【正文】 16．在請求頁式管理中，當硬件地址變換機構發(fā)現所需的頁不在 ① 時，產生② 中斷信號，由 ③ 作出相應的處理。這樣，不僅實現了內存中碎片的減少，而且實現了由連續(xù)存儲到非連續(xù)存儲的飛躍。 【答案】①靜態(tài) ②動態(tài) 【解析】采用固定分區(qū)時，由于不存在程序在內存的移動問題，因此通常采用靜態(tài)重定位法；可變分區(qū)，一般要采用動態(tài)重定位法，其原因是由于可變分區(qū)系統(tǒng)需要有移動技術作為支持，以解決可變分區(qū)的存儲碎片問題。第三章 習題及答案一、填空題1．常用的內存管理方法有 ① 、 ② 、 ③ 、 ④ 、 ⑤ 。這樣，就緒隊列中的進程就依次輪流地占用處理器運行。它是由系統(tǒng)為每個進程分別建立的，并且在進程結束其生命期時由系統(tǒng)將相應的PCB撤消，PCB是進程存在的標識。時鐘是操作系統(tǒng)進行調度工作的重要工具，在UNIX系統(tǒng)中，硬件按電源頻率每隔20毫秒產生一次中斷請求。把保護好的被中斷進程的PSW稱“舊PSW”。 （2）程序中斷。也就是說，當某一進程在處理器上運行時，一旦有另一個更高優(yōu)先數的進程就緒，進程調度就要剝奪正在處理器上運行的進程使用處理器的權力，搶回分配給它的處理器，而把處理器讓具有更高優(yōu)先數的進程使用。（） 【答案】正確。選項（C）錯誤，選項（E）正確。 在單道程序環(huán)境中，系統(tǒng)的全部資源為一個作業(yè)所獨占，如果該作業(yè)在進行輸入或輸出時，CPU仍然被它所占有，處于等待狀態(tài)。 進程被創(chuàng)建時系統(tǒng)為其確定一個優(yōu)先數，進程的優(yōu)先數可以是固定的，也可隨進程的執(zhí)行過程而動態(tài)變化。所以，選擇（A）、（C）、（E）。 （A）每隔一個時間片 （B）每條指令執(zhí)行周期內最后時刻 （C）每當進程釋放ＣＰＵ （D）每產生一次中斷 【答案】（B） 【解析】處理器執(zhí)行完一條指令后，硬件的中斷裝置（中斷掃描機構）立即檢查有無中斷事件發(fā)生，若無中斷事件發(fā)生，則處理機繼續(xù)執(zhí)行下面的指令；若有中斷事件發(fā)生，則暫?，F行進程的運行，而讓操作系統(tǒng)中的中斷處理程序占用處理器，這一過程稱為“中斷響應”。 10．進程從運行狀態(tài)變?yōu)榈却脑蚩赡苁? 。 PCB是進程存在的唯一標志，也是系統(tǒng)感知進程存在的唯一實體。 2．根據服務對象不同，常用的單處理機OS可以分為如下三種類型： （l）允許多個用戶在其終端上同時交互地使用計算機的OS稱為 ，它通常采用 策略為用戶服務。 7．輪轉法主要是用于 ① 的調度算法，它具有較好的 ② 時間，且對每個進程來說都具有較好的 ③ 性。后兩部分是進程完成所需功能的物質基礎。包括網絡管理、通信、系統(tǒng)安全和多種服務。（5） （5）作業(yè)管理 作業(yè)管理的任務是為用戶提供一個使用計算機系統(tǒng)的環(huán)境，使用戶能有效、方便地組織自己的作業(yè)（工作流程），并盡可能地提高整個系統(tǒng)的效率。四、是非判斷題 1．在現代計算機系統(tǒng)中，用戶用高級語言編寫的源程序必須通過編譯程序翻譯成目標程序之后方可運行，因此，用戶與計算機之間的接口是編譯程序。（A）編譯程序 （B）系統(tǒng)調用（C）作業(yè)調度 （D）進程調度 （E）作業(yè)控制【答案】BE【解析】按用戶界面的觀點，操作系統(tǒng)是用戶與計算機之間的接口。（A）讀系統(tǒng)時鐘 （B）寫系統(tǒng)時鐘 （C）讀用戶內存自身數據 （D）寫用戶內存自身數據 （E）清除整個內存【答案】ACD【解析】計算機系統(tǒng)都有自己的指令系統(tǒng)，在多道程序設計系統(tǒng)中，指令系統(tǒng)分為“特權指令”與“非特權指令”。 13． 程序可執(zhí)行特權指令。 6．批處理系統(tǒng)的主要缺點是 。分時系統(tǒng)一般采用時間片輪轉的辦法，使一臺計算機同時為多個終端用戶服務，對每個用戶都能保證足夠快的響應時間，并提供交互會話能力；批處理系統(tǒng)則是把用戶提交的作業(yè)（包括程序、數據和處理步驟）成批輸入計算機，然后由作業(yè)調度程序自動選擇作業(yè)運行，從而縮短了作業(yè)之間的交接時間，減少了處理機的空閑等待，提高了系統(tǒng)效率；實時系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的另一種類型，要求對外部輸入的信息能以足夠快的速度進行處理，并在被控對象允許的時間范圍內作出快速響應，其響應時間要求特別高。 3．UNIX系統(tǒng)是 ① 操作系統(tǒng)，DOS系統(tǒng)是 ② 操作系統(tǒng)。 【答案】①分時（或多用戶、多任務），②單用戶（或單用戶、單任務） 【解析】 UNIX系統(tǒng)是一個可供多個用戶同時操作的會話式的分時操作系統(tǒng)，DOS系統(tǒng)是為個人計算機設計的一個單用戶操作系統(tǒng)。由于實時系統(tǒng)大部分是為特殊的實時任務設計的，這類任務對系統(tǒng)的可靠性和安全性要求很高。 （A）CPU的利用率不高 （B）失去了交互性 （C）不具備并行性 （D）以上都不是 【答案】（B） 【解析】批處理系統(tǒng)的特點是：用戶將其控制意圖通過作業(yè)控制語言書寫成作業(yè)說明書，然后交給系統(tǒng)。 （A）同組用戶 （B）操作系統(tǒng) （C）特權用戶 （D）一般用戶 【答案】（B） 【解析】“特權指令”是指僅能由操作系統(tǒng)使用的指令，因此正確答案為（B）。特權指令僅能由操作系統(tǒng)使用，如設置時鐘、清內存等為特權指令；其它指令為非特權指令，用戶只能使用非特權指令。用戶通過操作系統(tǒng)提供的服務來有效地使用計算機。（ ） 【答案】錯誤。 3．操作系統(tǒng)有哪幾種類型，各自的工作方式是怎樣的？ 【解析】 操作系統(tǒng)的基本類型有：批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)、實時系統(tǒng)、個人計算機操作系統(tǒng)、網絡操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)。 交互性 用戶直接控制自己的“程序”運行，以人機會話方式工作。 （6）分布式操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)也是通過網絡將具有自治功能的計算機互聯，實現通信和資源共享，并協(xié)作完成任務。 2．進程存在的標志是 。 【答案】①分時系統(tǒng) ②響應 ③公平 【解析】所謂輪轉調度算法，就是將CPU的處理時間分成固定的時間片，處于就緒狀態(tài)的進程按一定的方式（如先到先服務FCFS）排成一個隊列，該隊列中的各進程按時間片輪流占用處理機。 （2）允許用戶把若干個作業(yè)提交計算機系統(tǒng)集中處理的OS，稱為 ，衡量這種系統(tǒng)性能的一個主要指標是系統(tǒng)的 。而進程的程序部分描述了進程所要完成的功能。 （A）輸入／輸出事件發(fā)生 （B）時間片到 （C）輸入／輸出事件完成 （D）某個進程被喚醒 【答案】（A） 【解析】正在運行的進程如果要申請輸入或輸出，這時進程的狀態(tài)將從運行變?yōu)榈却?，將CPU讓出，等待輸入或輸出完成。 19．一個進程獲得了除CPU以外的所需資源，則該進程可能處于 狀態(tài)。4．運行狀態(tài)的進程由于某種原因可能變?yōu)開________。 優(yōu)先數調度算法分為“非搶占式”的與“可搶占式”的兩種。由于CPU與外設處理速度上的差異，如果采用多道程序設計技術，當某個作業(yè)輸入或輸出時，CPU就可處理其他的作業(yè)，其它資源也是類似的。所謂并行性是指多個作業(yè)同時處于運行狀態(tài)，這是一種宏觀上的并行，對于進程來說，還是按處理機調度交替地（輪流）占有處理機?！窘馕觥?PCB中記錄了進程當前的狀態(tài)，所以進程之間的狀態(tài)變化，在 PCB中一定有記錄。這種搶占式的優(yōu)先數調度算法在實時系統(tǒng)中很有用。這是由于程序執(zhí)行到某條機器指令時可能出現的各種問題而引起的中斷，例如，發(fā)現定點操作數溢出、除數為“0”、地址越界、使用非法指令碼、目態(tài)下的用戶使用了特權指令等。 當中斷裝置發(fā)現中斷事件后，首先把出現的中斷事件存放到程序狀態(tài)字寄存器中的中斷碼位置，然后把程序狀態(tài)字寄存器中的“當前PSW”作為“舊PSW”存放到預先約定好的主存固定單元中保護起來，再把已經確定好的操作系統(tǒng)處理程序的“新PSW”送到程序狀態(tài)字寄存器，成為“當前PSW”，這一過程稱“交換PSW”。處理程序累計時鐘中斷次數用來調整日歷時鐘時間。 10．進程在系統(tǒng)中有哪幾種基本狀態(tài)，狀態(tài)如何發(fā)生變化？ 【解析】通常一個進程至少有三種不同的狀態(tài)：運行狀態(tài)、就緒狀態(tài)、等待狀態(tài)。（2）變化變化原因①進程到達就緒隊列頭，從就緒狀態(tài)變?yōu)檫\行狀態(tài)。 【答案】①單用戶連續(xù)存儲管理、②固定分區(qū)管理、③可變分區(qū)管理、④頁式管理、⑤段式管理等 【解析】內存管理的核心問題是如何解決內存和外存的統(tǒng)一，以及它們之間的數據交換問題。所謂重定位，就是作業(yè)裝入到與其地址空間不一致的存儲空間而引起的對于關地址部分的調整過程。 12．頁式管理中，頁式虛地址與內存物理地址的映射是由 ① 和 ② 完成的。 【答案】①內存 ②缺頁 ③中斷處理程序 【解析】在請求頁式管理中，地址變換是由硬件自動完成的，如有缺頁，則通過產生缺頁中斷信號，由相應的中斷處理程序加以處理，中斷處理程序是由軟件實現的。如果該頁未被修改過，外存已保留有相同的副本，寫回外存就沒有必要，所以增加“改變位”來表征某頁是否被修改。內存空間劃分成與頁相等的片或塊后，用戶進程在內存空間內除了在每個頁內地址連續(xù)之外，每個頁面之間不再連續(xù)。 6．固定分區(qū)，一般采用 ① 重定位法；可變分區(qū)，一般采用 ② 重定位法。（圖示略）（2）采用單道方式運行，這三個進程運行完成總共所需的時間為113ms采用多道方式運行比采用單道方式運行節(jié)省時間： 11368=45ms如果一個時間片用完，進程工作尚未結束，則它也必須讓出處理器而被重新排到就緒隊列的末尾，等待再次運行，當再次輪到運行時，重新開始使用一個新的時間片。 9．進程控制塊（PCB）中應該包括哪些內容，其作用是什么？ 【解析】 進程控制塊是用以記錄進程有關信息的一塊主存，其中登記著諸如：進程標識、進程狀態(tài)、優(yōu)先級、中斷現場保護區(qū)、所占資源等信息。所以，當按壓了一個中斷鍵產生一個外部中斷事件時，處理該事件的程序根據中斷鍵的編號把處理轉交給一個特定的例行程序。 （3）中斷處理程序在占用處理器前，必須把被中斷進程的PSW保護好，以便該進程在適當的時候能使被中斷時的情況繼續(xù)執(zhí)行。它是由于機器故障造成的，例如，電源故障、主存出錯等。采用“可搶占式”的調度，這種方式是嚴格保證任何時刻，總是讓具有最高優(yōu)先數的進程在處理器上運行。四、是非判斷題 1．進程之間的狀態(tài)變化，一定在PCB中反映出來。中斷屏蔽期間允許發(fā)生中斷，但暫時不響應。因此，選項（A）錯誤。就緒隊列中進程可按優(yōu)先數從大到小排列，這樣，進程調度也總是把處理器分配給就緒隊列中的第一個進程。進程控制塊是記錄進程有關信息的一塊主存，是進程存在的程序唯一標識。 18．中斷掃描機構是 掃描一次中斷寄存器。 （A）一種狀態(tài) （B）兩種狀態(tài) （C）三種狀態(tài) （D）四種狀態(tài) 【答案】（A） 【解析】進程可能處于就緒、運行、等待三種基本狀態(tài)，但進程在任一時刻只能處于一種狀態(tài)。所以，選項（C）錯誤。所以敘述（D）也正確。而非剝奪方式則是指：即使在就緒隊列中存在有優(yōu)先級高于當前運行進程的進程，當前進程仍將繼續(xù)占有處理機，直到該進程完成或某種事件發(fā)生（如I／O事件）讓出處理機。進程的程序部分描述了進程所要完成的功能，而數據結構集是程序在執(zhí)行時必不可少的工作區(qū)和操作對象。 （5）網絡操作系統(tǒng)網絡操作系統(tǒng)是使網絡上各計算機能方便而有效地通信及共享網絡資源，為網絡用戶提供所需各種服務的軟件、有關協(xié)議的集合。l l文件管理的任務是負責對系統(tǒng)中的文件進行存儲、組織、檢索等對文件的操作，以方便用戶對文件的訪問，并解決多用戶間文件的共享、保護、保密等問題。因此應該選擇（D）、（E）。9．操作系統(tǒng)與用戶的接口包括_________。4．若中央處理機處于“目態(tài)”，可以執(zhí)行的指令有_________。所謂共享性是指系統(tǒng)中的所有進程共享系統(tǒng)資源，包括：處理機、內存、設備、文件等資源。 （A）進程調度 （B）作業(yè)調度 （C）鍵盤命令 （D）系統(tǒng)調用 【答案】（D） 【解析】操作系統(tǒng)提供的用戶在程序一級獲得系統(tǒng)幫助的途徑是系統(tǒng)調用。 【答案】①分時OS，②時間片輪轉，③批處理OS，④吞吐率，⑤實時OS，⑥實時性和可靠性 【解析】分時操作系統(tǒng)、批處理操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的三種基本類型。編程人員可以在這些語言中利用系統(tǒng)調用命令動態(tài)請求和釋放系統(tǒng)資源。 4．現代計算機中，CPU工作方式有目態(tài)和管態(tài)兩種。 7．實時系統(tǒng)通常采用 方法來提高可靠性。計算機按作業(yè)說明書去控制作業(yè)的運行，在此期間，用戶沒法和系統(tǒng)交流。 14．多道批處理系統(tǒng)最顯著的特點是 。若中央處理機處于“目態(tài)”，僅可以執(zhí)行非特權指令，在備選答案中，（A）讀系統(tǒng)時鐘、（C）讀用戶內存自身數據、（D）寫用戶內存自身數據，是非特權指令，它們的執(zhí)行不會構成對系統(tǒng)的破壞，因此選擇（A）、（C）、（D）；但在備選答案中，（B）寫系統(tǒng)時鐘、（E）清除整個內存，則可能造成對系統(tǒng)的破壞，所以在目態(tài)下不能執(zhí)行。一般操作系統(tǒng)提供了兩類接口為用戶服務，一種是程序一