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一、综合题

1． 令【答案】⑴

（2）当

2． 什么叫进程? 进程和程序有什么区别？

【答案】进程就是可并发执行的程序在一数据集合上的一次执行过程。

进程和程序的区别主要体现在：

①进程是动态的，具有一定的生命周期，而程序是静态的；

②进程可并发执行，而没有创建进程的程序是不能执行的；

③进程是操作系统中申请和分配资源的基本单位，而没有创建进程的程序是不能申请资源的；

④进程包括程序、数据和进程控制块：

⑤同一程序的多次执行对应多个进程。

3． 某段式存储管理中采用如表所示的段表：

表 段式存储管理的段表

为大小为地址为X 的块的伙伴系统地址，试写出 的通用表达式。

（1）给定段号和段内地址，说明段式管理中的变换过程。

（2）计算[0，430]，[1，10], [2，500]，[3，400]，[4, 20], [5, 100]的内存地址，其中方括号内的第一元素是段号，第二元素是段内地址。

（3）说明存取主存中的一条指令或数据至少要访问几次主存。

【答案】（1）为了实现从逻辑地址到物理地址的变换，在系统中需要设置段表寄存器，存放段表起始地址和段表长度TL 。在进行地址变换时，系统将逻辑地址中的段号与段表长度TL 进行

，产生越界中断，若未越界，则根比较。若S>=TL，则表示段号太大，是访问越界（段号越界）

据段表的起始地址和段号，计算出该段对应段表项的位置，从中读出该段在内存中的起始位置和段长SL , 再检查段内地址D 是否超过该面的段长SL 。若超过，即D>=SL，则同样发出越界中断

；若未越界，则将该段的起始地址与段内地址D 相加，即得到要访问的内信号（段内地址越界）

存物理地址。

（2）[0，430]的物理地址是：219+430=-649;

[1，10]的物理地址是：33009+10=3310;

因为，500>100，所以[2，500]越界（段内地址越界）。

[3，400]的物理地址是：1237+400=1637;

[4，20]的物理地址是：1952+20=1972;

因为，5>4, 所以[5，100]越界（段号越界）。

（3）存取主存中的一条指令或数据至少要访问2次主存，一次是访问段表，另一次是访问需要的指令和数据。

4． 在请求分页系统中，常采用哪几种页面置换算法？

【答案】在请求分页系统中，通常采用页面置换算法有:

（1）先进先出（FIFO ）页面置换算法

这是最早出现的置换算法。该算法总是淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。该算法的特点就是实现简单；

（2）

LRU 置换算法

最近最久未使用（LRU ）的页面置换算法，是根据页面调入内存后的使用情况进行决策的。由于无法预测各页面将来的使用情况，只能利用“最近的过去”作为“最近的将来”的近似，因此，LRU 置换算法是选择最近最久未使用的页面予以淘汰。该算法赋予每个页面一个访问字段，用来记录一个页面自上次被访问以来所经历的时间t ，当须淘汰一个页面时，选择现有页面中其t 值最大的，即最近最久未使用的页面予以淘汰；

（3）Clock 置换算法

是一种LRU 近似算法，可分为简单的Clock 置换算法，和改进型的Clock 置换算法。在改进型Clock 算法中，除须考虑页面的使用情况外，还须再增加一个因素，即置换代价，这样，选择页面换出时，既要是未使用过的页面，又要是未被修改过的页面。把同时满足这两个条件的页面作为首选淘汰的页面。由访问位A 和修改位M 确定淘汰页；

（4）最少使用（LFU

:

面被访问的频率。

（5）页面缓冲算法（PBA :

）置换算法 在采用最少使用置换算法时，应为在内存中的每个页面设置一个移位寄存器，用来记录该页） 页面缓冲算法（PBA ）既可改善分页系统的性能，又可采用一种较简单的置换策略。

5． 为什么要引入读一拷贝一修改锁（Rcu ）? 它对读者和写者分别有何影响？

【答案】（1）RCU 的引入

读写自旋锁允许多个进程同时读，但只要有一个写进程在写，便禁止所有读进程去读，使读者进入阻塞状态。如果写的时间非常长，将严重影响到多个读进程的工作。解决上述问题的方法是改变写进程对文件（共享数据结构）进行修改（写）的方式。此即，当某写进程要往某文件中写入数据时，它先读该文件，将文件的内容拷贝到一个副本上，以后只对副本上的内容进行修改。修改完成后，在适当时候再将修改完后的文件全部写回去。

（2）对读者和写者的影响

①读者不会被阻塞。读者在访问被RCU 保护的共享数据时不会被阻塞。这一方面极大地提高

了读进程的运行效率，另一方面也使读者所在的CPU 不会发生上下文切换，减少了处理机的开销。

②无需为共享文件（数据）设置同步机构。在采用该机制时，允许多个读者和一个或多个写者同时访问被保护的数据，无需为共享数据设置同步机构，因而读者没有什么同步开销，也不需要考虑死锁等问题。但是写者的同步开销却比较大，需要复制被修改的数据结构，延迟数据结构的释放，还必须使用某种锁机制，与其它写者的修改操作同步并行。尽管RCU 锁对读者带来了很大的好处，但RCU 并不能完全替代读写自旋锁。如果读操作较多，而写操作很少，用RCU 的确是利大于弊；反之，如果写比较多，对读者的性能提高可能不足以弥补给写者带来的损失，此时还是应当采用读写自旋锁。

6． 在实现后台打印时，SPOOLing 系统应为请求I/O的进程提供哪些服务？

【答案】在实现后台打印时，SPOOLing 系统应为请求I/O的进程提供以下服务

（1）由输出进程在输出井中为之申请一个空闲磁盘块区，并将要打印的数据填入其中； （2）输出进程为用户进程申请空白的用户请求打印表，并将用户的打印要求填入其中，并将该表挂到请求打印队列；

（3）—旦打印机空闲，输出进程便从请求打印队列的队首取出一张请求打印表，根据表中要求将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲区，再由打印机打印。

7． 在链接式文件中常用哪种链接方式? 为什么？

【答案】（1）链接方式的分类

链接方式可分为隐式链接和显式链接两种方式。链接文件中常用的链接方式是显式链接。 ①在采用隐式链接分配方式时，在文件目录的每个目录项中，都需含有指向链接文件第一个盘块和最后一个盘块的指针。隐式链接分配方式的主要问题在于:它只适合于顺序访问，它对随机访问是极其低效的。

②显式链接是指把用于链接文件各物理块的指针，显式地存放在内存的一张链接表中。该表在整个磁盘仅设置一张，表的序号是物理盘块号，从0开始，直至N-l ，N 为总块数。在每个表项中存放链接指针，即下一个盘块号。在该表中，凡是属于某一文件的第一个盘块号，或者说是每

一条链的链首指针所对应的盘块号，均作为文件地址被填入相应文件的FCB 的物理地址字段中。