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一、综合题

1． 在选择调度方式和调度算法时，应遵循的准则是什么？

【答案】在一个操作系统的设计中，应如何选择调度方式和算法，在很大程度上取决于操作系统的类型及其目标。选择调度方式和算法的准则，有的是面向用户的，有的是面向系统的。

（1）面向用户的准则

这是为了满足用户的需求所应遵循的一些准则，包括周转时间短、响应时间快、截止时间的保证、优先权准则。

（2）面向系统的准则

这是为了满足系统要求而应遵循的一些准则，包括系统吞吐量高、处理机利用率好、各类资源的平衡利用。

2． 在以进程为单位进行对换时，每次是否都将整个进程换出？为什么？

【答案】（1）在以进程为单位进行对换时，并非每次都将整个进程换出。

（2）在以进程为单位进行对换式，并非每次都将整个进程换出的原因

①从结构上讲，进程由程序段、数据段和进程控制块组成，其中进程控制块总有部分或全部常驻内存，不被换出；

②程序段和数据段可能正被若干个进程共享，此时它们也不能被换出。

3． 较详细地说明引入分段存储管理是为了满足用户哪几方面的需要。

【答案】引入分段存储管理方式，主要是为了满足用户和程序员的下述一系列需要:

（1）方便编程

用户把自己的作业按照逻辑关系划分为若干个段，每个段都从0开始编址，并有自己的名字和长度。因此，希望访问的逻辑地址是由段名（段号）和段内偏移量（段内地址）决定的。

（2）信息共享

在实现对程序和数据的共享时，是以信息的逻辑单位为基础的。分页系统中的页是存放信息的物理单位，并无完整意义，不便于共享；然而段是信息的逻辑单位。由此可见，为了实现段的共享，希望存储管理能与用户程序分段的组织方式相适应。

（3）信息保护

信息保护同样对信息的逻辑单位进行保护，因此，分段管理方式能更有效和更方便地实现信息保护功能。

（4）动态增长

在实际应用中，往往有些段特别是数据段，在使用过程中会不断地增长，而事先无法确切地知道会増长到多大，而分段存储管理方式能较好地解决这一问题。

（5）动态链接

动态链接是指在作业运行之前，并不把目标程序段链接起来。要运行时，先将主程序所对应的目标程序装入内存并启动运行，当运行过程中又需要调用某段时，才将该段（目标程序）调入内存并进行链接。可见动态链接也要求以段作为管理的单位。

4． 磁盘访问时间由哪几部分组成? 每部分时间应如何计算？

【答案】（1）磁盘访问时间的组成 磁盘访问时间由寻道时间（2）磁盘访问时间的计算 ①磁盘访问时间由寻道时间

其中，m 该时间是启动磁臂的时间s 与磁头移动n 条磁道所花费的时间之和，即

是一常数，与磁盘驱动器的速度有关； ②旋转延迟时间

不同的磁盘类型中，旋转速度至少相差一个数量级，如软盘为300r/min, 硬盘一般为7200〜15000r/min，甚至更高； ③传输时间

其中，r 为磁盘每秒钟的转数；的大小与每次所读/写的字节数b 和旋转速度有关，旋转延迟时间和传输时间三部分组成。

N 为一条磁道上的字节数。

5． 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。

6． 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。

（2）在链接式文件中常用显式链接的原因

由于查找记录的过程是在内存中进行的，因而显式链接不仅显著的提高了检索速度，而且大大减少了访问磁

7． 详细说明可通过哪些途径预防死锁？

【答案】预防死锁是通过破坏死锁产生的必要条件来预防死锁发生的，具体如下：

①剥夺资源法：当进程阻塞时，剥夺该进程已获得的全部资源；

②全部分配法：当给进程分配资源时一次性地分配给进程所需要的全部资源，如资源不够分配，则进程一个资源都不分配：

③有序资源分配法：要求进程申请同类资源时采用全部分配的方法，而申请不同类资源时，按资源类别的序号从小到大的顺序申请。

8． 为什么说依靠提高CPU 时钟频率提高计算机运算速度的方法已接近了极限？

【答案】因为CPU 所运算的指令或数据及其结果都是以电子信号的方式，通过传输介质送入或送出。因此，在一个时钟周期内，应至少保证信号在传输介质中能完成一个往返的传输。换言

CPU 的时钟频率将受限于信号在介质上的传输时间。之，电子信号在真空中的传输速度是30cm/ns，而在铜线或光纤中的传输速度大约是20cm/m。这意味着，对于1GHz 的计算机，信号的路径长度不能超过对于100GHz 的计算机，则不能超过2mm ; 对于的计算机，则传输介质的长度必须在以下。显然，这对缩小元器件体积的要求越来越高。

9． 如何提高对变长记录顺序文件的检索速度？

【答案】（1）为变长记录文件建立一张索引表，对主文件中的每个记录，在索引表中设有一