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一、综合题

1． 在IPC 软件包中包含哪几种通信机制? 在每种通信机制中设置了哪些系统调用？

【答案】为了实现进程间的通信，在UNIX 系统中提供了一个用于进程间通信的软件包，简称IPC 。它由消息机制、共享存储器机制和信号量机制三部分组成。在每一种通信机制中，都提供了相应的系统调用供用户程序进行进程间的同步与通信之用。

（1）消息机制。用户（进程）在利用消息机制进行通信时，必须先利用msgget 系统调用来建立一个消息队列。若成功，便返回消息队列描述符msgid , 以后用户便可利用msgid 去访问该消息队列。用户（进程）可利用发送消息的系统调用msgsend 向用户指定的消息队列发送消息；利用msgrcv 系统调用从指定的消息队列中接收指定类型的消息；

（2）共享存储器机制。当用户（进程）要利用共享存储器机制进行通信时，必须先利用shmget 系统调用来建立一个共享存储区，若成功，便返回该共享存储区描述符shmid 。以后，用户便可利用shmid 去访问该共享存储区。进程在建立了共享存储区之后，还必须再利用shmat 将该共享存储区连接到本进程的虚拟地址空间上。以后，在进程之间便可利用该共享存储区进行通信。当进程不再需要该共享存储区时，可利用shmdt 系统调用来拆除进程与共享存储区间的连接；

（3）信号量机制。在UNIX 系统中所采用的信号量机制，与一般信号量机制相似，允许将一组信号量形成一个信号量集，并对这组信号量施以原子操作。

2． 什么是保护域？进程与保护域之间存在着的动态联系是什么？

【答案】（1）保护域的定义

为了对系统中的资源进行保护而引入了保护域的概念，保护域简称为“域”。“域”是进程对一组对象访问权的集合，进程只能在指定域内执行操作，这样“域”也就规定了进程所能访问的对象和能执行的操作。

（2）进程和保护域之间的动态联系

在进程和域之间，可以是一对多的关系，即一个进程联系着多个域，在此情况下，可将进程的运行分为若干个阶段，其每个阶段联系着一个域，这样便可根据运行的实际需要来规定在进程运行的每个阶段中所能访问的对象。这种一对多的联系关系成为动态联系方式，在采用这种方式的系统中，应增设保护域切换功能，以使进程能在不同的运行阶段，从一个保护域切换到另一个保护域。

3． 什么是基于索引搜索的动态分区分配算法? 它可分为哪几种？

【答案】（1）基于索引搜索的动态分区分配算法的定义

为了实现动态分区分配，通常是将系统中的空闲分区链接成一个链。所谓顺序搜索，是指依次搜索空闲分区链上的空闲分区，其寻找一个其大小能满足要求的分区。

（2）基于索引搜索的动态分区分配算法的分类基于索引搜索的动态分区分配算法有如下四种:

①首次适应算法；

②循环首次适应算法；

③最佳适应算法；

④最坏适应算法。

4． 一个进程的大小占6个页面，每页的大小为1KB ，系统为它分配了四个物理块。当前进程的页表如下（都为十进制数，且从0开始计数）：

请分别计算1237、3178、2211、5121单元的物理地址。

【答案】1237=1024+213, 故1237对应的虚页号为1，页内地址为213，由页表知1号对应的物理块为2, 所以物理地址为2213。

同理，虚页号3对应的物理块号为1，则物理地址为

但是虚页号2对应的物理块不在页表中，所以无法得知其物理地址。

虚页号5对应的物理块号为7，所以物理地址为

5． 何谓静态链接? 静态链接时需要解决两个什么问题？

【答案】（1）静态链接的定义

在程序运行之前，先将各目标模块及它们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开。我们把这种事先进行链接的方式称为静态链接方式。

（2）静态链接时需要解决的两个问题

①对相对地址进行修改；

②变换外部调用符号。

6． 在进行进程切换时，所要保存的处理机状态信息有哪些？

【答案】处理机状态信息主要是由处理机的各种寄存器中的内容组成的。处理机在运行时，许多信息都放在寄存器中。当处理机被中断时，所有这些信息都必须保存在PCB 中，以便在该进程重新执行时，能从断点继续执行。这些寄存器包括:

（1）通用寄存器，用户程序可以访问，用于暂存信息；

（2）指令寄存器，存放要访问的下一条指令的地址；

（3）进程状态字PSW ，含有状态信息，如条件码，执行方式，中断屏蔽标志等；

（4）用户栈指针，每个用户进程都有一个或若干个与之相关的系统栈，用于存放过程和系统调用地址。

7． 在时间片轮转法中，应如何确定时间片的大小？

【答案】在时间片轮转算法中，时间片的大小对系统性能有很大的影响，选择时间片大小时，一般应考虑以下三个因素:

（1）系统对响应时间的要求；

（2）就绪队列中进程的数目；

（3）系统的处理能力。

8． 何谓管道联接? 举例说明之。

【答案】管道联接是指把第一个命令的输出信息作为第二个命令的输入信息，或把第二个命

令的输出信息作为第三条命令的输入信息，这样，由两个（含两条）以上的命令可形成一条管道。

例如，在MS-DOS 和UNIX 中，都用T 作为管道符号，其一般格式

为

表办把commandl 的输出作为command2的输入，command2的

输出做为下一条的输入，直到最后。

9． 试说明PCB 的作用具体表现在哪几个方面，为什么说PCB 是进程存在的唯一标识？

【答案】（1）PCB 作用的具体表现

①进程控制块PCB （Process Control Block）是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。

②PCB 中记录了操作系统所需的、用于描述进程的当前情况以及控制进程运行的全部信息。 ③进程控制块使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（含数据），成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其它进程并发执行的进程。

（2）PCB 是进程存在的唯一标识的原因

在进程的整个生命期中，系统总是通过PCB 对进程进行控制，即系统是根据进程的PCB 而非其他感知到该进程的存在的。所以说，PCB 是进程存在的惟一标识。