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2017年中国科学技术大学研究生院科学岛分院408计算机学科专业基础综合之计算机操作系统考研冲刺密押题

  摘要

一、综合题

1. 在请求段表机制中,应设置哪些段表项?

【答案】在段表项中,除了段名(号)、段长、段在内存中的起始地址(段基址)外,还增加了以下字段

(1)存取方式

由于应用程序中的段是信息的逻辑单位,可根据该信息的属性对它实施保护,故在段表中增加存取方式字段,如果该字段为两位,则存取属性是只执行、只读和允许读/写。

(2)访问字段A

其含义与请求分页的相应字段相同,用于记录该段被访问的频繁程度。提供给置换算法选择换出页面时参考。

(3)修改位M

该字段用于表示该页在进入内存后是否已被修改过,供置换页面时参考。

(4)存在位p

该字段用于指示本段是否己调入内存,供程序访问时参考。

(5)增补位

这是请求分段式管理中所特有的字段,用于表示本段在运行过程中是否做过动态增长。 (6)外存始址

指示本段在外存中的起始地址,即起始盘块号。

2. 试说明使用单级交叉开关的系统结构和使用多级交换网络的系统结构。

【答案】(1)使用单级交叉开关的系统结构

在这种结构中,利用电话交换系统中使用交叉开关(crossbarswitch )的方法,如图1所示,将系统中所有的CPU 与存储器结点,通过交叉开关阵列相互连接。每个交叉开关均为其中两个结点(CPU 与存储器模块)之间提供一条专用连接通路,从而避免了在多个CPU 之间因为要访问存储器模块所形成的对链路的争夺。

图1 使用交叉开关的LIMA 多处理机系统(2)使用多级交换网络的系统结构

图2(a )是一个最简单的2x2交叉开关,它有两个输入和两个输出。送入任一输入的信息可以交换到任一输出线上。可以将这样的多级小交换开关分级连接起来,形成多级交叉开关网络,如图2(b )所示。

(a )-个2×2的交换机 (b )使叫多级交换幵关的结构

图2 使用多级交换网络的SMP 结构示意图

3. trap.S 是什么程序? 它完成哪些主要功能?

【答案】在UNIX 系统V 的内核程序中,有一个文件,它是中断和陷入总控程序。该

中程序用于中断和陷入的一般性处理。为提高运行效率,该文件采用汇编语言编写。由于在

都是先进入

程序。 包含了绝大部分的中断和陷入向量的入口地址,因此,每当系统发生了中断和陷入情况时,通常

4. 何谓二进制指数补偿算法?它所存在的主要问题是什么?

【答案】二进制指数补偿算法的基本思想是:为每一个CPU 对锁进行测试的TSL 指令设置一个指令延迟执行时间,使该指令的下次执行是在该延迟执行时间设定的时间后进行,其延迟时间是按照一个TSL 指令执行周期的二进制指数方式増加。例如当一个CPU 发出TSL 指令对锁进行第一次测试,发现锁不空闲时,便推迟第二次测试指令的执行时间,等到

如果第二次测试仍未成功,则将第三次测试指令的执行时间推迟到

如果第次测试仍未成功,则将第n 次的测试推迟到

大值;当锁释放时,可能首先由延迟时间最小的CPU 获得该锁。

主要问题:锁被释放时,可能由于各CPU 的测试指令的延迟时间未到,没有一个CPU 会及时地对锁进行测试,即不能及时地发现锁的空闲,造成浪费。

5. 为什么说分段系统比分页系统更易于实现信息的共享和保护?

【答案】分段系统比分页系统更易于实现信息的共享和保护主要表现在两个方面:

(1)分页系统中的每个页面是分散存储的,为了实现信息共享和保护,页面之间需要一一对应,为此需要建立大量的页表项。

(2)分段系统中的每个段都从0编址,并采用一段连续的地址空间,在实现共享和保护时,只需为要共享和保护的程序设置一个段表项,将其中的基址与内存地址一一对应就能实现信息的共享和保护。

6. 在UNIX 系统内,被保护的CPU 环境中包含哪些数据项?

【答案】当用户程序处在用户态,且在执行系统调用命令即CHMK 命令之前,应在用户空间提供系统调用所需的参数表,并将参数表的地址送入R0寄存器。执行CHMK 命令后,处理机将由用户态转为系统态,并由硬件自动地将处理机状态长字(PSL )、程序计数器(PC )和代码操作数(code )压入用户核心栈,继而从中断和陷入向量表中取出

中断进程的CPU 环境中的一系列寄存器如

中的屏蔽码,该屏蔽码的每一位都与

对应寄存器的内容压入找中。

7. 试说明多媒体文件有哪些特点。

【答案】(1)多样性

多样性是指在一份多媒体文件中集成了多种媒体文件。

(2)极高的数据率

为了保证有好的视觉和听觉感受,视频和音频都必须具有很高的数据率,相应的所需要的存储量就非常大。

(3)实时性

个指令执行周期后,个指令执行周期后,……,个指令执行周期后,直到一个设定的最的入口地址,转入 执行。

程序执行后,继续将陷入类型type 和用户栈指针usp 压入用户核心栈,接着还要将被的部分或全部压入栈中,这取决于特定寄存器中的一个寄存器相对应。当某一位置为1时,表本