【正文】 也要做諸如從控制器的數(shù)據(jù)寄存器里取出設(shè)備的輸入信息，送至內(nèi)存；將輸出的信息，從內(nèi)存送至控制器的數(shù)據(jù)寄存器，以供設(shè)備輸出等工作。這對(duì)于它們來(lái)說(shuō)，當(dāng)然是“不公平”的。這有什么弊端存在？答：最短查找時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法，只考慮各I/O請(qǐng)求之間的柱面距離，不去過(guò)問(wèn)這些請(qǐng)求到達(dá)的先后次序。比如，例41里原來(lái)磁臂移到16柱面后，下一個(gè)被處理的I/O請(qǐng)求是柱面1。2．設(shè)備管理的主要功能是什么？答：設(shè)備管理的主要功能是：（1）提供一組I/O命令，以便用戶進(jìn)程能夠在程序中提出I/O請(qǐng)求，這是用戶使用外部設(shè)備的“界面”；（2）記住各種設(shè)備的使用情況，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的分配與回收；（3）對(duì)緩沖區(qū)進(jìn)行管理，解決設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與CPU之間的速度匹配問(wèn)題；（4）按照用戶的具體請(qǐng)求，啟動(dòng)設(shè)備，通過(guò)不同的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，進(jìn)行實(shí)際的I/O操作；I/O操作完成之后，將結(jié)果通知用戶進(jìn)程，從而實(shí)現(xiàn)真正的I/O操作。因此，判定一個(gè)設(shè)備是系統(tǒng)設(shè)備還是用戶設(shè)備，依據(jù)是它在系統(tǒng)生成時(shí)，是否已經(jīng)納入了系統(tǒng)的管理范圍。A．I/O設(shè)備具有獨(dú)立執(zhí)行I/O功能的特性B．用戶程序中使用的設(shè)備名與具體的物理設(shè)備無(wú)關(guān)C．設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與具體的物理設(shè)備無(wú)關(guān)D．系統(tǒng)能夠獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)設(shè)備共享三、問(wèn)答1．基于設(shè)備的從屬關(guān)系，可以把設(shè)備分為系統(tǒng)設(shè)備與用戶設(shè)備兩類。A．獨(dú)享設(shè)備 B．輔助存儲(chǔ)器 C．共享設(shè)備 D．主存儲(chǔ)器10．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)備和塊設(shè)備兩種。A．設(shè)備控制器 B．輔助存儲(chǔ)器 C．主存儲(chǔ)器 D．寄存器8． B 是直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備。A． 通道 B．CPU C．設(shè)備 D．設(shè)備控制器6．利用SPOOL技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的目的是 A 。A．最短查找時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法 B．電梯調(diào)度算法C．單向掃描調(diào)度算法 D．先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法4．下面所列的內(nèi)容里， C 不是DMA方式傳輸數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。A． 柱面號(hào) B．磁頭號(hào) C．盤面號(hào) D．扇區(qū)號(hào)2．在設(shè)備管理中，是由 B 完成真正的I/O操作的。11．引起中斷發(fā)生的事件稱為 中斷源 。9．設(shè)備管理中使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有系統(tǒng)設(shè)備表（SDT）和 設(shè)備控制塊（DCB） 。7．通道是一個(gè)獨(dú)立于CPU的、專門用來(lái)管理 輸入/輸出操作 的處理機(jī)。5．在DMA方式下，設(shè)備與內(nèi)存儲(chǔ)器之間進(jìn)行的是 成批 數(shù)據(jù)傳輸。3．以用戶作業(yè)發(fā)出的磁盤I/O請(qǐng)求的柱面位置，決定請(qǐng)求執(zhí)行順序的調(diào)度，稱為 移臂 調(diào)度。為了使設(shè)計(jì)更加模塊化、更具通用性，也為了降低設(shè)計(jì)制作的成本，如今常把它們分開來(lái)處理：電子部分稱作是“ 設(shè)備控制器 ”；機(jī)械部分被稱作是“ 設(shè)備 ”。段號(hào)段長(zhǎng)段基址06002191142300210090358013274961954解：（1）物理地址為：219+430=649；（2）物理地址為：1327+400=1727；（3）物理地址為：2300+10=2310；（4）第2段的段長(zhǎng)為100，現(xiàn)在邏輯地址中的段內(nèi)位移2500超出段長(zhǎng)，發(fā)生越界錯(cuò)；（5）物理地址為：1954+42=1996；（6）物理地址為：2300+11=2311。已知邏輯地址：（1）[0，430]；（2）[3，400]；（3）[1，10]；（4）[2，2500]；（5）[4，42]；（6）[1，11]。本題所給的頁(yè)面走向，在FIFO頁(yè)面淘汰算法下，并沒有引起異常：2塊時(shí)缺頁(yè)中斷次數(shù)為18次，4塊時(shí)缺頁(yè)中斷次數(shù)為14次。但要注意，并不是在任何情況下都會(huì)出現(xiàn)異常。圖 LRU時(shí)的情形（2）采用先進(jìn)先出（FIFO）頁(yè)面淘汰算法，作業(yè)在得到2塊內(nèi)存空間時(shí)所產(chǎn)生的缺頁(yè)中斷次數(shù)為18次，如圖（a）所示；在得到4塊內(nèi)存空間時(shí)所產(chǎn)生的缺頁(yè)中斷次數(shù)為14次，如圖（b）所示。第6塊的起始地址為 64K=24576因此，虛擬地址8300所對(duì)應(yīng)的絕對(duì)地址是 24576+108=246843．某請(qǐng)求分頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)，接收一個(gè)共7頁(yè)的作業(yè)。第1塊的起始地址為4096。由于每塊的長(zhǎng)度是4KB，所以第2塊的起始地址為8192。頁(yè) 號(hào)塊 號(hào)頁(yè) 號(hào)塊 號(hào)02441153269530117試指出對(duì)應(yīng)于下列虛擬地址的絕對(duì)地址：（a）20 （b）4100 （c）8300解：（a）虛擬地址20對(duì)應(yīng)的頁(yè)號(hào)是0，頁(yè)內(nèi)位移是20。某作業(yè)的虛擬地址空間共劃分成16個(gè)頁(yè)面。（1）最先適應(yīng)算法請(qǐng)求隊(duì)列最先適應(yīng)算法初始10K4K20K18K7K9K12K15K12K10K4K8K18K7K9K12K15K10K04K8K18K7K9K12K15K9K04K8K9K7K9K12K15K（2）最佳適應(yīng)算法請(qǐng)求隊(duì)列最佳適應(yīng)算法初始10K4K20K18K7K9K12K15K12K10K4K20K18K7K9K015K10K04K20K18K7K9K015K9K04K20K18K7K0015K（3）最壞適應(yīng)算法請(qǐng)求隊(duì)列最壞適應(yīng)算法初始10K4K20K18K7K9K12K15K12K10K4K8K18K7K9K12K15K10K10K4K8K8K7K9K12K15K9K10K4K8K8K7K9K12K6K可見，分配算法不同，選擇的分配對(duì)象也不一樣?，F(xiàn)在依次有3個(gè)存儲(chǔ)請(qǐng)求為：12KB，10KB，9KB。答：結(jié)果如下圖所示。11. 利用伙伴系統(tǒng)分配一個(gè)1MB的內(nèi)存區(qū)域，存儲(chǔ)請(qǐng)求和釋放的序列為：請(qǐng)求A(70KB)、請(qǐng)求B(35KB)、請(qǐng)求C(80KB)、釋放A、請(qǐng)求D(60KB)、釋放B、釋放D、釋放C。可見，每一種新存儲(chǔ)管理策略的出現(xiàn)，都是在原有存儲(chǔ)管理基礎(chǔ)上的一次發(fā)展和提高。答：教材共介紹了6種存儲(chǔ)管理策略，它們適用于不同的場(chǎng)合，如圖所示。由于這種劃分對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)是根本不知道的，所以說(shuō)把相對(duì)地址劃分成數(shù)對(duì)：（頁(yè)號(hào)，頁(yè)內(nèi)位移）的過(guò)程對(duì)于用戶是“透明”的。對(duì)于分頁(yè)式存儲(chǔ)管理來(lái)說(shuō)，用戶向系統(tǒng)提供的相對(duì)地址空間，是一個(gè)一維的連續(xù)空間。（2）處理完畢后的歸屬不同：缺頁(yè)中斷處理完后，仍返回到原指令去重新執(zhí)行，因?yàn)槟菞l指令并未執(zhí)行；而一般中斷則是或返回到被中斷進(jìn)程的下一條指令去執(zhí)行，因?yàn)樯弦粭l指令已經(jīng)執(zhí)行完了，或重新調(diào)度，去執(zhí)行別的進(jìn)程程序。由上面的講述可以看出，缺頁(yè)中斷與一般中斷的區(qū)別如下。如果有，那么就暫停當(dāng)前程序的運(yùn)行，而讓CPU去執(zhí)行操作系統(tǒng)的中斷處理程序，這叫“中斷響應(yīng)”。答：在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，由于某些事件的出現(xiàn)，打斷了當(dāng)前程序的運(yùn)行，而使CPU去處理出現(xiàn)的事件，這稱為“中斷”。所以，缺頁(yè)中斷和頁(yè)面淘汰之間的關(guān)系是：頁(yè)面淘汰一定是由缺頁(yè)中斷所引起；但缺頁(yè)中斷則不一定引起頁(yè)面淘汰。這時(shí)，內(nèi)存可能有空閑的塊，也可能沒有。答：在請(qǐng)求頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，當(dāng)根據(jù)虛擬地址查頁(yè)表而發(fā)現(xiàn)所要訪問(wèn)的頁(yè)不在內(nèi)存時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生缺頁(yè)中斷。這時(shí)的地址變換過(guò)程，如教材中的圖322所示。但是，快速寄存器的價(jià)格昂貴，由它來(lái)組成整個(gè)頁(yè)表是不可取的。為了提高相對(duì)地址到絕對(duì)地址的變換速度，人們想到用一組快速寄存器來(lái)代替頁(yè)表。當(dāng)CPU執(zhí)行到某條指令、要對(duì)內(nèi)存中的某一地址訪問(wèn)時(shí)，因?yàn)檫@個(gè)地址是相對(duì)地址，所以先要根據(jù)這個(gè)地址所在的頁(yè)號(hào)去查頁(yè)表（訪問(wèn)一次內(nèi)存），然后才能由所形成的絕對(duì)地址去真正執(zhí)行指令（第二次訪問(wèn)內(nèi)存）。所以，請(qǐng)求分頁(yè)式存儲(chǔ)管理能夠向用戶提供虛擬存儲(chǔ)器。這樣一來(lái)，用戶的作業(yè)地址空間無(wú)需顧及內(nèi)存的大小。作業(yè)運(yùn)行時(shí)，只先裝入若干頁(yè)。虛擬存儲(chǔ)器的大小是由系統(tǒng)的地址結(jié)構(gòu)確定的。給用戶造成的印象是，無(wú)論程序有多大，它在這個(gè)系統(tǒng)上都可以運(yùn)行。遇到不在內(nèi)存的程序時(shí)，再把所需要的部分裝入。這樣，這種虛擬地址空間總共有： 212 = 4096（頁(yè)） 每頁(yè)的尺寸是： 212 = 4096 = 4K（字節(jié)）4．什么叫虛擬存儲(chǔ)器？怎樣確定虛擬存儲(chǔ)器的容量？答：虛擬存儲(chǔ)器實(shí)際是一種存儲(chǔ)擴(kuò)充技術(shù)。其中12個(gè)二進(jìn)制位表示頁(yè)面尺寸。也就是說(shuō)，作業(yè)程序在內(nèi)存中是可浮動(dòng)的。只有到執(zhí)行某條指令時(shí)，硬件地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)才對(duì)它里面的地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換。動(dòng)態(tài)重定位是一種通過(guò)硬件支持完成的地址重定位技術(shù)。因此，程序經(jīng)過(guò)靜態(tài)重定位以后，在內(nèi)存中就不能移動(dòng)了。答：靜態(tài)重定位是一種通過(guò)軟件來(lái)完成的地址重定位技術(shù)。教材中，只有可變分區(qū)存儲(chǔ)管理會(huì)產(chǎn)生外部碎片。對(duì)于教材而言，單一連續(xù)區(qū)存儲(chǔ)管理、固定分區(qū)存儲(chǔ)管理、分頁(yè)式存儲(chǔ)管理和請(qǐng)求頁(yè)式存儲(chǔ)管理都會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部碎片。那么每段的最大長(zhǎng)度應(yīng)該是 B 。因此 B 。A．固定分區(qū) B．可變分區(qū) C．分頁(yè)式 D．請(qǐng)求分頁(yè)式10．在下面所列的諸因素中，不對(duì)缺頁(yè)中斷次數(shù)產(chǎn)生影響的是 C 。故相對(duì)地址0所對(duì)應(yīng)的絕對(duì)地址（即物理地址）是8192。查頁(yè)表可知第0頁(yè)存放在內(nèi)存的第2塊。A．先進(jìn)先出 B．最近最少使用 C．最不經(jīng)常使用 D．最佳8．在一個(gè)分頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，頁(yè)表的內(nèi)容為：頁(yè)號(hào)塊號(hào)021127若頁(yè)的大小為4KB，則地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將相對(duì)地址0轉(zhuǎn)換成的物理地址是 A 。A．被中斷的前一條 B．被中斷的那條 C．被中斷的后一條 D．程序第一條6．在實(shí)行分頁(yè)式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，分頁(yè)是由 D 完成的。A．置換算法選擇不當(dāng) B．交換的信息量太大C．內(nèi)存容量不足 D．采用頁(yè)式存儲(chǔ)管理策略4．實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的目的是 D 。A．7 B．8 C．9 D．10從圖中的“缺頁(yè)計(jì)數(shù)”欄里可以看出應(yīng)該選擇D。A．內(nèi)、外存容量之和 B．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的地址結(jié)構(gòu) C．作業(yè)的相對(duì)地址空間 D．作業(yè)的絕對(duì)地址空間2．采用先進(jìn)先出頁(yè)面淘汰算法的系統(tǒng)中，一進(jìn)程在內(nèi)存占3塊（開始為空），頁(yè)面訪問(wèn)序列為6。10．在請(qǐng)求分頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，頁(yè)面淘汰是由于 缺頁(yè) 引起的。8．在分頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，如果頁(yè)面置換算法選擇不當(dāng)，則會(huì)使系統(tǒng)出現(xiàn) 抖動(dòng) 現(xiàn)象。6．在分頁(yè)式存儲(chǔ)管理的頁(yè)表里，主要應(yīng)該包含 頁(yè)號(hào) 和 塊號(hào) 兩個(gè)信息。4．地址重定位可分為 靜態(tài)重定位 和 動(dòng)態(tài)重定位 兩種方式。2．使用覆蓋與對(duì)換技術(shù)的主要目的是 提高內(nèi)存的利用率 。各自的周轉(zhuǎn)時(shí)間為：；；。整個(gè)實(shí)施過(guò)程如下。再計(jì)算作業(yè)1和3此時(shí)的響應(yīng)比：作業(yè)1的響應(yīng)比 =（ – ）/ = 作業(yè)3的響應(yīng)比 =（ – ）/ = 因此，第二個(gè)應(yīng)該調(diào)度作業(yè)1運(yùn)行，因?yàn)樗捻憫?yīng)比最高。試問(wèn)對(duì)它們的調(diào)度順序是什么？各自的周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？解：。作業(yè)號(hào)到達(dá)時(shí)間所需CPU時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間19:0070分鐘9:0010:1070分鐘410:105分鐘10:1010:155分鐘39:5010分鐘10:1510:2535分鐘29:4030分鐘10:2510:5575分鐘這時(shí)，作業(yè)的調(diào)度順序是1→4→3→2。作業(yè)號(hào)到達(dá)時(shí)間所需CPU時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間19:0070分鐘9:0010:1070分鐘29:4030分鐘10:1010:4060分鐘39:5010分鐘10:4010:5060分鐘410:105分鐘10:5010:5545分鐘這時(shí)，作業(yè)的調(diào)度順序是1→2→3→4。作業(yè)號(hào)到達(dá)時(shí)間所需CPU時(shí)間19:0070分鐘29:4030分鐘39:5010分鐘410:105分鐘分別采用先來(lái)先服務(wù)和短作業(yè)優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法。作 業(yè)到達(dá)時(shí)間所需CPU時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間312418這時(shí)的作業(yè)調(diào)度順序是3→2→1。例如，如果知道在作業(yè)1后面會(huì)來(lái)兩個(gè)短作業(yè)，那么作業(yè)1到達(dá)后，先不投入運(yùn)行。所以，這時(shí)的作業(yè)調(diào)度順序是1→3→2。作 業(yè)到達(dá)時(shí)間所需CPU時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間183124這里要注意，在作業(yè)1運(yùn)行完畢進(jìn)行作業(yè)調(diào)度時(shí)，作業(yè)2和3都已經(jīng)到達(dá)。作 業(yè)到達(dá)時(shí)間所需CPU時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間182431這時(shí)，作業(yè)的調(diào)度順序是1→2→3。（2）這批作業(yè)最短平均周轉(zhuǎn)時(shí)間的計(jì)算式為： T=[T1+T2+…+Tn]/n=[t1+(t1+t2)+(t1+t2+t3)+…+(t1+t2+…tn1+tn)]/n四、計(jì)算1．有三個(gè)作業(yè)：作 業(yè)到達(dá)時(shí)間所需CPU時(shí)間182431分別采用先來(lái)先服務(wù)和短作業(yè)優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法。試問(wèn)：（1）采用何種調(diào)度算法，能使平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為最??？（2）給出這批作業(yè)最短平均周轉(zhuǎn)時(shí)間的計(jì)算式。只有這樣，才能保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)高效、有序的工作。（3）系統(tǒng)進(jìn)程與用戶進(jìn)程都需要使用系統(tǒng)中的各種資源，它們都是資源分配與運(yùn)行調(diào)度的獨(dú)立單位，但系統(tǒng)進(jìn)程的使用級(jí)別，應(yīng)