【文章內(nèi)容簡介】 ，請求1從20K的空閑區(qū)中劃出12K余下8K，請求2將10K的第一個(gè)空閑區(qū)劃出，請求3從18K空閑區(qū)劃出9K余下9K，完成后形成的空閑區(qū)鏈為：4K—8K—9K—7K—9K—12K—15K使用最佳適應(yīng)算法時(shí)，空閑分區(qū)按大小形成如下空閑鏈：4K—7K—9K—10K—12K—15K—18K—20K分配時(shí)從鏈?zhǔn)组_始，請求1得到12K空閑區(qū)，請求2得到10K的空閑區(qū)，請求3得到9K空閑區(qū)，完成后形成的空閑區(qū)鏈為：4K—7K—15K—18K—20K系統(tǒng)內(nèi)存被劃分成8塊，每塊4KB。某作業(yè)的虛擬地址空間共劃分成16個(gè)頁面，當(dāng)前在內(nèi)存的頁與內(nèi)存塊的對應(yīng)關(guān)系如下，未列出的頁表示不在內(nèi)存。試指出對應(yīng)于下列虛擬地址的絕對地址：1）20； 2）4100； 3）8300頁號(hào)塊號(hào)頁號(hào)塊號(hào)01232160459114357解：a)20對應(yīng)的頁號(hào)為：int(20/4096)=0，按頁表則其對應(yīng)的物理塊號(hào)為2對應(yīng)的頁內(nèi)位移為：mod(20/4096)=20則虛擬地址20對應(yīng)的絕對地址為2X4096+20=8212b)4100對應(yīng)的頁號(hào)為：int(4100/4096)=1，按頁表則其對應(yīng)的物理塊號(hào)為1對應(yīng)的頁內(nèi)位移為：mod(4100/4096)=4則虛擬地址20對應(yīng)的絕對地址為1X4096+4=4100c)8300對應(yīng)的頁號(hào)為：int(8300/4096)=2，按頁表則其對應(yīng)的物理塊號(hào)為6對應(yīng)的頁內(nèi)位移為：mod(8300/4096)=108則虛擬地址20對應(yīng)的絕對地址為6X4096+108=24684某請求分頁式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)，接收一個(gè)共7頁的作業(yè)。作業(yè)運(yùn)行時(shí)的頁面走向如下：6。采用最近最久未使用頁面淘汰算法，作業(yè)在得到2塊和4塊內(nèi)存空間時(shí)，各會(huì)產(chǎn)生多少次缺頁中斷？采用先進(jìn)先出頁面淘汰算法時(shí)情況又如何呢？解：采用最近最久未使用頁面淘汰算法，作業(yè)得到2塊時(shí)1234215621237632123622441166133662226113322552227733133當(dāng)作業(yè)得到2塊時(shí)，缺頁次數(shù)為18次。采用最近最久未使用頁面淘汰算法，作業(yè)得到4塊時(shí)123421562123763212364466771335533332222222221111111166當(dāng)作業(yè)得到2塊時(shí)，缺頁次數(shù)為10次。采用先進(jìn)先出的頁面淘汰算法的情況請同學(xué)們自己完成。第四章 設(shè)備管理一、 選擇題通道用于實(shí)現(xiàn)（ A ）之間信息傳輸A．內(nèi)存與外設(shè) B．cpu與外設(shè) C．外存與外設(shè) D．用戶進(jìn)程與外設(shè)一般地，緩沖池位于（ C ）中。A．設(shè)備控制器 B．輔助存儲(chǔ)器 C．主存儲(chǔ)器 D．寄存器按照設(shè)備的（ D ）分類，可將系統(tǒng)中的設(shè)備分為字符設(shè)備與塊設(shè)備兩種。A、從屬關(guān)系　　　B、分配特性　　　C、操作方式　　　D、工作特性磁盤屬于一種塊設(shè)備，磁盤的I/O控制方式采用（ C ）方式。A、程序I/O方式　　B、程序中斷　　C、DMA方式　　D、SPOOLing技術(shù)從下面關(guān)于設(shè)備獨(dú)立性的論述中選擇一條正確的論述。BA、獨(dú)立性是指I/O設(shè)備具有獨(dú)立執(zhí)行I/O功能的一種特性B、設(shè)備獨(dú)立性是指用戶程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備的一種特性C、設(shè)備獨(dú)立性是指能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)設(shè)備共享的一種特性D、設(shè)備獨(dú)立性是指設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備的一種特性在CPU啟動(dòng)通道后，由（ A ）執(zhí)行通道程序。A、通道　　　B、CPU　　　　C、設(shè)備　　　　　D、設(shè)備控制器在一般大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，主機(jī)對外圍設(shè)備的控制可通過通道、控制器和設(shè)備三個(gè)層次來實(shí)現(xiàn)，從下面的敘述中選出一條正確的敘述。BA、控制器可控制通道，設(shè)備在通道的控制下工作B、通道控制控制器，設(shè)備在控制器的控制下工作C、通道和控制器分別控制設(shè)備D、控制器控制通道和設(shè)備在程序I/O方式中，對于輸出設(shè)備，準(zhǔn)備就緒是指（ A ）。A、輸出緩沖區(qū)已空　　 　B、輸出緩沖區(qū)已有數(shù)據(jù)C、輸出設(shè)備已開始工作 D、輸出設(shè)備已收到I/O指令為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備分配，應(yīng)為每個(gè)設(shè)備設(shè)置一張（ A ）。A、設(shè)備控制表 B、控制器控制表 C、系統(tǒng)設(shè)備表 D、設(shè)備分配表1從下列關(guān)于驅(qū)動(dòng)程序的論述中選擇一條正確的。DA、驅(qū)動(dòng)程序與I/O設(shè)備的特性緊密相關(guān)，因此應(yīng)為每一設(shè)備配備一個(gè)專門的驅(qū)動(dòng)程序B、驅(qū)動(dòng)程序與I/O控制方式緊密相關(guān)，因此對DMA方式應(yīng)以字節(jié)為單位去啟動(dòng)設(shè)備C、驅(qū)動(dòng)程序與I/O設(shè)備的特性緊密相關(guān)，因此應(yīng)全部用匯編語言編寫D、對于一臺(tái)多用戶機(jī)，配置了相同的八個(gè)終端，此時(shí)可只配置一個(gè)由多個(gè)終端共享的驅(qū)動(dòng)1SPOOLing系統(tǒng)提高了（ A ）的利用率。A、獨(dú)占設(shè)備　　　B、輔助設(shè)備　　　C、共享設(shè)備　　　　D、主存儲(chǔ)器1通道是一種特殊的（ C ），具有有執(zhí)行I/O指令的功能。A、I/O設(shè)備 B、設(shè)備控制器 C、處理機(jī) D、I/O控制器1在I/O設(shè)備控制的發(fā)展過程中，最主要的推動(dòng)因素是減少主機(jī)對I/O控制的干預(yù)，提高I/O速度的設(shè)備利用率，這在OS中主要依靠的是（ B ）。A、設(shè)備分配 B、緩沖管理 C、設(shè)備管理 D、虛擬設(shè)備1在操作系統(tǒng)中采用緩沖技術(shù)的目的是為了增強(qiáng)系統(tǒng)的并行操作，為了使多個(gè)進(jìn)程能有效地同時(shí)處理輸入和輸出，最好使用（ A ）。A、緩沖池 B、單緩沖 C、雙緩沖 D、循環(huán)緩沖1從下列關(guān)于SPOOLing系統(tǒng)的論述中，選擇一條正確的。DA、構(gòu)成SPOOLing系統(tǒng)的基本條件是具有外圍輸入機(jī)和外圍輸出機(jī)。B、SPOOLing系統(tǒng)是在用戶程序要讀取數(shù)據(jù)時(shí)啟動(dòng)輸入進(jìn)程輸入數(shù)據(jù)。C、SPOOLing是脫機(jī)的輸入輸出。D、在SPOOLing系統(tǒng)中，用戶程序可隨時(shí)將輸出數(shù)據(jù)送到輸出井中，待輸出設(shè)備空閑時(shí)再執(zhí)行數(shù)據(jù)輸出操作。1磁盤高速緩沖設(shè)在（ B ）中，其目的是為了提高磁盤I/O的速度。A、磁盤控制器 B、內(nèi)存 C、磁盤 D、Cache1在對磁盤進(jìn)行讀寫操作時(shí)，下面給出的參數(shù)中，（ C ）是不正確的。A、柱面號(hào)　　　B、磁頭號(hào)　　　C、盤面號(hào)　　　　D、扇區(qū)號(hào)（ A ）是直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備。A、磁盤 B、磁帶 C、打印機(jī) D、顯示器2下列算法中用于磁盤移臂調(diào)度的是（ C ）A．時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法 B．LRU算法 C．電梯算法 D．優(yōu)先級高者優(yōu)先算法二、 填空題設(shè)備獨(dú)立性是指（應(yīng)用程序 ）獨(dú)立于（具體使用的物理設(shè)備 ）。虛擬設(shè)備是通過（SPOOLING）技術(shù)把（獨(dú)占 ）設(shè)備變成能為若干個(gè)用戶（ 共享的 ）設(shè)備。操作系統(tǒng)中采用緩沖技術(shù)的目的是為了增強(qiáng)系統(tǒng)的（并行操作 ）能力，為了使多個(gè)進(jìn)程能有效地同時(shí)處理輸入和輸出，最好使用（緩沖池 ）來實(shí)現(xiàn)。SPOOLing系統(tǒng)由磁盤上的（ 輸入井 ）和（輸出井 ），內(nèi)存中的輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)及輸入進(jìn)程和輸出進(jìn)程構(gòu)成。根據(jù)用戶作業(yè)發(fā)出的磁盤I/O請求的柱面位置，來決定請求執(zhí)行順序的調(diào)度，被稱為（ 磁盤 ）調(diào)度。磁盤訪問時(shí)間由（尋道時(shí)間 ）、（ 旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間 ）和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間組成。DMA控制器在獲得總線控制權(quán)的情況下能直接與（ 內(nèi)存 ）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，無須CPU介入。I/O控制方式有程序I/O方式、中斷驅(qū)動(dòng)I/O方式、（ DMA ）方式和（ 通道 ）方式。磁盤調(diào)度的目標(biāo)是使多個(gè)進(jìn)程訪問磁盤的（ 平均尋道時(shí)間 ）最短。三、 概念 通道：通道是一個(gè)特殊的處理機(jī)，它具有執(zhí)行I/O指令的能力，并通過執(zhí)行通道程序來控制I/O操作，但它又與一般的處理機(jī)不同，它執(zhí)行的指令單一，而且沒有自己的內(nèi)存。 DMA：直接存儲(chǔ)訪問I/O控制方式，這種方式用于塊設(shè)備的I/O，其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝皇菙?shù)據(jù)塊，所傳送的數(shù)據(jù)是從設(shè)備直接送入內(nèi)存的，或者相反，僅在傳送一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束時(shí)，才需CPU干預(yù)。 設(shè)備控制器：設(shè)備控制器是計(jì)算機(jī)中的一個(gè)實(shí)體，其主要職責(zé)是控制一個(gè)或多個(gè)I/O設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)I/O設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。它是CPU與I/O設(shè)備之間的接口。 設(shè)備獨(dú)立性：指應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性而引入了邏輯設(shè)備和物理設(shè)備兩個(gè)概念。在應(yīng)用程序中，使用邏輯設(shè)備名來請求使用某設(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。 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序：通常又稱為設(shè)備處理程序，它是I/O進(jìn)程與設(shè)備控制器之間的通信程序，其主要任務(wù)是接收由上層軟件發(fā)來的抽象要求，再把它轉(zhuǎn)換為具體要求后，發(fā)送給設(shè)備控制器，啟動(dòng)設(shè)備去執(zhí)行。四、 問答 瓶頸產(chǎn)生的原因？如何解決因通道不足而產(chǎn)生的瓶頸問題？由于通道價(jià)格昂貴，致使機(jī)器中所設(shè)置的通道數(shù)量勢必較少，這往往又使它成了I/O的瓶頸，進(jìn)而千成整個(gè)系統(tǒng)吞吐量的下降。解決瓶頸問題的有效方法是增加設(shè)備到主機(jī)間的通路而不增加通道。即把一個(gè)設(shè)備連接到多個(gè)控制器上，而一個(gè)控制器又連接到多個(gè)通道上。 有哪幾種I/O控制方式？各適用于何種場合？程序I/O方式——即在處理機(jī)向控制器發(fā)出一條指令后要對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行循環(huán)測試。它是在沒有引入中斷之前的早期計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中使用的。中斷驅(qū)動(dòng)I/O控制方式——當(dāng)某個(gè)進(jìn)程要啟動(dòng)某個(gè)I/O設(shè)備工作時(shí)，便由CPU向相應(yīng)的設(shè)備控制器發(fā)出一條I/O命令，然后立即繼續(xù)執(zhí)行原來的任務(wù)，CPU與I/O設(shè)備并行工作。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，都毫無例外地引用了中斷機(jī)構(gòu)。直接存儲(chǔ)器訪問DMA I/O控制方式——用于塊設(shè)備的I/O控制方式，能更加提高CPU與I/O并行操作程度。I/O通道控制方式——CPU只需進(jìn)行一次干預(yù)，可以讀取多個(gè)數(shù)據(jù)塊且將它們分別傳送到不同的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)CPU、通道和I/O設(shè)備三者的并行操作。適用于一次讀多個(gè)塊且分別傳送到不同區(qū)域或者相反的大型系統(tǒng)中。 試說明DMA的工作流程。DMA方式下進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入的過程如下：（以從磁盤讀入數(shù)據(jù)為例來說明）當(dāng)CPU要從磁盤讀入一個(gè)數(shù)據(jù)塊時(shí)，便向磁盤控制器發(fā)送一條讀命令。該命令被送到其中的命令寄存器CR中。同時(shí)還須發(fā)送本次要將數(shù)據(jù)讀入的內(nèi)存起始目標(biāo)地址，該地址被送入內(nèi)存地址寄存器MAR中；本次要讀數(shù)據(jù)的安節(jié)數(shù)則送入數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器DC中，還須將磁盤中的源地址直接送至DMA控制器的I/O控制邏輯上。然后，啟動(dòng)DMA控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，以后，CPU便可去處理其它任務(wù)。此后，整個(gè)數(shù)據(jù)傳送過程便由DMA控制器進(jìn)行控制。當(dāng)DMA控制器已從磁盤中讀入一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)并送入數(shù)據(jù)寄存器DR后，再挪用一個(gè)存儲(chǔ)器周期，將該字節(jié)傳送到MAR所批示的內(nèi)存單元中。接著便對MAR內(nèi)容加1，將DC內(nèi)容減1，若減1后DC內(nèi)容不為0，表示傳送未完，便繼續(xù)傳送下一個(gè)字節(jié)；否則，由DMA控制器發(fā)出中斷請求。 引入緩沖的主要原因是什么？A、 緩和CPU與I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾。B、 減少對CPU的中斷頻率，放寬對CPU中斷響應(yīng)時(shí)間的限制。C、 提高CPU和I/O設(shè)備之間的并行性。 為何要引入設(shè)備獨(dú)立性？如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備的獨(dú)立性？在考慮到設(shè)備的獨(dú)立性時(shí)，應(yīng)如何分配獨(dú)享設(shè)備？設(shè)備獨(dú)立性是指應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。引入設(shè)備獨(dú)立性可帶來以下好處：設(shè)備分配時(shí)的靈活性，易于實(shí)現(xiàn)I/O重定向。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性，必須再在驅(qū)動(dòng)程序之上設(shè)置一層軟件，稱為設(shè)備獨(dú)立性軟件，其主要功能有以下兩方面：執(zhí)行所有設(shè)備的公共操作，包括對獨(dú)立設(shè)備的分配與回收，將邏輯設(shè)備名映射為物理設(shè)備名，對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)等；另一功能是向用戶層軟件提供統(tǒng)一接口。 何謂設(shè)備虛擬？實(shí)現(xiàn)設(shè)備虛擬時(shí)所依賴的關(guān)鍵技術(shù)是什么？通過SPOOLing技術(shù)將一臺(tái)物理I/O設(shè)備虛擬為多臺(tái)邏輯I/O設(shè)備，從而允許多個(gè)用戶共享一臺(tái)物理I/O設(shè)備。實(shí)現(xiàn)設(shè)備虛擬時(shí)所依賴的關(guān)鍵技術(shù)是SPOOLing技術(shù)。 試說明SPOOLing系統(tǒng)的組成。由三部分組成：輸入井和輸出井、輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)、輸入進(jìn)程SPi和輸出進(jìn)程SPo。 設(shè)備中斷處理程序通常需完成哪些工作？設(shè)備中斷處理程序的處理過程為：A、 喚醒被阻塞的驅(qū)動(dòng)進(jìn)程B、 保護(hù)被中斷進(jìn)程的CPU環(huán)境C、 轉(zhuǎn)入相應(yīng)的設(shè)備處理程序D、 中斷處理E、 恢復(fù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場 磁盤訪問時(shí)間由哪幾部分組成？由三部分組成：A、 尋道時(shí)間Ts：指把磁臂移動(dòng)到指定磁道上所經(jīng)歷的時(shí)間。B、 旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間Tr：指定扇區(qū)移動(dòng)到磁頭下面所經(jīng)歷的時(shí)