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一、综合题

1． 时间片轮转调度算法中，时间片q 的选取对系统有什么影响？

【答案】时间片长度的选择是一个重要问题，它将直接影响系统开销和响应时间。如果时间片长度很小，则调度程序剥夺处理机的次数频繁，加重系统开销；反之，如果时间片长度选择过长，用户进程将不能及时得到响应，例如，一个时间片就能保证就绪队列中所有进程都执行完毕，轮转法就退化成先来先服务算法。

时间片长度的选择是根据系统对响应时间的要求R 和就绪队列中所允许的最大进程数

定的。它可表示为：

在q 为常数的情况下，如果就绪队列中的进程数发生远小于的变化，则响应时间R 看上去会大大减小。轮转法（Round Robin）的系统开销：当q 值固定，进程上下文切换的时机不变，系统开销也不变。

2． （1）一个32位计算机系统有主存128MB 和辅助存储器10GB ，这个系统的虚拟空间是多少？

（2）页式虚拟存储管理采用位示图技术，设主存有16384块，采用32位的512个字作为位示图。若块号、字号和位号（从高位到低位）分别从1.0.0开始。试计算：5998块对应的字号和位号；198字的20位对应于哪一块？

【答案】（1）4G 或（字节）

（2）187字13位 6357

【解析】（1）虚拟空间大小与计算机位数有关

（2）字号=块号/位数；位号=块号mod 位数；块号=字号×位数+位号

3． 何谓固定分配局部置换和可变分配全局置换的内存分配策略？

【答案】（1）固定分配局部置换

①固定分配

是指为每个进程分配一组固定数目的物理块，在进程运行期间不再改变。

②局部置换

是指如果进程在运行中发现缺页，则只能从分配给该进程的n 个页面中选出一页换出，然后再调入一页，以保证分配给该进程的内存空间不变。采用该策略时，为每个进程分配多少物理块是根据进程类型（交互型或批处理型等）或根据程序员、程序管理员的建议来确定的。

（2）可变分配全局置换

确

①可变分配

是指先为每个进程分配一定数目的物理块，在进程运行期间，可根据情况做适当的增加或减少。

②全局置换

是指如果进程在运行中发现缺页，则将0S 所保留的空闲物理块（一般组织为一个空闲物理块队列）取出一块分配给该进程，或者以所有进程的全部物理块为标的，选择一块换出，然后将所缺之页调入。这样，分配给该进程的内存空间就随之增加。

4． 简要说明I/O软件的四个层次的基本功能。

【答案】I/O软件涉及的面很宽，向下与硬件有密切关系，向上又与文件系统、虚拟存储系统和用户直接交互，它们都需要I/O系统来实现I/O操作，通常把I/O软件分为四个层次，其基本功能如下

（1）用户层I/O软件

实现与用户交互的接口，用户可直接调用该层所提供的、与I/O操作有关的库函数对设备进行操作。

（2）设备独立性软件

用于实现用户程序与设备驱动器的统一接口、设备命名、设备的保护以及设备的分配与释放等，同时为设备管理和数据传送提供必要的存储空间。

（3）设备驱动程序

与硬件直接相关，用于具体实现系统对设备发出的操作指令，驱动I/〇设备工作的驱动程序。

（4）中断处理程序

用于保存被中断进程的CPU 环境，转入相应的中断处理程序进行处理，处理完毕再恢复被中断进程的现场后，返回到被中断的进程。

5． 在分页系统中是如何实现地址变换的？

【答案】（1）当进程要访问某个逻辑地址中的数据时，分页地址变换机构会自动地将有效地址（相对地址）分为页号和页内地址两部分，再以页号为索引去检索页表。

（2）查找操作由硬件执行。在执行检索之前，先将页号与页表长度进行比较，如果页号大于或等于页表长度，则表示本次所访问的地址已超越进程的地址空间。于是，这一错误将被系统发现，并产生一地址越界中断。若未出现越界错误，则将页表始址与页号和页表项长度的乘积相加，便得到该表项在页表中的位置，于是可从中得到该页的物理块号，将之装入物理地址寄存器中。

（3）将有效地址寄存器中的页内地址送入物理地址寄存器的块内地址字段中。这样便完成了从逻辑地址到物理地址的变换。

6． 按文件的组织方式可将文件分为哪几种类型？

【答案】根据文件的组织方式，可把有结构文件分为三类:

（1）顺序文件

指由一系列记录按某种顺序排列所形成的文件，其中的记录可以是定长记录或可变长记录。 （2）索引文件

指为可变长记录文件建立一张索引表，为每个记录设置一个表项，以加速对记录的检索速度。

（3）索引顺序文件

这是顺序文件和索引文件相结合的产物，这里，在为每个文件建立一张索引表时，并不是为每一个记录建立一个索引表项，而是为一组记录中的第一个记录建立一个索引表项。

7． 为了实现CPU 与设备控制器问的通信，设备控制器应具备哪些功能？

【答案】设备控制器应具备的功能包括

（1）接收和识别命令

CPU 可以向控制器发送多种不同的命令，设备控制器应能接收并识别这些命令。

（2）数据交换

这是指实现CPU 与控制器之间、控制器与设备之间的数据交换。

（3）标识和报告设备状态

控制器应记下设备的状态供CPU 了解。

（4）地址识别

就像内存中的每一个单元都有一个地址一样，系统中的每一个设备也都有一个地址，而设备控制器又必须能够识别它所控制的每个设备的地址。

（5）数据缓冲

由于I/O设备的速率较低而CPU 和内存的速率却很高，故在控制器中必须设置一缓冲器。 （6）差错控制

设备控制器还应对由I/O设备传送来的数据进行差错检测。

8． 如何实现共享分段的分配和回收？

【答案】（1）共享段的分配

在为共享段分配内存时，对第一个请求使用该共享段的进程，由系统为该共享段分配一物理区，再把共享段调入该区，同时将该区的始址填入请求进程的段表的相应项中，还须在共享段表中增加一表项，填写有关数据，把count 置为1之后，当又有其它进程需要调用该共享段时，由于该共享段已被调入内存，故此时无须再为该段分配内存，而只需在调用进程的段表中增加一表项，填写该共享段的物理地址；在共享段的段表中，填上调用进程的进程名、存取控制等，再执行操作，以表明有两个进程共享该段。

（2）共享段的回收

当共享此段的某进程不再需要该段时，应将该段释放，包括撤消在该进程段表中共享段所对应的表项，以及执行操作。若结果为0, 则须由系统回收该共享段的物理内存，以及取消在共享段表中该段所对应的表项，表明此时己没有进程使用该段；否则（减1结果不为