)應(yīng)的頁(yè)表項(xiàng)，則還需再訪問(wèn)內(nèi)存中的頁(yè)表，找到后，把從頁(yè)表項(xiàng)中獨(dú)處的物理塊號(hào)送往地址寄存器；同時(shí)，再將此頁(yè)表項(xiàng)存入快表的一個(gè)寄存器單元中，亦即，重新修改快表。但如果聯(lián)想寄存器已滿，則OS必須找到一個(gè)老的且已被認(rèn)為是不再需要的頁(yè)表項(xiàng)，將它換出。

23.較詳細(xì)地說(shuō)明引入分段存儲(chǔ)管理是為了滿足用戶哪幾方面的需要？
方便編程、信息共享、信息保護(hù)、動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)、動(dòng)態(tài)鏈接。

24.在具有快表的段頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，如何實(shí)現(xiàn)地址變換？
P151

25.為什么說(shuō)分段系統(tǒng)比分頁(yè)系統(tǒng)更易于實(shí)現(xiàn)信息的共享和保護(hù)？
分頁(yè)系統(tǒng)的每個(gè)頁(yè)面是分散存儲(chǔ)的，為了實(shí)現(xiàn)信息共享和保護(hù)，頁(yè)面之間需要一一對(duì)應(yīng)，為此需要建立大量的頁(yè)表項(xiàng)；而分段系統(tǒng)的每個(gè)段都從0編址，并采用一段連續(xù)的地址空間，在實(shí)現(xiàn)共享和保護(hù)時(shí)，只需為要共享和保護(hù)的程序設(shè)置一個(gè)段表項(xiàng)，將其中的基址與內(nèi)存地址一一對(duì)應(yīng)就能夠?qū)崿F(xiàn)。

26.分頁(yè)和分段存儲(chǔ)管理有何區(qū)別？
（1）頁(yè)是信息的物理單位，分頁(yè)是為了實(shí)現(xiàn)離散分配方式，以削減內(nèi)存的外部零頭，提高內(nèi)存的利用率。段則是信息的邏輯單位，它含有一組相對(duì)完整的信息。
（2）頁(yè)的大小固定且由系統(tǒng)決定，由系統(tǒng)把邏輯地址劃分為頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址兩部分，是由機(jī)械硬件實(shí)現(xiàn)的，因而在系統(tǒng)中只能有一種大小的頁(yè)面；而段的長(zhǎng)度卻不固定，決定于用戶所編寫的程序，通常由編譯程序在對(duì)原程序進(jìn)行編譯時(shí)，根據(jù)信息的性質(zhì)來(lái)劃分。
（3）分頁(yè)的作業(yè)地址空間是一維的，而分段作業(yè)地址空間則是二維的。

27.試全面比較連續(xù)分配和離散分配方式。
（1）連續(xù)分配是指為一個(gè)用戶程序分配一個(gè)連續(xù)的地址空間，包括單一和分區(qū)兩種分配方式。單一方式將內(nèi)存分為系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)，最簡(jiǎn)單，只用于單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)；分區(qū)方式分固定和動(dòng)態(tài)分區(qū)。
（2）離散分配方式分為分頁(yè)、分段和段頁(yè)式存儲(chǔ)管理。分頁(yè)式存儲(chǔ)管理旨在提高內(nèi)存利用率，分段式存儲(chǔ)管理旨在滿足用戶（程序員）的需要，段頁(yè)式存儲(chǔ)管理則將兩者結(jié)合起來(lái)，具有分段系統(tǒng)便于實(shí)現(xiàn)、可共享、易于保護(hù)和動(dòng)態(tài)鏈接等優(yōu)點(diǎn)，又能像分頁(yè)系統(tǒng)很好解決外部碎片及為各段可離散分配內(nèi)存等問(wèn)題，是比較有效的存儲(chǔ)管理方式。

第五章

1.常規(guī)存儲(chǔ)器管理方式具有哪兩大特征？它對(duì)系統(tǒng)性能有何影響？
一次性和駐留性。
一次性及駐留性特征使得許多在程序中不用或暫時(shí)不用的程序（數(shù)據(jù)）占據(jù)了大量的內(nèi)存空間，而一些需要運(yùn)行的作業(yè)又無(wú)法裝入運(yùn)行，顯然，這是在浪費(fèi)寶貴的內(nèi)存資源。

2.什么是程序運(yùn)行時(shí)的時(shí)間局限性和空間局限性？
時(shí)間局限性：如果程序中的某條指令被執(zhí)行，則不久之后該指令可能再次執(zhí)行；如果某數(shù)據(jù)被訪問(wèn)過(guò)，則不久以后該數(shù)據(jù)可能再次被訪問(wèn)。產(chǎn)生時(shí)間局限性的典型原因是在程序中存在著大量的循環(huán)操作。
空間局限性：一旦程序訪問(wèn)了某個(gè)存儲(chǔ)單元，在不久之后，其附近的存儲(chǔ)單元也將被訪問(wèn)，即程序在一段時(shí)間內(nèi)所訪問(wèn)的地址可能集中在一定的范圍之內(nèi)，其典型情況便是程序的順序執(zhí)行。

3.虛擬存儲(chǔ)器有哪些特征？其中最本質(zhì)的特征是什么？
多次性、對(duì)換性、虛擬性。虛擬性。

4.實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器需要哪些硬件支持？
分頁(yè)請(qǐng)求系統(tǒng)：請(qǐng)求分頁(yè)的頁(yè)表機(jī)制、缺頁(yè)中斷機(jī)構(gòu)、地址變換機(jī)構(gòu)。
請(qǐng)求分段系統(tǒng)：請(qǐng)求分段的段表機(jī)制、缺段中斷機(jī)構(gòu)、地址變換機(jī)構(gòu)。

5.實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器需要哪幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)？
（1）在分頁(yè)請(qǐng)求系統(tǒng)中是在分頁(yè)的基礎(chǔ)上，增加了請(qǐng)求調(diào)頁(yè)功能和頁(yè)面置換功能所形成的頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)。允許只裝入少數(shù)頁(yè)面的程序（及數(shù)據(jù)），便啟動(dòng)運(yùn)行。
（2）在請(qǐng)求分段系統(tǒng)中是在分段系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了請(qǐng)求調(diào)段及分段置換功能后形成的段式虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)。允許只裝入少數(shù)段（而非所有段）的用戶程序和數(shù)據(jù)，即可啟動(dòng)運(yùn)行。

6.在請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，頁(yè)表應(yīng)包括哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)？每項(xiàng)的作用是什么？
（1）狀態(tài)位（存在位）P：它用于指示該頁(yè)是否已調(diào)入內(nèi)存，供程序訪問(wèn)時(shí)參考。
（2）訪問(wèn)字段A：用于記錄本頁(yè)在一段時(shí)間內(nèi)被訪問(wèn)的次數(shù)，或記錄本頁(yè)最近已有多長(zhǎng)時(shí)間未被訪問(wèn)，提供給置換算法（程序）在選擇換出頁(yè)面時(shí)參考。
（3）修改位M：標(biāo)識(shí)該頁(yè)再調(diào)入內(nèi)存后是否被修改過(guò)。
（4）外存地址：用于指出該頁(yè)在外存上的地址，通常是物理塊號(hào)，供調(diào)入該頁(yè)時(shí)參考。

7.試比較缺頁(yè)中斷機(jī)構(gòu)與一般的中斷，它們之間有何明顯的區(qū)別？
（1）在指令執(zhí)行期間產(chǎn)生和處理中斷信號(hào)。通常，CPU都是在一條指令執(zhí)行完后，才檢查是否有中斷請(qǐng)求到達(dá)。然而，缺頁(yè)中斷是在指令執(zhí)行期間，若發(fā)現(xiàn)所要訪問(wèn)的指令或數(shù)據(jù)不在內(nèi)存時(shí)，便立即產(chǎn)生和處理缺頁(yè)中斷信號(hào)，一邊能及時(shí)將所缺之頁(yè)面調(diào)入內(nèi)存。
（2）一條指令在執(zhí)行期間可能產(chǎn)生多次缺頁(yè)中斷。

8.試說(shuō)明請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中的地址變換過(guò)程。
在進(jìn)行地址變換時(shí)，首先檢索快表，試圖從中找出所要訪問(wèn)的頁(yè)。若找到，便修改頁(yè)表項(xiàng)中的訪問(wèn)位，供置換算法選換出頁(yè)面時(shí)參考。對(duì)于寫指令，還需將修改位置成“1”，表示該頁(yè)再調(diào)入內(nèi)存后已被修改。然后利用頁(yè)表項(xiàng)中給出的物理塊號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址形成物理地址。地址變換過(guò)程到此結(jié)束。

9.何謂固定分配局部置換和可變分配全局置換的內(nèi)存分配策略？
（1）固定分配局部置換。所謂固定分配，是指為每個(gè)進(jìn)程分配一組固定數(shù)目的物理塊，在進(jìn)程運(yùn)行期間不再改變。所謂局部置換，是指如果進(jìn)程在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)缺頁(yè)，則只能從分配給該進(jìn)程的n個(gè)頁(yè)面中選出一頁(yè)換出，然后再調(diào)入一頁(yè)，以保證分配給該進(jìn)程的內(nèi)存空間不變。
（2）可變分配全局置換。所謂可變分配，是指先為每個(gè)進(jìn)程分配一定數(shù)目的物理塊，在進(jìn)程運(yùn)行期間，可根據(jù)情況做適當(dāng)?shù)脑黾踊驕p少。所謂全局置換，是指如果進(jìn)程在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)缺頁(yè)，則將OS所保留的空閑物理塊（一般組織為一個(gè)空閑物理塊隊(duì)列）取出一塊分配給該進(jìn)程，或者以所有進(jìn)程的全部物理快為標(biāo)的，選擇一塊換出，然后將所缺之頁(yè)調(diào)入。

10.在請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，應(yīng)從何處將所需頁(yè)面調(diào)入內(nèi)存？
（1）系統(tǒng)擁有足夠的對(duì)換區(qū)空間，這時(shí)可以全部從對(duì)換區(qū)調(diào)入所需頁(yè)面，以提高調(diào)頁(yè)速度。
（2）系統(tǒng)缺少足夠的對(duì)換區(qū)空間，這時(shí)凡是不會(huì)被修改的文件，都直接從文件區(qū)調(diào)入；而當(dāng)換出這些頁(yè)面時(shí)，由于他們未被修改，則不必再將它們重寫到磁盤（換出），以后再調(diào)入時(shí)，仍從文件區(qū)直接調(diào)入。但對(duì)于那些可能被修改的部分，在將它們換出時(shí)便須調(diào)到對(duì)換區(qū)，以后需要時(shí)再?gòu)膶?duì)換區(qū)調(diào)入。
（3）UNIX方式。由于與進(jìn)程有關(guān)的文件都放在文件區(qū)，故凡是未運(yùn)行過(guò)的頁(yè)面，都應(yīng)從文件區(qū)調(diào)入。而對(duì)于曾經(jīng)運(yùn)行過(guò)但又被換出的頁(yè)面，由于是被放在對(duì)換區(qū)，因此在下次調(diào)入時(shí)應(yīng)從對(duì)換區(qū)調(diào)入。

11.試說(shuō)明在請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中頁(yè)面的調(diào)入過(guò)程。
每當(dāng)程序所要訪問(wèn)的頁(yè)面未在內(nèi)存時(shí)（存在位為“0”），便向CPU發(fā)出一缺頁(yè)中斷，中斷處理程序首先保留CPU環(huán)境，分析中斷原因后，轉(zhuǎn)入缺頁(yè)中斷處理程序。
該程序通過(guò)查找頁(yè)表，得到該頁(yè)表在外存的物理塊后：
如果此時(shí)內(nèi)存能容納新頁(yè)，則啟動(dòng)磁盤I/O，將所缺之頁(yè)調(diào)入內(nèi)存，然后修改頁(yè)表。
如果內(nèi)存已滿，則須先按照某種置換算法，從內(nèi)存中選出一頁(yè)準(zhǔn)備換出；如果該頁(yè)未被修改過(guò)（修改位為“0”），可不必將該頁(yè)寫回磁盤；但如果此頁(yè)已被修改（修改位為“1”），則必須將它寫回磁盤，然后再把所缺的頁(yè)調(diào)入內(nèi)存，并修改頁(yè)表中的相應(yīng)表項(xiàng)，置其存在位為“1”，并將此頁(yè)表項(xiàng)寫入快表中。
在缺頁(yè)調(diào)入內(nèi)存后，利用修改后的頁(yè)表，去形成所要訪問(wèn)數(shù)據(jù)的物理地址，再去訪問(wèn)內(nèi)存數(shù)據(jù)。整個(gè)頁(yè)面的調(diào)入過(guò)程對(duì)用戶是透明的。

12.在請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，常采用哪幾種頁(yè)面置換算法？
答：采用的頁(yè)面置換算法有：最佳置換算法和先進(jìn)先出置換算法，最近最久未使用（LRU）置換算法，Clock置換算法，最少使用置換算法，頁(yè)面緩沖算法等。

13.在一個(gè)請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)中，采用先進(jìn)先出FIFO頁(yè)面置換算法時(shí)，假如一個(gè)作業(yè)的頁(yè)面走向?yàn)?、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(shí)，試計(jì)算在訪問(wèn)過(guò)程中所發(fā)生的缺頁(yè)次數(shù)和缺頁(yè)率，并比較所得結(jié)果。
M=3時(shí)，采用FIFO頁(yè)面置換算法的缺頁(yè)次數(shù)為9次，缺頁(yè)率為75%；M=4時(shí)，采用FIFO頁(yè)面置換算法的缺頁(yè)次數(shù)為10次，缺頁(yè)率為83%。
由此可見(jiàn)，增加分配給作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)，反而增加了缺頁(yè)次數(shù)，提高了缺頁(yè)率，這種現(xiàn)象被稱為是Belady現(xiàn)象。

14.實(shí)現(xiàn)最近最久未使用LRU算法所需的硬件支持是什么？
需要寄存器和棧等硬件支持。寄存器用于記錄某進(jìn)程在內(nèi)存中各頁(yè)的使用情況，棧用于保存當(dāng)前使用的各個(gè)頁(yè)面的頁(yè)面號(hào)。

15.試說(shuō)明改進(jìn)型Clock置換算法的基本原理。
因?yàn)樾薷倪^(guò)的頁(yè)面在換出時(shí)付出的開(kāi)銷比未被修改過(guò)的頁(yè)面大，在改進(jìn)型Clock算法中，既考慮頁(yè)面的使用情況，還要增加置換代價(jià)的因素；在選擇頁(yè)面作為淘汰頁(yè)面時(shí)，把同時(shí)滿足未使用過(guò)和未被修改過(guò)作為首選淘汰頁(yè)面。

16.影響頁(yè)面換進(jìn)換出效率的若干因素是什么？
（1）頁(yè)面置換算法：影響頁(yè)面換進(jìn)換出效率最重要的因素，直接影響進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中的缺頁(yè)率，影響頁(yè)面換進(jìn)換出的開(kāi)銷。
（2）寫回磁盤的頻率：如果是采取每個(gè)頁(yè)面換出時(shí)，就將它寫回磁盤的策略，這意味著每換出一個(gè)頁(yè)面，便需要啟動(dòng)一次磁盤。
但如果在系統(tǒng)中建立了一個(gè)已修好換出頁(yè)面鏈表，對(duì)每一個(gè)要被換出的頁(yè)面（已修改），系統(tǒng)可暫不把它們寫回磁盤，而是將它們掛在已修改換出頁(yè)面鏈表上，僅當(dāng)被換出頁(yè)面數(shù)目達(dá)到一定值時(shí)，再將它們一起寫回到磁盤上，這樣就顯著地減少了磁盤I/O的操作次數(shù)。
（3）讀入內(nèi)存的頻率：在設(shè)置了已修改換出頁(yè)面鏈表后，在該鏈表上就暫時(shí)有一批裝有數(shù)據(jù)的頁(yè)面，如果需要再次訪問(wèn)這些頁(yè)面時(shí)，就不需從外存上調(diào)入，而直接從已修改換出頁(yè)面鏈表獲取，這樣也可以減少將頁(yè)面從磁盤讀入內(nèi)存的頻率，減少頁(yè)面換進(jìn)的開(kāi)銷。或者說(shuō)，只需花費(fèi)很小的開(kāi)銷，便可使這些頁(yè)面，又回到該進(jìn)程的駐留集中。

17.頁(yè)面緩沖算法的主要特點(diǎn)是什么？它是如何降低頁(yè)面換進(jìn)換出的頻率的？
特點(diǎn)：（1）顯著地降低了頁(yè)面換進(jìn)、換出的頻率，使磁盤I/O的操作次數(shù)大為減少，因而減少了頁(yè)面換進(jìn)換出的開(kāi)銷；
（2）由于換入還出的開(kāi)銷大幅度減小，才能使其采用一種較簡(jiǎn)單的置換策略，如先進(jìn)先出算法，它不需要特殊硬件的支持，實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常簡(jiǎn)單。
在該系統(tǒng)中，內(nèi)存分配策略上采用了可變分配和局部置換方式。為了能顯著地降低頁(yè)面換進(jìn)換出的頻率，在內(nèi)存中設(shè)置了如下兩個(gè)鏈表：
（1）空閑頁(yè)面鏈表：是一個(gè)空閑物理塊鏈表，用于分配給頻繁發(fā)生缺頁(yè)的進(jìn)程，以降低該進(jìn)程的缺頁(yè)率。當(dāng)有一個(gè)未被修改的頁(yè)要換出時(shí)，實(shí)際上并不將它換出到外存，而是把它們所在的物理塊，掛在空閑鏈表的末尾。
（2）修改頁(yè)面鏈表：由已修改的頁(yè)面所形成的鏈表。設(shè)置該鏈表的目的，是為了減少已修改頁(yè)面換出的次數(shù)。降低將已修改頁(yè)面寫回磁盤的頻率，以及降低將磁盤內(nèi)容讀入內(nèi)存的頻率。

18.什么是抖動(dòng)？產(chǎn)生抖動(dòng)的原因是什么？
抖動(dòng)就是指當(dāng)內(nèi)存中已無(wú)空閑空間而又發(fā)生缺頁(yè)中斷時(shí)，需要從內(nèi)存中調(diào)出一頁(yè)程序或數(shù)據(jù)送磁盤的對(duì)換區(qū)中，如果算法不適當(dāng)，剛被換出的頁(yè)很快被訪問(wèn)，需重新調(diào)入，因此需再選一頁(yè)調(diào)出，而此時(shí)被換出的頁(yè)很快又要被訪問(wèn)，因而又需將它調(diào)入，如此頻繁更換頁(yè)面，使得系統(tǒng)把大部分時(shí)間用在了頁(yè)面的調(diào)進(jìn)換出上，而幾乎不能完成任何有效的的工作，我們稱這種現(xiàn)象為“抖動(dòng)”。
產(chǎn)生抖動(dòng)的原因是由于CPU的利用率和多道程序度的對(duì)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(huì)造成缺頁(yè)率的急劇上升，導(dǎo)致CPU的利用率下降，而系統(tǒng)的調(diào)度程序又會(huì)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(shí)的進(jìn)程是處于“抖動(dòng)”狀態(tài)。

19.何謂工作集？它是基于什么原理確定的？
工作集（或駐留集）是指在某時(shí)間間隔內(nèi)，進(jìn)程要訪問(wèn)的頁(yè)面集合。經(jīng)常被使用的頁(yè)面需要在工作集中，而長(zhǎng)期不被使用的頁(yè)面要從工作集中被丟棄。為了防止系統(tǒng)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象，需要選擇合適的工作集大小。
工作集模型的原理是：
讓操作系統(tǒng)跟蹤每個(gè)進(jìn)程的工作集，并為進(jìn)程分配大于其工作集的物理塊。如果還有空閑物理塊，則可以再調(diào)一個(gè)進(jìn)程到內(nèi)存以增加多道程序數(shù)。如果所有工作集之和增加以至于超過(guò)了可用物理塊的總數(shù)，那么操作系統(tǒng)會(huì)暫停一個(gè)進(jìn)程，將其頁(yè)面調(diào)出并且將其物理塊分配給其他進(jìn)程，防止出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象。正確選擇工作集大小，對(duì)存儲(chǔ)器的利用率和系統(tǒng)吞吐量的提高，都將產(chǎn)生重要影響。

20.當(dāng)前可以利用哪幾種方法來(lái)防止“抖動(dòng)”？
（1）采取局部置換策略（2）把工作集算法融入到處理機(jī)調(diào)度中（3）利用“L=S”準(zhǔn)則調(diào)節(jié)缺頁(yè)率（4）選擇暫停的進(jìn)程

21.試試說(shuō)明如何利用“L=S”準(zhǔn)則來(lái)調(diào)節(jié)缺頁(yè)率，以避免“抖動(dòng)”的發(fā)生？
P172

22.為了實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求分段式存儲(chǔ)管理，應(yīng)在系統(tǒng)中增加配置哪些硬件結(jié)構(gòu)？
請(qǐng)求段表機(jī)制、缺段中斷機(jī)制和地址變換機(jī)構(gòu)。

23.在請(qǐng)求段表機(jī)制中，應(yīng)設(shè)置哪些段表項(xiàng)？
段名、段長(zhǎng)、段基址、存取方式、訪問(wèn)字段、修改位、存在位、增補(bǔ)位、外存始地址。

24.說(shuō)明請(qǐng)求分段系統(tǒng)中的缺頁(yè)中斷處理過(guò)程。
（1）根據(jù)當(dāng)前執(zhí)行指令中的邏輯地址查頁(yè)表，判斷該頁(yè)是否在主存儲(chǔ)器中；
（2）該頁(yè)標(biāo)志為“0”形成缺頁(yè)中斷，中斷裝置通過(guò)交換PSW讓操作系統(tǒng)的中斷處理程序占用處理器；
（3）操作系統(tǒng)處理缺頁(yè)中斷的辦法是查主存分配表找一個(gè)空閑的主存塊，查頁(yè)表找出該頁(yè)在磁盤上的位置，啟動(dòng)磁盤讀出該頁(yè)信息。
（4）把從磁盤上讀出的信息裝入找到的主存塊中。
（5）當(dāng)頁(yè)面住處被裝入主存后，應(yīng)修改頁(yè)表中對(duì)應(yīng)的表目，填上該頁(yè)所占用的主存塊把標(biāo)志置為“1”，表示該頁(yè)已在主存儲(chǔ)器中
（6）由于產(chǎn)生缺頁(yè)中斷時(shí)的那條指令并沒(méi)執(zhí)行完，所以在把頁(yè)面裝入之后應(yīng)重新執(zhí)行被中斷指令。

25.請(qǐng)對(duì)共享段表中的各項(xiàng)作簡(jiǎn)要說(shuō)明。
在系統(tǒng)中配置一張共享段表，所有各共享段都在共享段表中占有一表項(xiàng)。在表項(xiàng)的上面記錄了共享段的段號(hào)、段長(zhǎng)、內(nèi)存始址、狀態(tài)（存在）位、外存始址以及共享計(jì)數(shù)等信息，接下來(lái)就是記錄了共享此分段的每個(gè)進(jìn)程的情況。
①共享進(jìn)程計(jì)數(shù)count：記錄有多少進(jìn)程正在共享該分段。
②存取控制字段：對(duì)于一個(gè)共享段，應(yīng)為不同的進(jìn)程賦予不同的存儲(chǔ)權(quán)限。
③段號(hào)：每個(gè)進(jìn)程可用自己進(jìn)程的序號(hào)，去訪問(wèn)該共享段。

26.如何實(shí)現(xiàn)共享分段的分配和回收?
答：①共享段的分配：在為共享段分配內(nèi)存時(shí)，對(duì)第一個(gè)請(qǐng)求使用該共享段的進(jìn)程，由系統(tǒng)為該共享段分配一物理區(qū)，當(dāng)又有其它進(jìn)程需要調(diào)用該共享段時(shí)，無(wú)須再為該段分配內(nèi)存。
②共享段的回收：當(dāng)共享此段的某進(jìn)程不再需要該段時(shí)，若無(wú)其他進(jìn)程使用該段，則由系統(tǒng)回收該共享段的物理內(nèi)存，否則只是取消調(diào)用者進(jìn)程在共享段表中的有關(guān)記錄。

第六章

1.試說(shuō)明I/O系統(tǒng)的基本功能。
隱藏物理設(shè)備的細(xì)節(jié)、與設(shè)備的無(wú)關(guān)性、提高處理機(jī)和I/O設(shè)備的利用率、對(duì)I/O設(shè)備進(jìn)行控制、確保對(duì)設(shè)備的正確共享、錯(cuò)誤處理

2.簡(jiǎn)要說(shuō)明I/O軟件的4個(gè)層次的基本功能。
中斷處理程序：用于保存被中斷進(jìn)程的CPU環(huán)境，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷處理程序進(jìn)行處理，處理完后恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，并返回到被中斷的進(jìn)程
設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序：與硬件直接有關(guān)，用來(lái)具體實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)設(shè)備發(fā)出的操作指令，驅(qū)動(dòng)I/O設(shè)備工作
設(shè)備獨(dú)立性軟件：用于實(shí)現(xiàn)用戶程序與設(shè)備驅(qū)動(dòng)器的統(tǒng)一接口、設(shè)備命令、設(shè)備保護(hù)，以及設(shè)備分配與釋放等。
用戶層I/O軟件：用于實(shí)現(xiàn)用戶與I/O設(shè)備交互

3.I/O系統(tǒng)接口與軟件/硬件（RW/HW）接口分別是什么接口？
I/O系統(tǒng)接口是I/O系統(tǒng)與上層系統(tǒng)之間的接口，向上層提供對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作的抽象I/O命令，以方便高層對(duì)設(shè)備的使用；
軟件/硬件（RW/HW）接口的上面是中斷處理程序和用于不同設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，它的下面是各種設(shè)備的控制器。

4.與設(shè)備無(wú)關(guān)性的基本含義是什么？為什么要設(shè)置該層？
答：為了提高OS的可適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，在現(xiàn)代OS中都毫無(wú)例外地實(shí)現(xiàn)了設(shè)備獨(dú)立性，也稱設(shè)備無(wú)關(guān)性。
基本含義：應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性而引入了邏輯設(shè)備和物理設(shè)備兩概念。在應(yīng)用程序中，使用邏輯設(shè)備名稱來(lái)請(qǐng)求使用某類設(shè)備；而系統(tǒng)在實(shí)際執(zhí)行時(shí)，還必須使用物理設(shè)備名稱。
優(yōu)點(diǎn)：1. 設(shè)備分配時(shí)的靈活性
2.易于實(shí)現(xiàn)I/O重定向（用于I/O操作的設(shè)備可以更換（即重定向），而不必改變應(yīng)用程序。

5.試說(shuō)明設(shè)備控制器的組成。
答：設(shè)置控制器與處理機(jī)的接口；設(shè)備控制器與設(shè)備的接口；I/O邏輯。

6.為了實(shí)現(xiàn)CPU與設(shè)備控制器之間的通信，設(shè)備控制器應(yīng)該具備哪些功能?
答：基本功能：接收和識(shí)別命令；數(shù)據(jù)交換；標(biāo)識(shí)和報(bào)告設(shè)備的狀態(tài)；地址識(shí)別：數(shù)據(jù)緩沖；差錯(cuò)控制。

7.什么是內(nèi)存映像I/O？它是如何實(shí)現(xiàn)的？
驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒊橄驣/O命令轉(zhuǎn)換出的一系列具體的命令、參數(shù)等數(shù)據(jù)裝入設(shè)備控制器的相應(yīng)寄存器，由控制器來(lái)執(zhí)行這些命令，具體實(shí)施對(duì)I/O設(shè)備的控制。
方式：利用特定的I/O指令、內(nèi)存映像I/O。

8.為什么說(shuō)中斷是OS賴以生存的基礎(chǔ)?
答：中斷在操作系統(tǒng)中有著特殊重要的地位，它是多道程序得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，沒(méi)有中斷，就不可能實(shí)現(xiàn)多道程序，因?yàn)檫M(jìn)程之間的切換是通過(guò)中斷來(lái)完成的。
另一方面，中斷也是設(shè)備管理的基礎(chǔ)，為了提高處理機(jī)的利用率和實(shí)現(xiàn)CPU和I/O設(shè)備并執(zhí)行，也必需有中斷的支持。中斷處理程序是整個(gè)I/O系統(tǒng)中最低的一層。

9.對(duì)中斷源的兩種處理方式分別用于哪種場(chǎng)合？
答：1) 屏蔽（禁止)中斷：當(dāng)處理機(jī)正在處理一個(gè)中斷時(shí)，將屏蔽掉所有的中斷，直到處理機(jī)已處理完本次中斷，再去檢查是否有中斷產(chǎn)生。所有中斷按順序處理，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，但不能用于實(shí)時(shí)性要求較高的中斷請(qǐng)求。
　　2）嵌套中斷：在設(shè)置了中斷優(yōu)先級(jí)的系統(tǒng)中，當(dāng)同時(shí)有多個(gè)不同優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求，CPU優(yōu)先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)最高的中斷請(qǐng)求，高優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求可以搶占正在運(yùn)行的低優(yōu)先級(jí)中斷的處理機(jī)。

10.設(shè)備中斷處理程序通常需完成哪些工作？
答：1、喚醒被阻塞的驅(qū)動(dòng)進(jìn)程。
　　2、保護(hù)被中斷進(jìn)程的CPU環(huán)境。
　　3、轉(zhuǎn)入相應(yīng)的設(shè)備處理程序。
　　4、中斷處理。
5、恢復(fù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)。

11.簡(jiǎn)要說(shuō)明中斷處理程序?qū)χ袛噙M(jìn)行處理的幾個(gè)步驟。
答：1、測(cè)定是否有未響應(yīng)的中斷信號(hào)
　　2、保護(hù)被中斷進(jìn)程的CPU環(huán)境
　　3、轉(zhuǎn)入相應(yīng)的設(shè)備處理程序
　　4、中斷處理
5、恢復(fù)CPU的現(xiàn)場(chǎng)并退出中斷

12.試說(shuō)明設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序具有哪些特點(diǎn)。
（1）驅(qū)動(dòng)程序是實(shí)現(xiàn)在與設(shè)備無(wú)關(guān)的軟件和設(shè)備控制器之間通信和轉(zhuǎn)換的程序；
（2）驅(qū)動(dòng)程序與設(shè)備控制器以及I/O設(shè)備的硬件特性緊密相關(guān)，對(duì)于不同類型的設(shè)備，應(yīng)配置不同的驅(qū)動(dòng)程序。但可以為相同的多個(gè)終端設(shè)置一個(gè)終端驅(qū)動(dòng)程序；
（3）驅(qū)動(dòng)程序與I/O設(shè)備所采用的I/O控制方式緊密相關(guān)，常用的I/O控制方式是中斷驅(qū)動(dòng)和DMA方式；
（4）由于驅(qū)動(dòng)程序與硬件緊密相關(guān)，因而其中的一部分必須用匯編語(yǔ)言書(shū)寫；
（5）驅(qū)動(dòng)程序應(yīng)允許可重入。

13.設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序通常需要完成哪些工作？
（1）接收由與設(shè)備無(wú)關(guān)的軟件發(fā)來(lái)的命令和參數(shù)，并將命令中的抽象要求轉(zhuǎn)換為與設(shè)備相關(guān)的低層操作序列；
（2）檢查用戶I/O請(qǐng)求的合法性，了解I/0設(shè)備狀態(tài)，傳遞有關(guān)參數(shù)，設(shè)置設(shè)備工作方式；
（3）發(fā)出I/O命令，如果設(shè)備空閑，便立即啟動(dòng)I/O設(shè)備，完成指定的I/O操作；如果設(shè)備忙碌，則將請(qǐng)求者的請(qǐng)求塊掛在設(shè)備隊(duì)列上等待；
（4）及時(shí)響應(yīng)由設(shè)備控制器發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求，并根據(jù)其中斷類型，調(diào)用相應(yīng)的中斷處理程序進(jìn)行處理。

14.簡(jiǎn)要說(shuō)明設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的處理過(guò)程可分為哪幾步。
（1）將抽象要求轉(zhuǎn)換為具體要求；
（2）對(duì)服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行校驗(yàn)；
（3）檢查設(shè)備的狀態(tài)；
（4）傳送必要的參數(shù)。

15.試說(shuō)明I/0控制發(fā)展的主要推動(dòng)因素是什么？
答：促使I/0控制不斷發(fā)展的幾個(gè)主要因素如下：
　　a.盡量減少CPU對(duì)I/O控制的干預(yù)，把CPU從繁雜的I/O控制中解脫出來(lái)，以便更多地去完成數(shù)據(jù)處理任務(wù)。
　　b.緩和CPU的高速性和設(shè)備的低速性之間速度不匹配的矛盾，以提高CPU的利用率和系統(tǒng)的吞吐量。
c.提高CPU和I/O設(shè)備操作的并行程度，使CPU和I/O設(shè)備都處于忙碌狀態(tài)，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的資源利用率和系統(tǒng)吞吐量。

16.有哪幾種I/O控制方式？各適用于何種場(chǎng)合？
程序I/O方式：適用于早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，并且是無(wú)中斷的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；
中斷驅(qū)動(dòng)I/O控制方式：普遍用于現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中；
DMA I/O控制方式：適用于I/O設(shè)備為塊設(shè)備時(shí)在和主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的一種I/O控制方式；
I/O通道控制方式：當(dāng)I/O設(shè)備和主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換是一組數(shù)據(jù)塊時(shí)通常采用I/O通道控制方式，但此時(shí)要求系統(tǒng)必須配置相應(yīng)的通道及通道控制器。

17.試說(shuō)明DMA的工作流程。
以從磁盤讀入數(shù)據(jù)為例，說(shuō)明DMA的工作流程。當(dāng)CPU要從磁盤讀入數(shù)據(jù)塊時(shí)，先向磁盤控制器發(fā)送一條讀命令。該命令被送到命令寄存器CR中。同時(shí)還發(fā)送本次要讀入數(shù)據(jù)的內(nèi)存起始目標(biāo)地址，送入內(nèi)存地址寄存器MAR；本次要讀數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)送入數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器DC，將磁盤中的源地址直接送DMA控制器的I/O控制邏輯上。然后啟動(dòng)DMA 控制器傳送數(shù)據(jù)，以后CPU便處理其它任務(wù)。整個(gè)數(shù)據(jù)傳送過(guò)程由DMA控制器控制。
18.為什么要引入與設(shè)備的無(wú)關(guān)性?如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備的獨(dú)立性？
引入設(shè)備獨(dú)立性，可使應(yīng)用程序獨(dú)立于具體的物理設(shè)備，使設(shè)備分配具有靈活性。另外容易實(shí)現(xiàn)I/0重定向。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性，必須在設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序之上設(shè)置一層設(shè)備獨(dú)立性軟件，用來(lái)執(zhí)行所有I/0設(shè)備的公用操作，并向用戶層軟件提供統(tǒng)一接口。

19.與設(shè)備的無(wú)關(guān)的軟件中，包括了哪些公有操作的軟件?
答：1、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的統(tǒng)一接口
　　2、緩沖管理
　　3、差錯(cuò)控制
　　4、對(duì)獨(dú)立設(shè)備的分配與回收
5、獨(dú)立于設(shè)備的邏輯數(shù)據(jù)塊

20.在考慮到設(shè)備的獨(dú)立性時(shí)，應(yīng)如何分配獨(dú)占設(shè)備?
（1）進(jìn)程以邏輯設(shè)備名提出I/0請(qǐng)求。
（2）根據(jù)邏輯設(shè)備表相應(yīng)表項(xiàng)獲得I/0請(qǐng)求的邏輯設(shè)備對(duì)應(yīng)類型的物理設(shè)備在系統(tǒng)設(shè)備表中的指針。
（3）從指針?biāo)肝恢闷痦樞驒z索系統(tǒng)設(shè)備表，直到找到一個(gè)屬于對(duì)應(yīng)I/0請(qǐng)求所用類型、空閑可用且基于設(shè)備分配安全性算法驗(yàn)證為安全分配的設(shè)備的設(shè)備控制表，將對(duì)應(yīng)設(shè)備分配給請(qǐng)求進(jìn)程；
　　如果未找到安全可用的空閑設(shè)備，則把請(qǐng)求進(jìn)程的進(jìn)程控制塊掛到相應(yīng)類型設(shè)備的等待隊(duì)列上等待喚醒和分配。
（4）系統(tǒng)把設(shè)備分配給I/0請(qǐng)求進(jìn)程后，再到該設(shè)備的設(shè)備控制表中找出與其相連接的控制器的控制器控制表，根據(jù)其狀態(tài)字段判斷該控制器是否忙碌，若忙則把請(qǐng)求進(jìn)程的進(jìn)程控制塊掛到該控制器的等待隊(duì)列上；否則將該控制器分配給進(jìn)程。
（5）系統(tǒng)把控制器分配給I/0請(qǐng)求進(jìn)程后，再到該控制器的控制器控制表中找出與其相連接的通道的通道控制表，根據(jù)其狀態(tài)字段判斷該通道是否忙碌，若忙則把請(qǐng)求進(jìn)程的進(jìn)程控制塊掛到該通道的等待隊(duì)列上：否則將該通道分配給進(jìn)程。
（6）只有在設(shè)備、控制器和通道三者都分配成功時(shí)，這次的設(shè)備分配才算成功，然后便可啟動(dòng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。

21.何謂設(shè)備虛擬？實(shí)現(xiàn)設(shè)備虛擬式所依賴的關(guān)鍵技術(shù)是什么？
答：通過(guò)虛擬技術(shù)可將一臺(tái)獨(dú)占設(shè)備變換成若干臺(tái)邏輯設(shè)備，供若干個(gè)用戶（進(jìn)程）同時(shí)使用，通常把這種經(jīng)過(guò)虛擬技術(shù)處理后的設(shè)備稱為虛擬設(shè)備。其實(shí)現(xiàn)所依賴的關(guān)鍵技術(shù)是SPOOLING技術(shù)。

22.在實(shí)現(xiàn)后臺(tái)打印時(shí)，SPOOLing 系統(tǒng)應(yīng)為請(qǐng)求I/0的進(jìn)程提供哪些服務(wù)？
答：1、由輸出進(jìn)程在輸出井中為之申請(qǐng)一空閑盤塊區(qū)，并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中；
　　2、輸出進(jìn)程再為用戶進(jìn)程申請(qǐng)一張空白的用戶打印表，并將用戶的打印要求填入其中，再將該表掛到請(qǐng)求打印隊(duì)列上。
3、一旦打印機(jī)空閑，輸出進(jìn)程便從請(qǐng)求打印隊(duì)列的隊(duì)首取出一張請(qǐng)求打印表，根據(jù)表中的要求將要打印的數(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。

23.假脫機(jī)系統(tǒng)向用戶提供共享打印機(jī)的基本思想是什么？
答：對(duì)每個(gè)用戶而言，系統(tǒng)并非即時(shí)執(zhí)行其程序輸出數(shù)據(jù)的真實(shí)打印操作，而只是即時(shí)將數(shù)據(jù)輸出到緩沖區(qū)，這時(shí)的數(shù)據(jù)并未真正被打印，只是讓用戶感覺(jué)系統(tǒng)已為他打印；
真正的打印操作，是在打印機(jī)空閑且該打印任務(wù)在等待隊(duì)列中已排到隊(duì)首時(shí)進(jìn)行的；以上過(guò)程是對(duì)用戶屏蔽的，用戶是不可見(jiàn)的。

24.引入緩沖的主要原因是什么？
答：緩和CPU與I/0設(shè)備之間速度不匹配的矛盾；減少對(duì)CPU的中斷頻率：放寬對(duì)中斷響應(yīng)時(shí)間的限制：解決數(shù)據(jù)力度不匹配的問(wèn)題；提高CPU和I/0設(shè)備之間的并行性。

25.在單緩沖情況下，為什么系統(tǒng)對(duì)一塊數(shù)據(jù)的處理時(shí)間為max（C，T)+M?
答：在塊設(shè)備輸入時(shí)，假定從磁盤把一塊數(shù)據(jù)輸入到緩沖區(qū)的時(shí)間為T；操作系統(tǒng)將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)傳送給用戶區(qū)的時(shí)間為M；而CPU對(duì)這一塊數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得時(shí)間為C。
在單緩沖情況下，由于設(shè)備的輸入操作和CPU的處理操作可以并行，所以系統(tǒng)對(duì)每一整塊數(shù)據(jù)的處理時(shí)間為max（C，T）+M。

26.為什么在雙緩沖情況下，系統(tǒng)對(duì)一塊數(shù)據(jù)的處理時(shí)間為max（C，T）?
答：該方式又稱緩沖對(duì)換方式，在設(shè)備輸入時(shí)，先將數(shù)據(jù)送入第一緩沖區(qū)，裝滿后便轉(zhuǎn)向第二緩沖區(qū)。此時(shí)操作系統(tǒng)可以從第一緩沖區(qū)移出數(shù)據(jù)，并送入用戶進(jìn)程。
接著由CPU對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。在雙緩沖區(qū)中，不僅設(shè)備的輸入操作和CPU的處理操作可以并行，設(shè)備的輸入操作和數(shù)據(jù)的傳送操作也可以并行，因此耗時(shí)大約為max（C+M，T)。考慮到M是內(nèi)存中數(shù)據(jù)塊的“搬家”耗時(shí)，非常短暫可以省略，因此近似地認(rèn)為是：max（C，T）。

27.試?yán)L圖說(shuō)明把多緩沖用于輸出時(shí)的情況。
P211

28.試說(shuō)明收容輸入工作緩沖區(qū)和提取輸出工作緩沖區(qū)的工作情況。
答：①收容輸入工作緩沖區(qū)的工作情況為：在輸入進(jìn)程需要輸入數(shù)據(jù)時(shí)，調(diào)用GetBuf（EmptyQueue)過(guò)程，從EmptyQueue隊(duì)列的隊(duì)首摘下一個(gè)空緩沖區(qū)，作為收容輸入工作緩沖區(qū)Hin。
　　然后把數(shù)據(jù)輸入其中，裝滿后再調(diào)用PutBuf（InputQueue,Hin)過(guò)程，將該緩沖區(qū)掛在輸入隊(duì)列InputQueue的隊(duì)尾。
　　②提取輸出工作緩沖區(qū)的工作情況為：當(dāng)要輸出數(shù)據(jù)時(shí)，調(diào)用GetBuf（OutputQueue)過(guò)程，從輸出隊(duì)列的隊(duì)首取得一裝滿輸出數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)作為提取輸出工作緩沖區(qū)Sout。在數(shù)據(jù)提取完后，再調(diào)用PutBuf(EmptyQueue,Sout)過(guò)程，將該緩沖區(qū)掛到空緩沖隊(duì)列EmptyQueue的隊(duì)尾。

29.何謂安全分配方式和不安全分配方式？
答：①安全分配方式是指每當(dāng)進(jìn)程發(fā)出I/0請(qǐng)求后，便進(jìn)入阻塞狀態(tài)，直到其I/0操作完成時(shí)才被喚醒。
　　在采用這種分配策略時(shí)，一旦進(jìn)程已獲得某種設(shè)備資源后便阻塞，使它不可能再請(qǐng)求任何資源，而在它運(yùn)行時(shí)又不保持任何資源。這種分配方式已經(jīng)摒棄了造成死鎖的“請(qǐng)求和保持”條件，分配是安全的。缺點(diǎn)是進(jìn)程進(jìn)展緩慢，CPU與I/0設(shè)備串行工作。
　　②不安全分配方式是指進(jìn)程發(fā)出I/0請(qǐng)求后仍繼續(xù)執(zhí)行，需要時(shí)又可發(fā)出第二個(gè)I/0請(qǐng)求、第三個(gè)I/0請(qǐng)求。僅當(dāng)進(jìn)程請(qǐng)求的設(shè)備已被另一個(gè)進(jìn)程占有時(shí)，進(jìn)程才進(jìn)入阻塞狀態(tài)。
　　優(yōu)點(diǎn)是一個(gè)進(jìn)程可同時(shí)操作多個(gè)設(shè)備，進(jìn)程推進(jìn)迅速。缺點(diǎn)是分配不安全，可能具有“請(qǐng)求和保持”條件，可能造成死鎖。因此，在設(shè)備分配程序中需增加一個(gè)功能，用于對(duì)本次的設(shè)備分配是否會(huì)發(fā)生死鎖進(jìn)行安全性計(jì)算，僅當(dāng)計(jì)算結(jié)果表明分配安全的情況下才進(jìn)行分配。

30.磁盤訪問(wèn)時(shí)間由哪幾部分組成？每部分時(shí)間應(yīng)如何計(jì)算？
答：磁盤訪問(wèn)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=m×n+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。

31.目前常用的磁盤調(diào)度算法有哪幾種？每種算法優(yōu)先考慮的問(wèn)題是什么？
答：目前常用的磁盤調(diào)度算法有先來(lái)先服務(wù)、最短尋道時(shí)優(yōu)先級(jí)掃描等算法。
　　（1）先來(lái)先服務(wù)算法優(yōu)先考慮進(jìn)程請(qǐng)求訪問(wèn)磁盤的先后次序；
　　（2）最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法優(yōu)先考慮要求訪問(wèn)的磁道與當(dāng)前磁頭所在磁道距離是否最近：
（3）掃描算法考慮欲訪問(wèn)的磁道與當(dāng)前磁道間的距離，更優(yōu)先考慮磁頭當(dāng)前的移動(dòng)方向。

第七章

1.何謂數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄和文件？
數(shù)據(jù)項(xiàng)：是最低級(jí)的數(shù)據(jù)組織形式，可以分為兩種類型：基本數(shù)據(jù)項(xiàng)和組合數(shù)據(jù)項(xiàng)。基本數(shù)據(jù)項(xiàng)是用于描述一個(gè)對(duì)象的某種屬性的字符集，是數(shù)據(jù)組織中可以命名的最小邏輯數(shù)據(jù)單位，又稱為字段。組合數(shù)據(jù)項(xiàng)是由若干個(gè)基本數(shù)據(jù)項(xiàng)組成的，簡(jiǎn)稱組項(xiàng)。
記錄：記錄是一組相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合，用于描述一個(gè)對(duì)象在某方面的屬性。
文件：文件是指由創(chuàng)建者所定義的、具有文件名的一組

2.文件系統(tǒng)的模型可分為三層，試說(shuō)明其每一層所包含的基本內(nèi)容。
最底層是對(duì)象及其屬性，文件管理系統(tǒng)管理的對(duì)象如下：文件，目錄，磁盤（磁帶）存儲(chǔ)空間。
中間層是對(duì)對(duì)象進(jìn)行操縱和管理的軟件集合，最高層是文件系統(tǒng)提供給用戶的接口。

3.與文件系統(tǒng)有關(guān)的軟件可分為那幾個(gè)層次？
I/O控制層、基本文件系統(tǒng)層、基本I/O管理程序、邏輯文件系統(tǒng)。

4.試說(shuō)明用戶可以對(duì)文件施加的主要操作有哪些？
創(chuàng)建、刪除、讀、寫、設(shè)置文件的讀/寫位置、打開(kāi)、關(guān)閉。
允許用戶直接設(shè)置和獲得文件的屬性：改變已存文件的文件名、改變文件的擁有著、改變對(duì)文件的訪問(wèn)權(quán)、查詢文件的狀態(tài)。
對(duì)目錄的操作：創(chuàng)建一個(gè)目錄、刪除一個(gè)目錄、改變當(dāng)前目錄和工作目錄等。
實(shí)現(xiàn)文件共享的系統(tǒng)調(diào)用，以及用于對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行操作的系統(tǒng)調(diào)用等。

5.為什么在大多數(shù)OS中都引入了“打開(kāi)”這一文件系統(tǒng)調(diào)用？打開(kāi)的含義是什么？
當(dāng)用戶要求對(duì)一個(gè)文件實(shí)施多次讀/寫或其他操作時(shí)，每次都要從檢索目錄開(kāi)始。為了避免多次重復(fù)地檢索目錄，在大多數(shù)OS中都引入了“打開(kāi)”這一文件系統(tǒng)調(diào)用。
所謂“打開(kāi)”，是指系統(tǒng)將指名文件的屬性（包括該文件在外存上的物理位置），從外存拷貝到內(nèi)存打開(kāi)文件表的一個(gè)表目中，并將該表目的編號(hào)（或稱為索引號(hào)）返回給用戶。換而言之，“打開(kāi)”就是在用戶和指定文件之間建立起一個(gè)鏈接。此后，用戶可通過(guò)該鏈接直接得到文件信息，從而避免了再次通過(guò)目錄檢索文件，即當(dāng)用戶再次向系統(tǒng)發(fā)出文件操作請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)用戶提供的索引號(hào)可以直接在打開(kāi)文件中查找到文件信息。

6.何謂文件的邏輯結(jié)構(gòu)？何謂文件的物理結(jié)構(gòu)？
文件的邏輯結(jié)構(gòu)：這是從用戶觀點(diǎn)出發(fā)所觀察到的文件組織形式，即文件是由一系列的邏輯記錄組成的，是用戶可以直接處理的數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)，它獨(dú)立于文件的物理特性，又稱為文件組織。
文件的物理結(jié)構(gòu)：又稱為存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。這是指系統(tǒng)將文件存儲(chǔ)在外存上所形成的一種存儲(chǔ)組織形式，是用戶不能看見(jiàn)的。

7.按文件的組織形式可將文件分為哪幾種類型？
順序文件、索引文件、索引順序文件。

8.如何提高對(duì)變長(zhǎng)記錄順序文件的檢索速度？
為變長(zhǎng)記錄文件建立一張索引表，為主文件中的每個(gè)記錄在索引表中分別設(shè)置一個(gè)表項(xiàng)，記錄指向記錄的指針（即記錄在邏輯地址空間的首址）以及記錄的長(zhǎng)度L，索引表按關(guān)鍵字排序，因此其本身也是一個(gè)定長(zhǎng)記錄的順序文件，這樣就把對(duì)變長(zhǎng)記錄順序文件的順序檢索轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)定長(zhǎng)記錄索引文件的隨機(jī)檢索，從而加快對(duì)記錄檢索的速度，實(shí)現(xiàn)直接存取。

9.通過(guò)哪兩種方式來(lái)對(duì)固定長(zhǎng)記錄實(shí)現(xiàn)隨機(jī)訪問(wèn)？
隱式尋址方式和顯示尋址方式。

10.可以采取什么方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變長(zhǎng)記錄文件進(jìn)行隨機(jī)檢索？
為變長(zhǎng)記錄文件建立一張索引表，索引表中記錄每一個(gè)變長(zhǎng)記錄項(xiàng)的地址。因?yàn)闄z索索引表是對(duì)定長(zhǎng)文件進(jìn)行檢索，就可以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)檢索。

11.試說(shuō)明索引順序文件的幾個(gè)主要特征。
（1）記錄是按關(guān)鍵字的順序組織起來(lái)的；
（2）引入了文件索引表，通過(guò)該表可以實(shí)現(xiàn)對(duì)索引順序文件的隨機(jī)訪問(wèn)；
（3）增加了溢出文件，用它來(lái)記錄新增加的、刪除的和修改的記錄。

12.試說(shuō)明對(duì)索引文件和索引順序文件的檢索方法。
對(duì)索引文件進(jìn)行檢索時(shí)，可以根據(jù)用戶（程序）提供的關(guān)鍵字利用折半查找法去檢索索引表，從中找到相應(yīng)的表項(xiàng)。再利用該表項(xiàng)中給出的指向記錄的指針去訪問(wèn)所需的記錄。
對(duì)索引順序文件進(jìn)行檢索時(shí)，首先也是利用用戶（程序）所提供的關(guān)鍵字以及某種查找算法去檢索索引表，找到該記錄所在記錄組中第一個(gè)記錄的表項(xiàng)，從中得到該記錄組第一個(gè)記錄在主文件中的位置。然后，再利用順序查找法去查找主文件，從中找到所要求的記錄。

13.試從檢索速度和存儲(chǔ)費(fèi)用兩方面來(lái)比較兩級(jí)索引文件和索引順序文件。
兩級(jí)索引文件：存儲(chǔ)費(fèi)用高，檢索速度較快。
索引順序文件：存儲(chǔ)費(fèi)用不高，檢索速度快。

14.對(duì)目錄管理的主要要求是什么？
（1）實(shí)現(xiàn)“按名存取”；（2）提高對(duì)目錄的檢索速度；（3）文件共享；（4）允許文件重名。

15.采用單級(jí)目錄能否滿足對(duì)目錄管理的主要要求？為什么？
它只能滿足按名存取。
（1）查找速度慢。（2）不允許重名。（3）不便于實(shí)現(xiàn)文件共享。

16.目前廣泛采用的目錄結(jié)構(gòu)形式是哪種？它有什么優(yōu)點(diǎn)？
樹(shù)形結(jié)構(gòu)目錄。明顯提高了對(duì)目錄的檢索速度和文件系統(tǒng)的性能。

17.何謂路徑名和當(dāng)前目錄？
路徑名：在樹(shù)形結(jié)構(gòu)目錄中，從根目錄到任何數(shù)據(jù)文件都只有一條唯一的通路。在該路徑上，從樹(shù)的根（即主目錄）開(kāi)始，把全部目錄文件名與數(shù)據(jù)文件名依次地用“/”連接起來(lái)，即構(gòu)成該數(shù)據(jù)文件唯一的路徑名。
當(dāng)前目錄：當(dāng)一個(gè)文件系統(tǒng)有多級(jí)時(shí)，每訪問(wèn)一個(gè)文件，都要使用從樹(shù)根開(kāi)始，直到數(shù)據(jù)文件為止，是相當(dāng)麻煩的事，可為每個(gè)進(jìn)程設(shè)置一個(gè)“當(dāng)前目錄“，又稱“工作目錄“。
假設(shè)用戶B的當(dāng)前目錄是F,則此時(shí)文件J的相對(duì)路徑名僅是J本身。

18.Hash檢索法有何優(yōu)點(diǎn)？又有何局限性？
優(yōu)點(diǎn)：顯著提高檢索速度。
局限：對(duì)于使用了通配符的文件名，此時(shí)系統(tǒng)便無(wú)法利用Hash法檢索目錄，還是需要利用線性查找法查找目錄。

19.在Hash檢索法中，如何解決“沖突”問(wèn)題？
（1）在利用Hash法索引查找目錄時(shí)，如果目錄表中相應(yīng)的目錄項(xiàng)是空的，則表示系統(tǒng)中并無(wú)指定文件。
（2）如果目錄項(xiàng)中的文件名與指定文件名相匹配，則表示該目錄項(xiàng)正是所要尋找的文件所對(duì)應(yīng)的目錄項(xiàng)，故而可從中找到該文件所在的物理地址。
（3）如果在目錄表的相應(yīng)目錄項(xiàng)中的文件名與指定文件名并不匹配，則表示發(fā)生了“沖突”，此時(shí)須將其Hash值再加上一個(gè)常數(shù)（該常數(shù)與目錄的長(zhǎng)度值互質(zhì)），形成新的索引值，再返回到第一步重新開(kāi)始尋找。

20.試說(shuō)明在樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)中線性檢索法的檢索過(guò)程，并給出相應(yīng)的流程圖。
P239

21.基于索引結(jié)點(diǎn)的文件共享方式有何優(yōu)點(diǎn)？
優(yōu)點(diǎn)是建立新的共享鏈接時(shí)，不改變文件擁有者關(guān)系，僅把索引結(jié)點(diǎn)共享計(jì)數(shù)器加1，系統(tǒng)可獲悉了由多少個(gè)目錄項(xiàng)指向該文件。缺點(diǎn)是擁有者不能刪除自己的文件否則會(huì)出錯(cuò)。

22.什么是主父目錄和鏈接父目錄？如何利用符號(hào)鏈實(shí)現(xiàn)共享？
利用符號(hào)鏈接實(shí)現(xiàn)文件共享的基本思想，是允許一個(gè)文件或子目錄有多個(gè)父目錄，但其中僅有一個(gè)作為主父目錄，其他的幾個(gè)父目錄都是通過(guò)符號(hào)鏈接方式與之相鏈接的（簡(jiǎn)稱鏈接父目錄）。
P243

23.基于符號(hào)鏈的文件共享方式有何優(yōu)點(diǎn)？
在利用符號(hào)鏈方式實(shí)現(xiàn)文件共享時(shí)，只是文件主才擁有指向其索引結(jié)點(diǎn)的指針；而共享該文件的其他用戶則只有該文件的路徑名，并不擁有指向其索引結(jié)點(diǎn)的指針。這樣，就不會(huì)發(fā)生在文件主刪除一共享文件后留下一懸空指針的情況。

24.什么是保護(hù)域？進(jìn)程與保護(hù)域之間存在著的動(dòng)態(tài)聯(lián)系是什么？
進(jìn)程對(duì)一組對(duì)象訪問(wèn)權(quán)的集合，進(jìn)程只能在指定區(qū)域內(nèi)執(zhí)行操作，域也就規(guī)定了進(jìn)程所能訪問(wèn)的對(duì)象和能執(zhí)行的操作。
進(jìn)程和域之間，可以是一對(duì)多的關(guān)系，即一個(gè)進(jìn)程可以聯(lián)系著多個(gè)域。在此情況下，可將進(jìn)程的運(yùn)行分為若干個(gè)階段，其每個(gè)階段聯(lián)系著一個(gè)域，這樣便可根據(jù)運(yùn)行的實(shí)際需要來(lái)規(guī)定在進(jìn)程運(yùn)行的每個(gè)階段中所能訪問(wèn)的對(duì)象。

25.試舉例說(shuō)明具有域切換權(quán)的訪問(wèn)控制矩陣。
P245

26.如何利用拷貝權(quán)來(lái)擴(kuò)散某種訪問(wèn)權(quán)？
P246

27.如何利用擁有權(quán)來(lái)增、刪某種訪問(wèn)權(quán)？
P247

28.增加控制權(quán)的主要目的是什么？試舉例說(shuō)明控制權(quán)的應(yīng)用。
用于改變?cè)诓煌蛑羞\(yùn)行的進(jìn)程對(duì)同一對(duì)象的訪問(wèn)權(quán)的。

29.什么是訪問(wèn)控制表？什么是訪問(wèn)權(quán)限表？
訪問(wèn)控制表是指對(duì)訪問(wèn)矩陣按列劃分，為每一列建立一張?jiān)L問(wèn)控制表ACL。
訪問(wèn)權(quán)限表是如果把訪問(wèn)矩陣按行（即域）劃分，便可由每一行構(gòu)成一張?jiān)L問(wèn)權(quán)限表。這是由一個(gè)域?qū)γ恳粋€(gè)對(duì)象可以執(zhí)行的一組操作所構(gòu)成的表，表中的每一項(xiàng)權(quán)限即為該域?qū)δ硨?duì)象的訪問(wèn)權(quán)限。

30.系統(tǒng)如何利用訪問(wèn)控制表和訪問(wèn)權(quán)限表來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的保護(hù)？
當(dāng)進(jìn)程第一次試圖訪問(wèn)一個(gè)對(duì)象時(shí)，必須先檢查訪問(wèn)控制表，查看是否有權(quán)訪問(wèn)該對(duì)象。
如果無(wú)則拒絕訪問(wèn)，并構(gòu)成一個(gè)例外異常事件；否則便允許訪問(wèn)，并為之建立訪問(wèn)權(quán)限，以便快速驗(yàn)證其訪問(wèn)的合法性。當(dāng)進(jìn)程不再訪問(wèn)該對(duì)象時(shí)便撤銷該訪問(wèn)權(quán)限。

第八章

1.按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為哪幾類？試畫(huà)出它們的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。

答：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為星形、環(huán)形、總線形、樹(shù)形和網(wǎng)狀形網(wǎng)絡(luò)。它們的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下：

2.試說(shuō)明分組交換網(wǎng)的組成。

答：由分組交換機(jī)、網(wǎng)路管理中心、遠(yuǎn)程集中器、分組裝拆設(shè)備以及傳輸設(shè)備等組成。

3.何謂幀交換方式及信元交換方式？

答：幀交換方式是在傳統(tǒng)分組交換的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，傳輸基本單位是幀，長(zhǎng)度可變，采用“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)”方式，即幀交換器每接到一個(gè)新幀時(shí)，都將該幀送幀緩沖區(qū)排隊(duì)，按照該幀中的目標(biāo)地址，將該幀轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)路徑的下一個(gè)幀交換器。

信元交換方式是改進(jìn)了的幀中繼交換方式。當(dāng)源幀交換器收到用戶設(shè)備發(fā)來(lái)的幀，便分割為多個(gè)定長(zhǎng)信元，在整個(gè)幀中繼器網(wǎng)絡(luò)中傳輸和交換時(shí)，都以信元為基本單位，到達(dá)目標(biāo)幀交換器后，被重組為幀。

4.局域網(wǎng)可分為基本型和快速型兩大類，每一類中包括哪幾種局域網(wǎng)？

答：基本型局域網(wǎng)有：（1）以太網(wǎng)（2）令牌環(huán)網(wǎng)

快速局域網(wǎng)有： （1）FDDI光纖環(huán)網(wǎng)（2）快速以太網(wǎng)100 BASE-T。

5.為實(shí)現(xiàn)同構(gòu)LAN網(wǎng)絡(luò)互連，應(yīng)采用什么樣的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備？應(yīng)具有哪些功能？

答：同構(gòu)LAN 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備與功能：

（1） 網(wǎng)橋。功能：幀的發(fā)送和接受、緩沖處理、協(xié)議轉(zhuǎn)換。

（2） 路由器。功能：拆包和打包、路由選擇、協(xié)議轉(zhuǎn)換、分段和重組

6．為實(shí)現(xiàn)異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)互連，應(yīng)采用什么樣的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備？它又應(yīng)具有哪些功能？

答：采用網(wǎng)關(guān)。實(shí)現(xiàn)異構(gòu)LAN 互連、LAN 與WAN互連、WAN 互連、LAN 與主機(jī)互連。

7．網(wǎng)絡(luò)層向傳輸層提供了哪兩類數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)？試對(duì)它們做簡(jiǎn)要的說(shuō)明。

答：（1）數(shù)據(jù)包服務(wù)。發(fā)方網(wǎng)絡(luò)層從傳輸層接收?qǐng)?bào)文，為它配上完整的目標(biāo)地址，作為獨(dú)立信息單位傳送出去。數(shù)據(jù)包每經(jīng)過(guò)一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)都根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)厍闆r，按一定算法選擇一條最佳傳輸路徑轉(zhuǎn)發(fā)出去。采用數(shù)據(jù)包服務(wù)的收、發(fā)雙發(fā)無(wú)需建立連接。

（2）虛電路服務(wù)。通信前由源主機(jī)發(fā)送呼叫報(bào)文分組，包含源和目標(biāo)主機(jī)的全網(wǎng)地址。

目標(biāo)主機(jī)同意通信，便由網(wǎng)絡(luò)層在雙方間建立一條虛電路。在以后通信中只需填上虛電路的

邏輯信道號(hào)；通信結(jié)束拆除該虛電路。

8．傳輸層所起的橋梁作用具體表現(xiàn)在哪幾方面？

答：（1）傳輸出錯(cuò)率和建立連接的失敗率。（2）數(shù)據(jù)傳輸速率、吞吐量和傳輸時(shí)延。

（3）分段和組段功能。

9．TCP/IP模型中包含了哪幾個(gè)層次？簡(jiǎn)要說(shuō)明每個(gè)層次的主要功能。

答：TCP/IP模型中包含4個(gè)層次。

（1）應(yīng)用層。對(duì)應(yīng)于OSI高層，為用戶提供需要的服務(wù)。如FTP、Telnet、DNS等。

（2）傳輸層。對(duì)應(yīng)于OSI傳輸層，為應(yīng)用層實(shí)體提供端到端的通信功能。定義了面向連接的TCP和無(wú)連接的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP這兩個(gè)主要協(xié)議。

（3）網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層。對(duì)應(yīng)于OSI網(wǎng)絡(luò)層，解決主機(jī)到主機(jī)的通信問(wèn)題。有網(wǎng)際協(xié)議IP、

地址解析協(xié)議ARP、互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP和互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議ICMP四個(gè)主要協(xié)議。

（4）網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層。對(duì)應(yīng)OSI的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。

10．網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層IP協(xié)議的主要作用是什么？為什么在有了IP協(xié)議之后還要配置TCP協(xié)議？

答：（1）IP 協(xié)議主要用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的相互連接和路由選擇。IP 提供的是不可靠、面向無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳遞服務(wù)。

（2）TCP協(xié)議提供面向連接、可靠的端端通信機(jī)制。TCP比IP可以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?#xff0c;即使網(wǎng)絡(luò)層出錯(cuò)，TCP仍能正確控制建立連接、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放。

11.試說(shuō)明在介質(zhì)訪問(wèn)控制MAC子層中，IEEE 802.2、IEEE802.3、IEEE 802.3u、IEEE802.2z、IEEE 802.5、IEEE802.6都是些什么標(biāo)準(zhǔn)？

答：IEEE 802.2是邏輯鏈路控制的標(biāo)準(zhǔn)。 IEEE 802.3是以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。

IEEE 802.3u 是以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。 IEEE 802.2z是以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。

IEEE 802.5是令牌環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)。 IEEE 802.6是城域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。

12.何謂網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)？OSI/RM由哪幾部分組成？

答：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指通信系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，為網(wǎng)絡(luò)硬件、軟件、協(xié)議、存取控制和拓?fù)涮峁?biāo)準(zhǔn)。OSI/RM 從低到高分七層：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。

13.什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？扼要說(shuō)明其所含的三要素。

答：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由語(yǔ)義、語(yǔ)法和交換規(guī)則三部分即協(xié)議三要素組成。

語(yǔ)義：規(guī)定通信雙方彼此講什么，確定協(xié)議元素類型，如規(guī)定通信雙方發(fā)什么控制信息，

執(zhí)行的動(dòng)作和返回的應(yīng)答。

語(yǔ)法：規(guī)定通信雙方彼此如何講，確定協(xié)議元素格式，如數(shù)據(jù)和控制信息的格式。

交換規(guī)則：規(guī)定信息交流的次序。

14.ISO將OSI/RM分成幾層？各層的主要用途是什么？

答：OSI/RM分7層。各層的主要用途是：

物理層：規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間物理連接標(biāo)準(zhǔn)，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間透明地傳輸比特流。

數(shù)據(jù)鏈路層：提供相鄰節(jié)點(diǎn)間可靠的數(shù)據(jù)傳輸功能。

網(wǎng)絡(luò)層：在通信子網(wǎng)中進(jìn)行路由選擇和通信控制。

傳輸層：提供兩個(gè)端系統(tǒng)間的可靠通信。

會(huì)話層：建立和控制兩個(gè)應(yīng)用實(shí)體間的會(huì)話過(guò)程。

表示層：提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)表示。

應(yīng)用層：提供網(wǎng)絡(luò)用戶間的分布式應(yīng)用環(huán)境（普通用戶）和應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境（網(wǎng)絡(luò)程序員）。

15.客戶/服務(wù)器模式得以廣泛流行的主要因素是什么？

答：（1）模塊化與應(yīng)用的分布特性 （2）充分利用資源，提高網(wǎng)絡(luò)效率

（3）便與系統(tǒng)維護(hù)，擴(kuò)充性強(qiáng) （4）并發(fā)特性

16…試說(shuō)明客戶與服務(wù)器之間的交互情況。

答：C/S 模式的兩層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是：第一層在客戶機(jī)系統(tǒng)上結(jié)合表示與業(yè)務(wù)邏輯；第二層通過(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。C/S 模式主要由客戶應(yīng)用程序、服務(wù)器管理程序和中間件三部分組成。

17.兩層C/S模式有哪些局限性？如何解決？

答：（1）不能適應(yīng)應(yīng)用不斷增多的情況。

（2）需要在客戶機(jī)與服務(wù)器上安裝特定的網(wǎng)絡(luò)軟件，實(shí)現(xiàn)C/S間的互用性。

（3）客戶機(jī)直接與服務(wù)器交互。

解決辦法：設(shè)法使C 與提供數(shù)據(jù)等服務(wù)的S無(wú)關(guān)，在C/S間增設(shè)中間實(shí)體。

18.為什么在大型信息系統(tǒng)和Internet環(huán)境下，應(yīng)采用三層客戶/服務(wù)器模式？

答：因?yàn)镮nternet 發(fā)展極為迅速，三層客戶/服務(wù)器模式更適合發(fā)展。把客戶機(jī)作為Web瀏覽器，從而形成了Web瀏覽器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器三層的C/S 模式。

19.試比較兩層和三層的C/S模式。

答：三層與兩層模式相比的優(yōu)點(diǎn)：（1）增加了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。

（2）簡(jiǎn)化了客戶機(jī)，降低了系統(tǒng)費(fèi)用。（3）使客戶機(jī)安裝、配置和維護(hù)更為方便。

三層的缺點(diǎn)：（1）軟件開(kāi)發(fā)難度大，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)。（2）訪問(wèn)效率低。

20.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有哪些主要功能。

答：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能是數(shù)據(jù)通信和資源共享、系統(tǒng)容錯(cuò)、網(wǎng)絡(luò)管理、應(yīng)用互操作功能。

21.試說(shuō)明在層次式結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，信息的流動(dòng)過(guò)程。

答：請(qǐng)求信息從客戶機(jī)到應(yīng)用服務(wù)器，再到數(shù)據(jù)服務(wù)器，然后數(shù)據(jù)服務(wù)器根據(jù)要求向應(yīng)用服務(wù)器傳送信息，再由應(yīng)用服務(wù)器找到客戶機(jī)。

22.為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有哪些具體功能？

答：連接的建立和拆除、報(bào)文的分解和組裝、傳輸控制、流量控制、差錯(cuò)檢測(cè)與糾正。

23.試說(shuō)明當(dāng)前實(shí)現(xiàn)文件和數(shù)據(jù)共享的兩種主要方式。

答：以虛擬軟盤方式和以文件服務(wù)方式實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)共享方式。

24.網(wǎng)絡(luò)管理的主要目標(biāo)是什么？

答：A．增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的可用性。 B．提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量。 C．提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。

D．保障網(wǎng)絡(luò)的安全性 E．提高網(wǎng)絡(luò)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

25.網(wǎng)絡(luò)管理包括哪幾方面的具體功能？

答：配置管理、故障管理、性能管理、安全管理、計(jì)費(fèi)管理。

26.何謂信息“互通性”和信息“互用性”？

答：信息的互通性是指在不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)通信。目前主要利用TCP/IP實(shí)現(xiàn)信息互通。

信息的互用性是指在不同網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)信息的互用，即一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的用戶能訪問(wèn)另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的文件或數(shù)據(jù)。

27.何謂電子郵件?它可分為哪幾種類型?

答：電子郵件E-mail,標(biāo)志@，又稱電子信箱、電子郵政，是用電子手段提供信息交換的通信方式。電子郵件服務(wù)器分為兩種類型，MIME 協(xié)議和SMTP 協(xié)議。現(xiàn)代E-mail 中可包含多種不同類型的文件，如文本、圖像、音頻和視頻信息等。

28.文件傳輸?shù)膹?fù)雜性表現(xiàn)在哪幾方面？如何解決？

答：異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的文件傳輸，需要在Internet 中建立了統(tǒng)一的文件傳輸協(xié)議FTP。

（1）內(nèi)部用戶FTP。只允許在文件服務(wù)器上擁有賬戶的用戶使用FTP服務(wù)。

（2）匿名FTP。在Internet 上實(shí)現(xiàn)資源共享的重要手段，允許非注冊(cè)用戶拷貝文件。

29.試比較電子郵件服務(wù)和文件傳輸服務(wù)。

答：電子郵件服務(wù)借助于E-mail設(shè)施與世界上所有國(guó)家和地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)用戶通信。

文件傳輸服務(wù)是在Internet 中建立統(tǒng)一的文件傳輸協(xié)議FTP，實(shí)現(xiàn)用戶在不同主機(jī)間的文件拷貝功能。

30.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的目錄服務(wù)有何特點(diǎn)？

答：規(guī)模小的局域網(wǎng)不需要提供目錄服務(wù)，對(duì)于大型企業(yè)網(wǎng)必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理員和用戶提供目

錄服務(wù)，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)有作用。目錄服務(wù)還應(yīng)能對(duì)每臺(tái)物理設(shè)備提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進(jìn)行管理。

對(duì)服務(wù)器提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可以是文件/打印服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)等。

31. 目錄服務(wù)包括哪些主要功能？

答：（1）用戶管理。保證核準(zhǔn)用戶能方便地訪問(wèn)各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，禁止非法用戶訪問(wèn)。

（2）分區(qū)和復(fù)制。將龐大目錄庫(kù)分成若干個(gè)分區(qū)，并分別復(fù)制到多臺(tái)服務(wù)器，使每個(gè)分區(qū)被復(fù)制的位置盡量靠近最常使用這些對(duì)象的用戶，有的目錄服務(wù)還允許一臺(tái)服務(wù)器上存放多個(gè)不同分區(qū)的拷貝。

（3）創(chuàng)建擴(kuò)充和繼承功能。創(chuàng)建是在目錄中創(chuàng)建新的對(duì)象，并設(shè)置屬性。擴(kuò)充指對(duì)原有目錄服務(wù)功能的擴(kuò)充。繼承是指目錄對(duì)象繼承其他對(duì)象的屬性和權(quán)力的能力。

（4）多平臺(tái)支持功能。由于目錄服務(wù)存在著管理對(duì)象的差異，要求具有跨越平臺(tái)能力。

32. Internet 具有哪些特征？

答：（1）廣域性 （2）廣泛性 （3）高速性（4）綜合性

33.何謂WWW？它與一般的信息檢索工具有何不同？

答：WWW（Word Wide Web）稱為萬(wàn)維網(wǎng)或Web，是當(dāng)前最為流行的信息服務(wù)類型。

它與一般信息檢索工具不同表現(xiàn)在：一般檢索工具每次只能從一臺(tái)主機(jī)上查找需要的文件，且文件數(shù)據(jù)類型單一；而Web檢索可以一次從多臺(tái)主機(jī)中查找需要的數(shù)據(jù)，允許類型各異，并將這些數(shù)據(jù)形成一份文件。

34.何謂BBS？它何以會(huì)受到廣大網(wǎng)絡(luò)用戶的歡迎？

答：BBS（Bulletin BoardSystem）即電子公告板。BBS用戶已經(jīng)擴(kuò)展到各行各業(yè)，BBS可以交換各種文件。通過(guò)BBS系統(tǒng)可隨時(shí)取得國(guó)際最新軟件及信息，可以和別人討論計(jì)算機(jī)軟件、硬件、Internet、多媒體、程序設(shè)計(jì)以及醫(yī)學(xué)等各種有趣話題，可以利用BBS刊登征友、廉價(jià)轉(zhuǎn)讓及公司產(chǎn)品等啟事。只要擁有1 臺(tái)計(jì)算機(jī)和上網(wǎng)設(shè)備就能立刻進(jìn)入“超時(shí)代”BBS領(lǐng)域，享用它無(wú)比的威力！因此BBS 受到了廣大網(wǎng)絡(luò)用戶的歡迎。

35.什么是域名服務(wù)？Internet的域名是由幾段構(gòu)成的？

答：域名是Internet 網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)服務(wù)器或一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的名字。域名的形式是以若干個(gè)英文字母和數(shù)字組成，由".“分隔成幾部分，如cctv.com就是一個(gè)域名。
一個(gè)完整的域名由兩個(gè)或兩個(gè)以上詞段組成，部分之間用英文句號(hào)”.“分隔，最后一個(gè)”.“的右邊部分稱為頂級(jí)域名（TLD）或一級(jí)域名，最后一個(gè)”."的左邊部分稱為二級(jí)域名（SLD），二級(jí)域名的左邊部分稱為三級(jí)域名，以此類推，每一級(jí)的域名控制它下一級(jí)域名的分配。

36.什么是域名解析？最基本的一種域名解析方式是如何實(shí)現(xiàn)的？

答：域名解析是將域名重新轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)IP地址的過(guò)程。一個(gè)域名只對(duì)應(yīng)一個(gè)IP地址，多個(gè)域名可以同時(shí)解析到一個(gè)IP地址。域名解析需要由專門的域名解析服務(wù)器DNS完成。

域名解析的過(guò)程：當(dāng)應(yīng)用過(guò)程需要將一個(gè)主機(jī)域名映射為IP 地址時(shí)，就調(diào)用域名解析函數(shù)將待轉(zhuǎn)換的域名放在DNS 請(qǐng)求中，以UDP 報(bào)文方式發(fā)給本地域名服務(wù)器。查到域名后將對(duì)應(yīng)IP 地址放在應(yīng)答報(bào)文中返回。若域名服務(wù)器不能回答該請(qǐng)求，則此域名服務(wù)器向根域名服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求解析，找到下面的所有二級(jí)域名服務(wù)器，以此類推，直到查詢到所請(qǐng)求的域名并賦IP值返回。

37.為能支持Internet所提供的服務(wù)，在操作系統(tǒng)中應(yīng)配置哪些軟件？

答：應(yīng)配置WEB 瀏覽器，如IE、firefox、Chrome等，特殊的服務(wù)可以根據(jù)需要安裝對(duì)應(yīng)的軟件。

38.何謂瀏覽器/服務(wù)器模式？瀏覽器和服務(wù)器的基本功能是什么？

答：瀏覽器/服務(wù)器模式即B/S 結(jié)構(gòu)或Browser/Server 結(jié)構(gòu)。只安裝維護(hù)一個(gè)服務(wù)器Server，客戶端采用瀏覽器Browse 軟件。利用成熟的WWW技術(shù)，結(jié)合多種Script語(yǔ)言(VBScript、JavaScript…)和ActiveX技術(shù)，是全新的軟件系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)。

在B／S體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，瀏覽器向分布在網(wǎng)絡(luò)上的許多服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器對(duì)瀏覽器的請(qǐng)求進(jìn)行處理，將用戶所需信息返回到瀏覽器。而數(shù)據(jù)請(qǐng)求、加工、結(jié)果返回及動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)

生成、數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)和應(yīng)用程序執(zhí)行等工作全部由Web Server完成。隨著Windows將瀏覽器技術(shù)植入操作系統(tǒng)內(nèi)部，這種結(jié)構(gòu)已成為當(dāng)今應(yīng)用軟件的首選體系結(jié)構(gòu)。

B/S 結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是分布性廣、維護(hù)方便、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、共享性強(qiáng)、總體成本低。但數(shù)據(jù)安全性、服務(wù)器要求高、數(shù)據(jù)傳輸慢、軟件個(gè)性化特點(diǎn)明顯降低，難以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)模式下的特殊功能要求。

瀏覽器是指可以顯示網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器或者文件系統(tǒng)的HTML 文件內(nèi)容，并讓用戶與這些文件交互的一種軟件。服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)上為客戶端計(jì)算機(jī)提供各種服務(wù)的高可用性計(jì)算機(jī)。
歡迎大家加我微信交流討論（請(qǐng)備注csdn上添加）

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机操作系统|汤小丹|第四版|习题答案的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。