操作系统第四章复习

操作系统-第4章复习题答案操作系统第四章复习题⼀、选择题1、在可变式分区分配⽅案中，某⼀作业完成后系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此修改空闲区表，造成空闲区数减⼀的情况是（ D ）。

A ⽆上邻空闲区，也⽆下邻空闲区B 有上邻空闲区，但⽆下邻空闲区C 有下邻空闲区，但⽆上邻空闲区D 有上邻空闲区，也有下邻空闲区2、分区式存储器管理⽅式，每个程序（B）。

A ⼀定在分区中连续，部分存放B ⼀定在分区中连续，整体存放C 可以在分区中不连续，整体存放D 可以在分区中连续，部分存放3、下列选项中对分段存储管理叙述正确的是（B）A 分段存储管理中每个段必须是⼤⼩相等的。

B 每⼀段必须是连续的存储区C 每⼀段不必是连续的存储区D 段间的存储区必须是连续的4、下列对重定位的叙述中，正确的选项是（B）。

A 经过静态重定位后，指令代码并不发⽣变化。

B 经过静态重定位后，数据地址和指令地址发⽣了变化C 经过动态重定位后，指令代码中的操作码和操作数地址都要发⽣变化。

D经过动态重定位后，数据地址发⽣了变化⽽指令地址没有发⽣变化。

5、虚拟存储器功能的管理⽅法包括（C）。

A 可变分区存储管理B 基本分页存储管理C 请求分段存储管理D 段页式存储管理6、虚拟存储器的最⼤容量（C）。

A 由作业的地址空间决定B 是任意的C 由计算机的地址结构决定的D 为内、外容量之和7、操作系统为（ C ）分配内存空间。

Ａ线程Ｂ⾼速缓冲存储器（Cache）C 进程 D 块表8、下⾯的页⾯置换算法中会产⽣所谓Belady异常现象的是（B）。

A 最佳页⾯置换算法（OPT）B 先进先出页⾯置换算法(FIFO)C 最近最久未使⽤页⾯置换算法(LRU)D 最少使⽤页⾯置换算法（LFU）9、采⽤（ B ）不会产⽣内部碎⽚。

A 分页式存储管理B 分段式存储管理C 固定分区式存储管理D 段页式存储管理10、最佳适应算法的空闲区是（B）。

A 按⼤⼩递减顺序连在⼀起B按⼤⼩递增顺序连在⼀起C 按地址由⼩到⼤排列D 按地址由⼤到⼩排列11、在可变式分区存储管理中的拼接技术可以（A）。

操作系统--精髓与设计原理（第⼋版）第四章复习题答案操作系统--精髓与设计原理（第⼋版）第四章复习题答案4.1 表3.5列出了在⼀个没有线程的操作系统中进程控制块的基本元素。

对于多线程系统，这些元素中哪些可能属于线程控制块，哪些可能属于进程控制块？这对于不同的系统来说通常是不同的，但⼀般来说，进程是资源的所有者，⽽每个线程都有它⾃⼰的执⾏状态。

关于表3.5中的每⼀项的⼀些结论如下：进程控制信息：调度和状态信息主要处于线程级；数据结构在两级都可出现；进程间通信和线程间通信都可以得到⽀持；特权在两级都可以存在；存储管理通常在进程级；资源信息通常也在进程级；进程标识：进程必须被标识，⽽进程中的每⼀个线程也必须有⾃⼰的ID。

处理器状态信息：这些信息通常只与进程有关。

4.2 请列出线程间的模式切换⽐进程间的模式切换开销更低的原因。

包含的状态信息更少。

4.3 在进程概念中体现出的两个独⽴且⽆关的特点是什么？资源所有权: 进程包括存放进程映像的虚拟地址空间;回顾第3章的内容可知，进程映像是程序、数据、栈和进程控制块中定义的属性集。

进程总具有对资源的控制权或所有权，这些资源包括内存、I/O通道、I/O设备和⽂件等。

操作系统提供预防进程间发⽣不必要资源冲突的保护功能。

调度/执⾏:进程执⾏时采⽤⼀个或多程序(见图1.5)的执⾏路径(轨迹)，不同进程的执⾏过程会交替进⾏。

因此，进程具有执⾏态(运⾏、就绪等)和分配给其的优先级，是可被操作系统调度和分派的实体。

4.4 给出在单⽤户多处理系统中使⽤线程的四个例⼦。

前台和后台操作异步处理加速执⾏模块化程序结构。

4.5 哪些资源通常被⼀个进程中的所有线程共享？进程中的所有线程共享该进程的状态和资源，例如地址空间，⽂件资源，执⾏特权等。

4.6 列出⽤户级线程由于内核级线程的三个优点。

由于所有线程管理数据结构都在⼀个进程的⽤户地址空间中，线程切换不需要内核级模式的特权，因此，进程不需要为了线程管理⽽切换到内核模式，这节省了在两种模式间进⾏切换（从⽤户模式到内核模式；从内核模式返回⽤户模式）的开销。

第四章复习题一、单项选择题1. 在可变分区存储管理中，若采用最先适应分配算法宜将空闲区按（B）次序登记在空闲区表中。

A. 地址递减B. 地址递增C. 长度递减D. 长度递增2. 采用固定分区存储管理的计算机系统中（D）的做法是错误的。

A. 为作业分配的分区不能小于作业长度B. 可同时在多个分区中各装一个作业C. 不允许多个作业同时存放在一个分区中D. 一个分区中可同时装入多个作业3. 不适宜采用虚拟存储管理技术的存储管理方式是（D）。

A. 页式B. 段式C. 段页式D. 可变分区4. 在多道程序设计系统中，采用了页式存储管理。

如果允许并行工作的道数为n(n>1)，则系统中同时建立的页表数一定为（C）。

A. 1B. nC. <=nD. n+15. 在单用户连续存储管理中，可供用户使用的主存区域起始地址存放在（B）。

A. 基址寄存器B. 界限寄存器C. 限长寄存器D. 相联寄存器6. 重定位的含义是（C）。

A. 把主存中的一个程序从一个区域重新定位到另一个区域B. 把绝对地址转换成逻辑地址C. 把逻辑地址换砖成绝对地址D. 把辅助存储器中的程序定位到主存的某个区域7. 在分页式存储管理中，逻辑地址由页号和页内地址两部分组成。

因而，分页的工作是在（C）时进行的。

A. 用户编制程序B. 地址转换C. 操作系统装入作业D. 系统初始化8. 采用固定分区存储管理的计算机系统中（D）的做法是错误的。

A. 为作业分配的分区不能小于作业长度B. 可同时在多个分区中各装一个作业C. 不允许多个作业同时存放在一个分区中D. 一个分区中可同时装入多个作业9. 在分页式虚拟存储管理中，若发现所要访问的页面不在主存储器中，则硬件要产生一个（C）中断。

A. I/OB. 缺段C. 缺页D. 访管10. 主存储器的每个存储单元都有一个地址与其对应，假定这些地址用n个二进制位来区分，则主存储器的容量为（D）。

A. 2n个字B. 2n-1个字C. 2n-1个字节D. 2n个字节11. LRU页面调度算法总是选择（C）页面调出。

第四章1.一个作业从提交给计算机系统到执行结束退出系统，一般都要经历提交、收容、执行和完成四个状态。

一个作业在其处于从输入设备进入外部存储设备的过程成为提交状态。

处于提交状态的作业，因其信息尚未全部进入系统，所以不能被调用程序选取。

收容状态也称为后备状态，输入管理系统不断地将作业输入到外存中对应部分（或称输入井，即专门用来存放待处理作业信息的一组外存分区）。

若一个作业的全部信息已全部被输入进输入井，那么，在它还未被调度去执行之前，该作业处于收容状态。

作业调度程序从后备作业中选取若干作业到内存投入运行。

它为被选中作业建立进程并分配必要的资源，这时，这些被选中的作业处于执行状态。

当作业运行完毕，但它所占用的资源尚未全部被系统收回时，该作业处于完成状态。

一般来说，处理机调度可分为4级：作业调度、交换调度、进程调度、线程调度。

作业调度：又称宏观调度或高级调度，其主要任务是按一定的原则对外存输入井上的大量后备作业进行选择，给选出的作业分配内存、输入输出设备等必要的资源，并建立相应的根程序，以使该作业的进程获得竞争处理机的权利，另外，当该作业执行完毕时，还负责回收系统资源。

交换调度：又称中级调度，其主要任务是按照给定的原则和策略，将处于外存交换区中的就绪状态或就绪等待状态的进程调入内存，或把处于内存就绪状态或内存等待状态的进程交换到外存交换区。

交换调度主要涉及内存的管理和扩充，一般将它归在存储管理之中。

进程调度：又称微观调度或低级调度，其主要任务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进程占用处理机。

只有在多道批处理系统中才有作业调度，而在分时和实时系统中一般只有进程调度、交换调度和线程调度。

这是因为在分时和实时系统中，为了缩短响应时间或为了满足用户需求的截止时间，作业不是建立在外存中，而是直接建立在内存中。

2.作业调度作业调度的功能：（1）记录系统中各作业的状况，包括执行阶段的有关情况。

通常，系统为每个作业建立一个作业控制表JCB记录这些有关信息。

第4章存储管理“练习与思考”解答1．基本概念和术语逻辑地址、物理地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、碎片紧缩、虚拟存储器、快表、页面抖动用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为相对地址或逻辑地址。

内存中各物理存储单元的地址是从统一的基地址开始顺序编址的，这种地址称为绝对地址或物理地址。

由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间，或简称为地址空间。

由内存中一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间，也称物理空间或绝对空间。

程序和数据装入内存时，需对目标程序中的地址进行修改。

这种把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称作重定位。

静态重定位是在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改，即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。

动态重定位是在程序执行期间，每次访问内存之前进行重定位。

这种变换是靠硬件地址转换机构实现的。

内存中这种容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”或“零头”。

为解决碎片问题，移动某些已分配区的内容，使所有进程的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端。

这种技术称为紧缩（或叫拼凑）。

虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间，它使用户逻辑存储器与物理存储器分离，是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。

为了解决在内存中放置页表带来存取速度下降的矛盾，可以使用专用的、高速小容量的联想存储器，也称作快表。

若采用的置换算法不合适，可能出现这样的现象：刚被换出的页，很快又被访问，为把它调入而换出另一页，之后又访问刚被换出的页，……如此频繁地更换页面，以致系统的大部分时间花费在页面的调度和传输上。

此时，系统好像很忙，但实际效率却很低。

这种现象称为“抖动”。

2．基本原理和技术（1）存储器一般分为哪些层次？各有何特性？存储器一般分为寄存器、高速缓存、内存、磁盘和磁带。

CPU内部寄存器，其速度与CPU一样快，但它的成本高，容量小。

第四章存储器管理第一部分教材习题（P159）15、在具有快表的段页式存储管理方式中，如何实现地址变换？答：在段页式系统中，为了便于实现地址变换，须配置一个段表寄存器，其中存放段表始址和段长TL。

进行地址变换时，首先利用段号S，将它与段长TL进行比较。

若S<TL，表示未越界，利用段表始址和段号来求出该段所对应的段表项在段表中的位置，从中得到该段的页表始址，并利用逻辑地址中的段内页号P来获得对应页的页表项位置，从中读出该页所在的物理块号b，再利用块号b和页内地址来构成物理地址。

在段页式系统中，为了获得一条指令或数据，须三次访问内存。

第一次访问内存中的段表，从中取得页表始址；第二次访问内存中的页表，从中取出该页所在的物理块号，并将该块号与页内地址一起形成指令或数据的物理地址；第三次访问才是真正从第二次访问所得的地址中，取出指令或数据。

显然，这使访问内存的次数增加了近两倍。

为了提高执行速度，在地址变换机构中增设一个高速缓冲寄存器。

每次访问它时，都须同时利用段号和页号去检索高速缓存，若找到匹配的表项，便可从中得到相应页的物理块号，用来与页内地址一起形成物理地址；若未找到匹配表项，则仍须再三次访问内存。

19、虚拟存储器有哪些特征？其中最本质的特征是什么？答：虚拟存储器有以下特征：多次性：一个作业被分成多次调入内存运行，亦即在作业运行时没有必要将其全部装入，只需将当前要运行的那部分程序和数据装入内存即可；以后每当要运行到尚未调入的那部分程序时，再将它调入。

多次性是虚拟存储器最重要的特征，任何其他的存储器管理方式都不具有这一特征。

因此，认为虚拟存储器是具有多次性特征的存储器系统。

对换性：允许在作业的运行过程中进行换进、换出，也即，在进程运行期间，允许将那些暂不使用的程序和数据，从内存调至外存的对换区（换出），待以后需要时再将它们从外存调至内存（换进）；甚至还允许将暂不运行的进程调至外存，待它们重又具备运行条件时再调入内存。

第四章一、问答题1、什么叫临界资源？什么叫临界区？对临界区的使用应切合哪些规则？（同步体制应依据的准则是什么？）2、死锁产生的 4 个必需条件是什么？它们是相互独立的吗？3、何谓死锁？为何将全部资源按种类给予不一样的序号，并规定全部进度按资源序号递加的次序申请资源后，系统便不会产存亡锁？4、什么是安全状态？怎么判断系统能否处于安全状态？5、简述死锁定理和排除死锁的方法。

二、计算和证明1、目前系统中出现下述资源分派状况：Allocation Need Available P0 0 0 3 2 0 0 1 2 1 6 2 2P1 1 0 0 0 1 7 5 0P2 1 3 5 4 2 3 5 6P3 0 3 3 2 0 6 5 2P4 0 0 1 4 0 6 5 6利用银专家算法，试问假如进度P2 提出资源恳求Request（1，2，2，2）后，系统可否将资源分派给它？2、若系统有某类资源m×n+1 个，同意进度履行过程中动向申请该类资源，但在该系统上运转的每一个进度对该资源的据有量任何时辰都不会超出m+1 个。

当进度申请资源时只需有资源还没有分派完则知足它的申请，但用限制系统中可同时履行的进度数来防备发存亡锁，你以为进度调动同意同时履行的最大进度数应该是多少？并说明原由。

3、n 个进度共享某种资源R，该资源共有 m个，每个进度一次一个地申请或开释资源。

假定每个进度对该资源的最大需求量均小于m，且各进度最大需求量之和小于 m＋n，试证明在这个系统中不行能发存亡锁。

4、目前某系统有同类资源7 个，进度 P，Q 所需资源总数分别为5， 4。

它们向系统申请资源的序次和数目如表所示。

回答：序次进度申请量1 Q 22 P 13 Q 14 P 35 P 26 Q 1问：采纳死锁防止的方法进行资源分派，请你写出系统达成第 3 次分派后各进度据有资源量，在此后各次的申请中，哪次的申请要求可先获取知足?5、一个计算机系统有 6 个磁带驱动器 4 个进度。

一、单项选择题1．在存储管理方案中，可与覆盖技术配合。

A. 页式管理B．段式管理C．段页式管理D．可变分区管理2．在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是。

A. 节省主存空间B．物理上扩充主存容量C. 提高CPU效率D．实现主存共享3．动态重定位技术依赖于。

A. 重定位装入程序B．重定位寄存器C. 地址机构D．目标程序4. 虚拟存储器的最大容量。

A. 为内外存容量之和B．由计算机的地址结构决定C．是任意的 D. 由作业的地址空间决定5．在虚拟存储系统中，若进程在内存中占3块(开始时为空)，采用先进先出页面淘汰算法，当执行访问页号序列为1、2、3、4、l、2、5、1、2、3、4、5、6时，将产生次缺页中断。

A．7 B．8 C．9 D．106．很好地解决了“零头”问题的存储管理方法是。

A. 页式存储管理B．段式存储管理C. 多重分区管理D．可变式分区管理7．系统“抖动”现象的发生是由引起的。

A. 置换算法选择不当B．交换的信息量过大C. 内存容量不足D. 请求页式管理方案8．分区管理中采用“最佳适应”分配算法时，宜把空闲区按次序登记在空闲区表中。

A. 长度递增B．长度递减C. 地址递增D. 地址递减9．在固定分区分配中，每个分区的大小是。

A. 相同B.随作业长度变化C. 可以不同但预先固定D．可以不同但根据作业长度固定10．实现虚拟存储器的目的是。

A. 实现存储保护D．实现程序浮动C．扩充辅存容量D．扩充主存容量11．采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是。

A．224B．216C．28D．23212．作业在执行中发生了缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行指令。

A. 被中断的前一条B．被中断的C．被中断的后一条D．启动时的第一条13．把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址的过程称为。

A. 重定位B．物理化C．逻辑化D．加载14．首次适应算法的空闲区是。