计算机操作系统习题5参考答案
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操作系统练习题第一章引言(一单项选择题1 操作系统是计算机系统的一种( 。
A.应用软件B. 系统软件c. 通用软件D.工具软件2.操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境,因此它必须使计算机( A.使用方便B. 高效工作C.合理使用资源D.使用方便并高效工作3.允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( 。
A.分时操作系统B. 批处理单道系统C.实时操作系统D.批处理多道系统4.下列系统中( 是实时系统。
A.计算机激光照排系统B. 办公自动化系统C.化学反应堆控制系统D.计算机辅助设计系统5.操作系统是一种系统软件,它( 。
A.控制程序的执行B. 管理计算机系统的资源C.方便用户使用计算机D.管理计算机系统的资源和控制程序的执行6.计算机系统把进行( 和控制程序执行的功能集中组成一种软件,称为操作系统A.CPU 管理B.作业管理C.资源管理D.设备管理7.批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率,但( 。
A.不能自动选择作业执行B. 无法协调资源分配c.不能缩短作业执行时间D 在作业执行时用户不能直接干预8.分时操作系统适用于( 。
A.控制生产流水线B.调试运行程序c.大量的数据处理D.多个计算机资源共享9.在混合型操作系统中,“前台”作业往往是指( 。
A.由批量单道系统控制的作业B.由批量多道系统控制的作业c.由分时系统控制的作业D.由实时系统控制的作业10.在批处理兼分时的系统中,对( 应该及时响应,使用户满意。
A.批量作业B.前台作业c.后台作业D.网络通信11.实时操作系统对可靠性和安全性要求极高,它( 。
A.十分注重系统资源的利用率B.不强调响应速度c.不强求系统资源的利用率D.不必向用户反馈信息12.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( 。
A.实现各台计算机之间的通信B.共享网络个的资源c.满足较大规模的应用D.系统中若干台计算机相互协作完成同一任务13.SPOOL技术用于( 。
东北师范大学22春“计算机科学与技术”《操作系统》作业考核题库高频考点版(参考答案)一.综合考核(共50题)1.顺序文件的优点是查找和删除都比较方便。
()A.错误B.正确参考答案:A2.采用首次适应算法分配内存时,要求空闲的内存空间按地址递增的顺序排列。
()A.正确B.错误参考答案:A3.已经获得除()以外的所有运行所需资源的进程处于就绪状态。
A.存储器B.打印机C.CPUD.磁盘空间参考答案:C4.DES加密算法属于非对称加密算法。
()A.错误B.正确参考答案:A5.A.正确B.错误参考答案:A6.在UNIX系统中,目录结构采用()。
A.单级目录结构B.二级目录结构C.单纯树形目录结构D.带链接树形目录结构参考答案:D7.多个进程的实体能存在于同一内存中,在一段时间内都得到运行。
这种性质称作进程的()。
A.动态性B.并发性C.调度性D.异步性参考答案:B8.由字符序列组成,文件内的信息不再划分结构,这是指()。
A.流式文件B.记录式文件C.顺序文件D.有序文件参考答案:A9.所有用户进程既可以向私有邮箱中发送消息,也可以从该邮箱中读取属于自己的消息。
()A.错误B.正确10.虚拟存储技术与()不能配合使用。
A.分区管理B.动态分页管理C.段式管理D.段页式管理参考答案:A11.一个文件在同一系统中、不同的存储介质上的拷贝,应采用同一种物理结构。
()A.正确B.错误参考答案:B12.符号“A.错误B.正确参考答案:B13.在虚拟存储器技术中,要求作业在运行前必须全部装入内存,且在运行过程中也必须一直驻留内存。
()A.错误B.正确参考答案:A14.联机命令接口是用户程序与OS之间的接口,因此它不是命令接口。
()A.正确B.错误15.进程和程序的本质区别是()。
A.存储在内存和外存B.顺序和非顺序执行机器指令C.分时使用和独占使用计算机资源D.动态和静态特征参考答案:D16.如果文件系统中有两个文件重名,不应采用()。
计算机操作系统第五版答案,操作系统-第5版-习题答案.doc 第⼀章⼀、选择题1. D2. C3,B4.A5.6. D7. C⼆、填空题1. 硬件、软件2. 交互性、多路性和独占性3.⾬提⾼系统的⼯作效率4.处理器管理、存储器管理、⽂件管理、设备管理和接⼝管理。
5. 程序级和⽤户组(程序接⼝和命令接⼝)。
三、简答题1.计算机系统由哪些部分组成?处理器管理、存储器管理、⽂件管理、设备管理和接⼝管理2. 什么是操作系统?(1)管理和控制计算机的硬件和软件资源。
(2)合理组织计算机⼯作流程。
(3)提供⽅便⽤户操作的接⼝的软件。
3. 实时操作系统的主要特点是什么?及时性、可靠性。
4. 从资源管理的⾓度来看,操作系统的基本功能可分成哪些部分?管理和控制计算机的硬件和软件资源。
5. 操作系统的分类?(1)批处理操作系统。
(2)实时操作系统。
(3)分时操作系统。
(4)⽹络操作系统。
(5)分布式操作系统。
(6)嵌⼊式操作系统。
(7)微型计算机操作系统。
第⼆章⼀、选择题(1)进程部分1. D2. B3,D4.B5.6. B7. B(2)并发和通信部分1. B2. B3.B4.B5.D6. C7. B8.11. B 12.D⼆、填空题1. 动态和静态。
2. 程序、数据和PCB(进程控制块)3. 程序、数据和PCB(进程控制块、PCB、程序段。
4. 动态、静态5. 分配资源的基本单位,执⾏和调度单位6. 临界资源的概念是 ⼀次仅允许⼀个进程访问的资源 ,⽽临界区是指进程中访问临界资源的那段程序代码。
7. ⽤PV操作管理临界区时,任何⼀个进程进⼊临界区之间必须应⽤P操作,退出临界区必须调⽤V操作。
8. 信息分信箱头和信箱体,信箱头中存放有关信箱的描述,信箱体由若⼲格⼦组成,每格存放⼀封信件,格⼦的数⽬和⼤⼩在创建信箱时确定。
三、简答题1. 什么叫多道程序设计?为什么要采⽤多道程序设计?答:多道程序设计是指在主存中同时存放多个程序,它们都处于执⾏的开始点和结束点之间,这些程序轮渡或以其他⽅式共享CPU。
操作系统教程第5版课后答案费祥林、骆斌编著第一章操作系统概论习题一一、思考题1.简述现代计算机系统的组成及层次结构。
答:现代计算机系统由硬件和软件两个部分组成。
是硬件和软件相互交织形成的集合体,构成一个解决计算问题的工具。
硬件层提供基本可计算的资源,包括处理器、寄存器、内存、外存及I/O设备。
软件层由包括系统软件、支撑软件和应用软件。
其中系统软件是最靠近硬件的。
2、计算机系统的资源可分成哪几类?试举例说明。
答:包括两大类,硬件资源和信息资源。
硬件资源分为处理器、I/O设备、存储器等;信息资源分为程序和数据等。
3.什么是操作系统?操作系统在计算机系统中的主要作用是什么?答:操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合。
操作系统在计算机系统中主要起4个方面的作用。
(1)服务用户观点——操作系统提供用户接口和公共服务程序(2)进程交互观点——操作系统是进程执行的控制者和协调者(3)系统实现观点——操作系统作为扩展机或虚拟机(4)资源管理观点——操作系统作为资源的管理者和控制者4.操作系统如何实现计算与操作过程的自动化?答:大致可以把操作系统分为以下几类:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。
其中批处理操作系统能按照用户预先规定好的步骤控制作业的执行,实现计算机操作的自动化。
又可分为批处理单道系统和批处理多道系统。
单道系统每次只有一个作业装入计算机系统的主存储器运行,多个作业可自动、顺序地被装入运行。
批处理多道系统则允许多个作业同时装入主存储器,中央处理器轮流地执行各个作业,各个作业可以同时使用各自所需的外围设备,这样可以充分利用计算机系统的资源,缩短作业时间,提高系统的吞吐率5.操作系统要为用户提供哪些基本的和共性的服务?答:(1)创建程序和执行程序;(2)数据I/O和信息存取;(3)通信服务;(4)差错检测和处理。
《操作系统》练习题及答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:《操作系统》练习及参考答案第1章操作系统概述1.3.1选择最合适的答案1.一般用户更喜欢使用的系统是()。
A.手工操作B.单道批处理C.多道批处理D.多用户分时系统2. 与计算机硬件关系最密切的软件是()。
A.编译程序B.数据库管理系统C.游戏程序D.OS3. 现代OS具有并发性和共享性,是()的引入导致的。
A.单道程序B. 磁盘C. 对象D.多道程序4. 早期的OS主要追求的是()。
A.系统的效率B.用户的方便性C.可移植D.可扩充性5.()不是多道程序系统A.单用户单任务B.多道批处理系统C.单用户多任务D.多用户分时系统6.()是多道操作系统不可缺少的硬件支持。
A.打印机B.中断机构C.软盘D.鼠标7. 特权指令可以在()执行。
A.目态B.浏览器中C.任意的时间D.进程调度中8. 没有了()计算机系统就启动不起来。
A.编译器B.DBMSC.OSD.浏览器9. 通道能够完成()之间的数据传输。
A.CPU与外设B.内存与外设C.CPU与主存D.外设与外设10. 操作系统的主要功能有()。
A.进程管理、存储器管理、设备管理、处理机管理B.虚拟存储管理、处理机管理、进程调度、文件系统C.处理机管理、存储器管理、设备管理、文件系统D.进程管理、中断管理、设备管理、文件系统11. 单处理机计算机系统中,()是并行操作的。
A.处理机的操作与通道的操作是并行的B.程序与程序C.主程序与子程序D.用户程序与操作系统程序12. 处理机的所有指令可以在()执行。
A.目态B.浏览器中C.任意的时间D.系统态13.()功能不是操作系统直接完成的功能。
A.管理计算机硬盘B.对程序进行编译C.实现虚拟存储器D.删除文件14. 要求在规定的时间内对外界的请求必须给予及时响应的OS是()。
计算机操作系统例题及解析之五【例1】什么是文件?什么是文件系统?答:文件是在逻辑上具有完整意义的信息集合,它有一个名字作标识。
文件具有三个基本特征:文件的内容为一组相关信息、文件具有保存性、文件可按名存取。
文件系统是操作系统中负责管理和存取文件的程序模块,也称为信息管理系统。
它是由管理文件所需的数据结构(如文件控制块、存储分配表)和相应的管理软件以及访问文件的一组操作所组成。
【例2】什么是文件的物理结构和逻辑结构?答:文件的逻辑结构是从用户观点出发所看到的文件组织形式,是用户可以直接处理的数据及其结构。
文件的逻辑结构有两种形式:有结构的记录文件和无结构的流式文件。
文件的物理结构是指文件在外存上的存储组织形式。
文件的物理结构有三种形式:顺序结构、链接结构和索引结构。
【例3】假定盘块的大小为1KB,硬盘的大小为500MB,采用显示链接分配方式时,其FAT 需要占用多少存储空间?答:FAT的每个表项对应于磁盘的一个盘块,其中用来存放分配给文件的下一个盘块的块号,故FAT的表项数目由物理盘块数决定,而表项的长度则由磁盘系统的最大盘块号决定(即它必须能存放最大的盘块号)。
为了地址转换的方便,FAT表项的长度通常取半个字节的整数倍,所以必要时还必须由最大盘块号获得的FAT表项长度作一些调整。
由题意可知,该硬盘共有500K个盘块,故FAT中共有500K个表项;如果盘块从1开始编号,为了能保存最大的盘块号500K,该FAT表项最少需要19位,将它扩展为半个字节的整数倍后,可知每个FAT表项需20位,即2.5个字节。
因此,FAT需占用的存储空间的大小为:2.5×500K=1250KB【例4】存放在某个磁盘上的文件系统,采用混合索引分配方式,其FCB中共有13个地址项,第0~9个地址项为直接地址,第10个地址项为一次间接地址,第11个地址项为二次间接地址,第12个地址项为三次间接地址。
如果每个盘块的大小为4K字节,若盘块号需要用4个字节来描述,请问该系统中允许的文件的最大长度是多少?答:由题意可得,每个盘块最多存放4K/4=1K个盘块地址。
第一章操作系统引论一、单项选择题1.操作系统是一种__________。
A.通用软件B.系统软件C.应用软件D.软件包2,操作系统的__________管理部分负责对进程进行调度。
A.主存储器B.控制器C.运算器D.处理机3.操作系统是对__________进行管理的软件。
A.软件B.硬件C,计算机资源 D.应用程序4.从用户的观点看,操作系统是__________。
A.用户与计算机之间的接口B.控制和管理计算机资源的软件C.合理地组织计算机工作流程的软件D.由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体5,操作系统的功能是进行处理机管理、_______管理、设备管理及文件管理。
A.进程B.存储器C.硬件D.软件6,操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的_______。
A.利用率B.可靠性C.稳定性D.兼容性7.操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分,是为了提高计算机的_______和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件。
A. 速度B.利用率C. 灵活性D.兼容性8.操作系统的基本类型主要有_______。
A.批处理系统、分时系统及多任务系统B.实时操作系统、批处理操作系统及分时操作系统C.单用户系统、多用户系统及批处理系统D.实时系统、分时系统和多用户系统9.所谓_______是指将一个以上的作业放入主存,并且同时处于运行状态,这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。
A. 多重处理B.多道程序设计C. 实时处理D.并行执行10. _______操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端,多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。
A.网络D.分布式C.分时D.实时11.如果分时操作系统的时间片一定,那么_______,则响应时间越长。
A.用户数越少B.用户数越多C.内存越少D. 内存越多12,分时操作系统通常采用_______策略为用户服务。
A.可靠性和灵活性B.时间片轮转C.时间片加权分配D,短作业优先13. _______操作系统允许用户把若干个作业提交给计算机系统。
第一章1.设计现代OS的主要目标是什么?答:(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性2.OS的作用可表现在哪几个方面?答:(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口(2)OS作为计算机系统资源的管理者(3)OS实现了对计算机资源的抽象3.为什么说OS实现了对计算机资源的抽象?答:OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么?答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展:(1)不断提高计算机资源的利用率;(2)方便用户;(3)器件的不断更新换代;(4)计算机体系结构的不断发展。
5.xx脱机I/O和联机I/O?答:脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的。
而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。
6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。
主要表现在:CPU 的分时使用缩短了作业的平均xx时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。
7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在用户能接受的时延内将结果返回给用户。
解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配置缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。
计算机操作系统习题5参考答案习题5参考答案Ⅰ问答题1. 存储管理的主要功能是什么?答:(1)主存空间的分配与回收。
系统按照一定的算法把某一空闲的存储空间分配给作业或进程;用户不需要时,及时回收,以供其它用户程序使用。
(2)地址转换(地址重定位)。
把作业地址空间中使用的逻辑地址转换成内存空间中的物理地址。
(3)主存空间的共享和保护。
可用的主存空间可由两个或多个进程共享。
同时要保护系统程序区不被用户有意或无意的侵犯,不允许用户程序读写不属于自己地址空间的数据,避免各道程序间相互干扰。
特别是当一道程序发生错误时,不至于影响其它程序的运行。
(4)主存空间的扩充。
使用虚拟存储或自动覆盖技术提供比实际内存更大的空间。
2. 指出逻辑地址与物理地址的不同点。
答:用户的源程序一旦编译之后,每个目标模块都以0为基地址进行编址,这种地址称为逻辑地址或相对地址。
为了便于CPU访问,内存中的每个物理存储单元都有一个编号,这个编号称为内存地址,即物理地址(也称绝对地址)。
3. 何谓地址转换(重定位)?有哪些方法可以实现地址转换?答:当作业运行时,不能用逻辑地址在内存中读取信息,必须把作业地址空间中使用的逻辑地址转换成内存空间中的物理地址,这种转换称为地址转换。
实现地址转换的方法有:静态地址转换和动态地址转换。
4. 简述什么是覆盖?什么是交换?覆盖和交换的区别是什么?答:覆盖技术主要是指同一主存区可以被不同的程序段重复使用。
交换,就是系统根据需要把主存中暂时不运行的某个(或某些)作业部分或全部移到外存,而把外存中的某个(或某些)作业移到相应的主存区,并使其投入运行。
交换是由操作系统完成,用户并不知道。
操作系统按一定的策略采用“强占”和“礼让”的方法,把内存部分内容暂时放到硬盘交换区中。
覆盖是由用户控制,操作系统提供覆盖机制,用户给出该程序的覆盖结构。
覆盖机构将整个作业分为常驻和覆盖两部分。
子程序不会同时调入内存。
用户只要将最大的子程序作为覆盖区告诉系统即可。
习题5参考答案Ⅰ问答题1. 存储管理的主要功能是什么答:(1)主存空间的分配与回收。
系统按照一定的算法把某一空闲的存储空间分配给作业或进程;用户不需要时,及时回收,以供其它用户程序使用。
(2)地址转换(地址重定位)。
把作业地址空间中使用的逻辑地址转换成内存空间中的物理地址。
(3)主存空间的共享和保护。
可用的主存空间可由两个或多个进程共享。
同时要保护系统程序区不被用户有意或无意的侵犯,不允许用户程序读写不属于自己地址空间的数据,避免各道程序间相互干扰。
特别是当一道程序发生错误时,不至于影响其它程序的运行。
(4)主存空间的扩充。
使用虚拟存储或自动覆盖技术提供比实际内存更大的空间。
2. 指出逻辑地址与物理地址的不同点。
答:用户的源程序一旦编译之后,每个目标模块都以0为基地址进行编址,这种地址称为逻辑地址或相对地址。
为了便于CPU访问,内存中的每个物理存储单元都有一个编号,这个编号称为内存地址,即物理地址(也称绝对地址)。
3. 何谓地址转换(重定位)有哪些方法可以实现地址转换答:当作业运行时,不能用逻辑地址在内存中读取信息,必须把作业地址空间中使用的逻辑地址转换成内存空间中的物理地址,这种转换称为地址转换。
实现地址转换的方法有:静态地址转换和动态地址转换。
4. 简述什么是覆盖什么是交换覆盖和交换的区别是什么答:覆盖技术主要是指同一主存区可以被不同的程序段重复使用。
交换,就是系统根据需要把主存中暂时不运行的某个(或某些)作业部分或全部移到外存,而把外存中的某个(或某些)作业移到相应的主存区,并使其投入运行。
交换是由操作系统完成,用户并不知道。
操作系统按一定的策略采用“强占”和“礼让”的方法,把内存部分内容暂时放到硬盘交换区中。
覆盖是由用户控制,操作系统提供覆盖机制,用户给出该程序的覆盖结构。
覆盖机构将整个作业分为常驻和覆盖两部分。
子程序不会同时调入内存。
用户只要将最大的子程序作为覆盖区告诉系统即可。
5. 简述固定分区存储管理和可变分区存储管理的区别。
固定式分区中可采用哪几种办法使主存空间的利用率得到改善答:(1)固定分区存储管理:分区大小是事先固定的,因而可容纳作业的大小受到限制,而且当用户作业的地址空间小于分区的存储空间时,造成存储空间浪费。
(2)可变分区存储管理:不是预先将内存划分分区,而是在作业装入内存时建立分区,使分区的大小正好与作业要求的存储空间相等。
这种处理方式使内存分配有较大的灵活性,也提高了内存利用率。
但是随着对内存不断地分配、释放,操作会引起存储碎片的产生。
固定式分区中可采用以下办法使主存空间的利用率得到改善。
(1)划分分区时按分区的大小顺序排列。
(2)根据作业的大小和频繁程度来划分分区。
(3)按照作业对主存空间的需求量排成多个作业队列,规定每个作业队列中的各作业只能依次装入对应的指定分区中。
6. 试述可变分区管理中的最先适应算法、最佳适应算法以及最坏适应算法的原理,并比较其优缺点。
答:①首次(最先)适应分配算法是将未分配分区表按地址递增的顺序排列,每次分配时,从空闲分区表的第一个表目开始顺序查找空闲分区表,找到第一个能满足作业长度要求的空闲区,分割这个空闲区,把能够满足要求的空闲区分配给作业。
该算法简单,尽可能地利用了低地址空间,把较大的空闲分区保留在内存高端,有利于大作业的分配。
但随着低端分区不断地划分而产生过多的小地址碎片,每次分配时查找时间开销会增大,同时降低了主存空间的利用率。
②最佳适应分配算法是将未分配分区表按照分区的大小从小到大进行排列,每次分配时,自表头顺序开始查找到第一个满足要求的空闲分区。
这样可保证不去分割一个更大的区域,使装入大作业时比较容易得到满足。
该算法的特点是可以解决大作业的分配问题;但是容易产生不可利用的小空闲区,降低了主存空间的利用率。
③最差(坏)适应分配算法是将未分配分区表按照分区的大小从大到小进行排列,每次分配时,只要看第一个分区能否满足作业要求,若可以,将该分区分配给作业使用,否则作业不能执行。
该算法的优点是查找效率很高;可使剩下的空闲区不至于太小,对中、小作业有利,对于大作业不利。
7. 请比较分页式存储管理和分段式存储管理。
答:(1)分页是信息的物理单位,与源程序的逻辑结构无关,用户不可见。
分页是为了实现离散的分配方式,以减少主存“碎片”,提高主存的利用率。
分段是信息的逻辑单位,由源程序的逻辑结构所决定,段长是根据用户需要来规定,段起始地址可以从任何主存地址开始。
分段的目的是为了能更好地满足用户的需要。
(2)页的大小固定且由系统确定,把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分,是由机器硬件实现的,因而一个系统只能有一种大小的页面。
段的长度却不固定,取决于用户所编写的程序,通常由编译程序在对源程序进行编译时,根据信息的性质来划分。
(3)分页的作业地址空间是一维的,即单一的线性地址空间,程序员只需要利用一个记忆符,即可表示一个地址。
分段的作业地址空间是二维的,程序员在标识一个地址时,既需给出段名(号),又需给出段内地址。
8. 分页式存储管理中,决定页面大小的主要因素是什么试分析大页面与小页面各自的优点。
答:(1)页面大小的设置主要因素是与系统的硬件有关。
(2)如果页面较小,虚存的页面数就增加,页表也随着扩大,占用的空间多,但内碎片小,浪费少;如果页面较大,可以减少页表所耗费的存储空间,有利于提高I/O的效率,但内部碎片大,浪费多。
9. 交换扩充了内存,因此,交换也实现了虚拟存储器,这句话是否正确答:不对。
交换是把各个进程完整地调入内存,运行一段时间后,再放回磁盘上。
虚拟存储器是使进程在只有一部分在内存的情况下也能运行。
交换是把整个进程换入换出内存。
而虚拟存储器的基本思想是程序的大小可以超过物理内存的大小,操作系统把程序的一部分调入内存运行,而把其它部分保留在磁盘上。
故交换并没有实现虚拟存储器。
10. 为什么要采用虚拟存储器管理其工作原理和理论依据又是什么实现虚拟存储器必须要有哪些硬件/软件设施支撑。
答:(1)采用虚拟存储器是为了解决小主存运行大作业的问题。
(2)根据局部性原理,一个作业在运行之前,仅将当前要运行的那部分页面或段,先装入内存便可启动运行,其余部分暂时留在磁盘上。
程序在运行时如果它所要访问的页(段)已调入内存,便可继续执行下去;但如果程序所要访问的页(段)尚未调入内存,此时利用操作系统所提供的请求调页(段)功能,将它们调入内存,以使进程能继续执行下去。
当调入页(段)时,如果内存已满,无法再装入新的页(段),则还须再利用页(段)的置换功能,将内存中暂时不用的页(段)调出至磁盘上,腾出足够的内存空间后,再将所要访问的页(段)调入内存,使程序继续执行下去。
(3)主要使用请求分页中断和请求分段两种方法实现。
硬件:请求分页(段)的页(段)表机制;缺页中断机构;地址转换机构等软件:请求调页;页面置换11. 什么是请求页式管理试设计和描述一个请求页式管理时的内存页面分配和回收算法(包括缺页处理部分)。
答:请求分页存储管理把作业分成大小相等的若干页,称为虚页。
把主存分成与页大小相等的若干块,称为实块(物理块)。
对每个作业限定分给它的主存块数。
在进程开始运行之前,不是装入全部作业,而是先把作业的部分页面装入主存就可以开始运行,作业的其它部分被放在外存中等待需要时才被调入内存。
在请求分页系统中,当进程需要访问某条指令或某个数据时,硬件地址转换机构将根据逻辑地址中的页号去检索内存中的页表,并根据相应页表项的状态位来判断该页是否已经在内存中,若已经装入内存,则可从页表项中得到内存块号,并与页内偏移地址组合成该指令或数据的物理地址,同时还需要修改页表项中的访问字段,若是写操作则还需修改页表中的修改字段;若需要的页没有在内存,则还需要缺页中断机构来产生中断,转向缺页中断处理程序。
12. 请求页式管理中有哪几种常用的页面置换算法试比较它们的优缺点。
答:(1)最佳置换算法OPT可保证获得最低的缺页中断率,是一种理想化的置换算法,性能最好。
它要求操作系统能知道进程“将来”页面的使用情况,但这是不可能实现的,因为程序的执行是不可预测的。
(2)先进先出页面置换算法FIFO总是淘汰最先进入内存的页面,该算法实现简单,只需把一个进程已调入内存的页面,按先后次序链接成一个队列,并设置一个指针,称为替换指针,使它总是指向最老页面。
但该算法与进程实际运行的规律不相适应,没有考虑到动态变化情况,对于某一特定的页面走向,先进先出算法会出现缺页中断率随着被分配的内存块增加反而上升的反常现象即Belady现象。
(3)最近最久未使用置换算法是选择最近最久未使用的页面予以淘汰。
LRU算法是一个相当好的页面置换算法。
13. 什么是段式管理它与页式管理有何区别答:段式管理是:(1)在段式存储管理方式中,作业的地址空间按照程序的自然逻辑关系分成若干段,每个段定义了一组逻辑信息,各段长度是不等的,每个段都有自己的名字,都是从0开始编址的一段连续的地址空间。
(2)段式系统的逻辑地址由段号s和段内地址d两部分组成的,分段逻辑地址表示为:[段号,段内地址]。
(3)段式存储管理的实现可以基于可变分区存储管理的原理,以作业的每一个分段分配一个连续的主存空间。
段与段在内存中可以不相邻接,也实现了离散分配。
(4)主存的分配与回收采用动态重定位。
若装入作业的某段信息找不到足够大的空闲区,可采用移动技术,合并分散的空闲区。
分页和分段的区别有:(1)分页是信息的物理单位,与源程序的逻辑结构无关,用户不可见。
分段是信息的逻辑单位,由源程序的逻辑结构所决定,段长是根据用户需要来规定。
(2)页的大小固定且由系统确定,把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分,是由机器硬件实现的。
段的长度不固定,取决于用户所编写的程序,通常由编译程序在对源程序进行编译时,根据信息的性质来划分。
(3)分页的作业地址空间是一维的。
分段的作业地址空间是二维的。
14. 列出存储管理中使用的存储保护方法,并说明每种存储管理都使用哪种存储保护法答:计算机中使用的存储保护主要有界地址、存储键等保护方式。
(1)常用的界地址保护有两种。
上下界保护,地址检查机构和基址、限长寄存器和动态地址转换机构。
(2)存储键保护。
15. 在段式存储管理中实现程序共享时,共享段的段号是否一定要相同为什么答:不用。
几道作业共享的例行程序可放在一个段中,只要让各道作业的共享部分有相同的基址/限长值就行了,共享的段号不一定相同。
16. 叙述段页式存储器的主要优缺点。
答:段页式存储分配方式既照顾到了用户共享和使用方便的需求,又考虑到了主存的利用率,提高了系统的性能。
段页式存储分配方式的空间浪费要比页式管理的多。
作业各段的最后一页都有可能浪费一部分空间。