【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使用最佳適應算法時，空閑分區(qū)按大小形成如下空閑鏈：4K—7K—9K—10K—12K—15K—18K—20K分配時從鏈首開始，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個頁面，當前在內(nèi)存的頁與內(nèi)存塊的對應關(guān)系如下，未列出的頁表示不在內(nèi)存。試指出對應于下列虛擬地址的絕對地址：1）20； 2）4100； 3）8300頁號塊號頁號塊號01232160459114357解：a)20對應的頁號為：int(20/4096)=0，按頁表則其對應的物理塊號為2對應的頁內(nèi)位移為：mod(20/4096)=20則虛擬地址20對應的絕對地址為2X4096+20=8212b)4100對應的頁號為：int(4100/4096)=1，按頁表則其對應的物理塊號為1對應的頁內(nèi)位移為：mod(4100/4096)=4則虛擬地址20對應的絕對地址為1X4096+4=4100c)8300對應的頁號為：int(8300/4096)=2，按頁表則其對應的物理塊號為6對應的頁內(nèi)位移為：mod(8300/4096)=108則虛擬地址20對應的絕對地址為6X4096+108=24684某請求分頁式存儲管理系統(tǒng)，接收一個共7頁的作業(yè)。作業(yè)運行時的頁面走向如下：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，各會產(chǎn)生多少次缺頁中斷？采用先進先出頁面淘汰算法時情況又如何呢？解：采用最近最久未使用頁面淘汰算法，作業(yè)得到2塊時1234215621237632123622441166133662226113322552227733133當作業(yè)得到2塊時，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123421562123763212364466771335533332222222221111111166當作業(yè)得到2塊時，缺頁次數(shù)為10次。采用先進先出的頁面淘汰算法的情況請同學們自己完成。第四章 設(shè)備管理一、 選擇題通道用于實現(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．輔助存儲器 C．主存儲器 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)備獨立性的論述中選擇一條正確的論述。BA、獨立性是指I/O設(shè)備具有獨立執(zhí)行I/O功能的一種特性B、設(shè)備獨立性是指用戶程序獨立于具體使用的物理設(shè)備的一種特性C、設(shè)備獨立性是指能獨立實現(xiàn)設(shè)備共享的一種特性D、設(shè)備獨立性是指設(shè)備驅(qū)動程序獨立于具體使用的物理設(shè)備的一種特性在CPU啟動通道后，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算機系統(tǒng)中，主機對外圍設(shè)備的控制可通過通道、控制器和設(shè)備三個層次來實現(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指令為了實現(xiàn)設(shè)備分配，應為每個設(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)動程序的論述中選擇一條正確的。DA、驅(qū)動程序與I/O設(shè)備的特性緊密相關(guān)，因此應為每一設(shè)備配備一個專門的驅(qū)動程序B、驅(qū)動程序與I/O控制方式緊密相關(guān)，因此對DMA方式應以字節(jié)為單位去啟動設(shè)備C、驅(qū)動程序與I/O設(shè)備的特性緊密相關(guān)，因此應全部用匯編語言編寫D、對于一臺多用戶機，配置了相同的八個終端，此時可只配置一個由多個終端共享的驅(qū)動1SPOOLing系統(tǒng)提高了（ A ）的利用率。A、獨占設(shè)備　　　B、輔助設(shè)備　　　C、共享設(shè)備　　　　D、主存儲器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 D、I/O控制器1在I/O設(shè)備控制的發(fā)展過程中，最主要的推動因素是減少主機對I/O控制的干預，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)的目的是為了增強系統(tǒng)的并行操作，為了使多個進程能有效地同時處理輸入和輸出，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和外圍輸出機。B、SPOOLing系統(tǒng)是在用戶程序要讀取數(shù)據(jù)時啟動輸入進程輸入數(shù)據(jù)。C、SPOOLing是脫機的輸入輸出。D、在SPOOLing系統(tǒng)中，用戶程序可隨時將輸出數(shù)據(jù)送到輸出井中，待輸出設(shè)備空閑時再執(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在對磁盤進行讀寫操作時，下面給出的參數(shù)中，（ C ）是不正確的。A、柱面號　　　B、磁頭號　　　C、盤面號　　　　D、扇區(qū)號（ A ）是直接存取的存儲設(shè)備。A、磁盤 B、磁帶 C、打印機 D、顯示器2下列算法中用于磁盤移臂調(diào)度的是（ C ）A．時間片輪轉(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)備獨立性是指（應用程序 ）獨立于（具體使用的物理設(shè)備 ）。虛擬設(shè)備是通過（SPOOLING）技術(shù)把（獨占 ）設(shè)備變成能為若干個用戶（ 共享的 ）設(shè)備。操作系統(tǒng)中采用緩沖技術(shù)的目的是為了增強系統(tǒng)的（并行操作 ）能力，為了使多個進程能有效地同時處理輸入和輸出，最好使用（緩沖池 ）來實現(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)及輸入進程和輸出進程構(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。磁盤訪問時間由（尋道時間 ）、（ 旋轉(zhuǎn)延遲時間 ）和數(shù)據(jù)傳輸時間組成。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I/O方式、（ DMA ）方式和（ 通道 ）方式。磁盤調(diào)度的目標是使多個進程訪問磁盤的（ 平均尋道時間 ）最短。三、 概念 通道：通道是一個特殊的處理機，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：直接存儲訪問I/O控制方式，這種方式用于塊設(shè)備的I/O，其特點是數(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，僅在傳送一個或多個數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束時，才需CPU干預。 設(shè)備控制器：設(shè)備控制器是計算機中的一個實體，其主要職責是控制一個或多個I/O設(shè)備，以實現(xiàn)I/O設(shè)備和計算機之間的數(shù)據(jù)交換。它是CPU與I/O設(shè)備之間的接口。 設(shè)備獨立性：指應用程序獨立于具體使用的物理設(shè)備。為實現(xiàn)設(shè)備獨立性而引入了邏輯設(shè)備和物理設(shè)備兩個概念。在應用程序中，使用邏輯設(shè)備名來請求使用某設(shè)備，而系統(tǒng)在實際執(zhí)行時，還必須使用物理設(shè)備名。 設(shè)備驅(qū)動程序：通常又稱為設(shè)備處理程序，它是I/O進程與設(shè)備控制器之間的通信程序，其主要任務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？由于通道價格昂貴，致使機器中所設(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，進而千成整個系統(tǒng)吞吐量的下降。解決瓶頸問題的有效方法是增加設(shè)備到主機間的通路而不增加通道。即把一個設(shè)備連接到多個控制器上，而一個控制器又連接到多個通道上。 有哪幾種I/O控制方式？各適用于何種場合？程序I/O方式——即在處理機向控制器發(fā)出一條指令后要對設(shè)備狀態(tài)進行循環(huán)測試。它是在沒有引入中斷之前的早期計算機系統(tǒng)中使用的。中斷驅(qū)動I/O控制方式——當某個進程要啟動某個I/O設(shè)備工作時，便由CPU向相應的設(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，CPU與I/O設(shè)備并行工作。在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中，都毫無例外地引用了中斷機構(gòu)。直接存儲器訪問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只需進行一次干預，可以讀取多個數(shù)據(jù)塊且將它們分別傳送到不同的區(qū)域，實現(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CPU要從磁盤讀入一個數(shù)據(jù)塊時，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。同時還須發(fā)送本次要將數(shù)據(jù)讀入的內(nèi)存起始目標地址，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DMA控制器進行數(shù)據(jù)傳送，以后，CPU便可去處理其它任務。此后，整個數(shù)據(jù)傳送過程便由DMA控制器進行控制。當DMA控制器已從磁盤中讀入一個字節(jié)的數(shù)據(jù)并送入數(shù)據(jù)寄存器DR后，再挪用一個存儲器周期，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中斷響應時間的限制。C、 提高CPU和I/O設(shè)備之間的并行性。 為何要引入設(shè)備獨立性？如何實現(xiàn)設(shè)備的獨立性？在考慮到設(shè)備的獨立性時，應如何分配獨享設(shè)備？設(shè)備獨立性是指應用程序獨立于具體使用的物理設(shè)備。引入設(shè)備獨立性可帶來以下好處：設(shè)備分配時的靈活性，易于實現(xiàn)I/O重定向。為了實現(xiàn)設(shè)備獨立性，必須再在驅(qū)動程序之上設(shè)置一層軟件，稱為設(shè)備獨立性軟件，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)備進行保護等；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？實現(xiàn)設(shè)備虛擬時所依賴的關(guān)鍵技術(shù)是什么？通過SPOOLing技術(shù)將一臺物理I/O設(shè)備虛擬為多臺邏輯I/O設(shè)備，從而允許多個用戶共享一臺物理I/O設(shè)備。實現(xiàn)設(shè)備虛擬時所依賴的關(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)、輸入進程SPi和輸出進程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)動進程B、 保護被中斷進程的CPU環(huán)境C、 轉(zhuǎn)入相應的設(shè)備處理程序D、 中斷處理E、 恢復被中斷進程的現(xiàn)場 磁盤訪問時間由哪幾部分組成？由三部分組成：A、 尋道時間Ts：指把磁臂移動到指定磁道上所經(jīng)歷的時間。B、 旋轉(zhuǎn)延遲時間Tr：指定扇區(qū)移動到磁頭下面所經(jīng)歷的時