第1章習(xí)題解答

一、填空

1.計(jì)算機(jī)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個部分組成,它們構(gòu)成了一個完整的計(jì)算機(jī)系

統(tǒng)。

2.按功能劃分，軟件可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩種。

3.操作系統(tǒng)是在望抵上加載的第一層軟件，是對計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)功能的量近擴(kuò)充。

4.操作系統(tǒng)的基本功能是處理機(jī)（包含作業(yè)）管理、存儲管理、設(shè)備管理和文

正管理。

5.在分時和批處理系統(tǒng)結(jié)合的操作系統(tǒng)中引入“前臺”和“后臺”作業(yè)的概念，其目

的是改善系統(tǒng)功能，提高處理能力。

6.分時系統(tǒng)的主要特征為多路性、交互性、獨(dú)立性和及時性。

7.實(shí)時系統(tǒng)與分時以及批處理系統(tǒng)的主要區(qū)別是高及時性和高可靠性。

8.若一個操作系統(tǒng)具有很強(qiáng)的交互性，可同時供多個用戶使用，則是分時操作系統(tǒng)。

9.如果一個操作系統(tǒng)在用戶提交作業(yè)后，不提供交互能力，只追求計(jì)算機(jī)資源的利用

率、大吞吐量和作業(yè)流程的自動化，則屬于批處理操作系統(tǒng)。

10.采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，能充分發(fā)揮CPU和外部設(shè)備并行工作的能力。

二、選擇

1.操作系統(tǒng)是一種上。

A.通用軟件B.系統(tǒng)軟件C.應(yīng)用軟件D.軟件包

2.操作系統(tǒng)是對上進(jìn)行管理的軟件。

A系統(tǒng)軟件B.系統(tǒng)硬件C.計(jì)算機(jī)資源D.應(yīng)用程序

3.操作系統(tǒng)中采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，以提高CPU和外部設(shè)備的

A.利用率B.可靠性C.穩(wěn)定性D.兼容性

4.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中配置操作系統(tǒng)的目的是提高計(jì)算機(jī)的旦和方便用戶使用。

A.速度B.利用率C.靈活性D.兼容性

5.上操作系統(tǒng)允許多個用戶在其終端上同時交互地使用計(jì)算機(jī)。

A.批處理B.實(shí)時C.分時D.多道批處理

6.如果分時系統(tǒng)的時間片一定，那么旦，響應(yīng)時間越長。

A.用戶數(shù)越少B.內(nèi)存越少C.內(nèi)存越多D.用戶數(shù)越多

三、問答

1.什么是“多道程序設(shè)計(jì)”技術(shù)？它對操作系統(tǒng)的形成起到什么作用？

答：所謂“多道程序設(shè)計(jì)”技術(shù)，即是通過軟件的手段，允許在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中同時存

放幾道相互獨(dú)立的作業(yè)程序，讓它們對系統(tǒng)中的資源進(jìn)行“共享”和“競爭”，以使系統(tǒng)中

的各種資源盡可能地滿負(fù)荷工作，從而提高整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用效率?；谶@種考慮，

計(jì)算機(jī)科學(xué)家開始把CPU、存儲器、外部設(shè)備以及各種軟件都視為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的“資源”，

并逐步設(shè)計(jì)出一種軟件來管理這些資源，不僅使它們能夠得到合理地使用，而且還要高效

地使用。具有這種功能的軟件就是“操作系統(tǒng):所以，”多道程序設(shè)計(jì)”的出現(xiàn)，加快了

操作系統(tǒng)的誕生。

2.怎樣理解“虛擬機(jī)”的概念？

答：拿操作系統(tǒng)來說，它是在裸機(jī)上加載的第一層軟件，是對計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)功能的

首次擴(kuò)充。從用戶的角度看，計(jì)算機(jī)配置了操作系統(tǒng)后，由于操作系統(tǒng)隱蔽了硬件的復(fù)雜

細(xì)節(jié)，用戶會感到機(jī)器使用起來更方便、容易了。這樣，通過操作系統(tǒng)的作用使展現(xiàn)在用

戶面前的是一臺功能經(jīng)過擴(kuò)展了的機(jī)器。這臺“機(jī)器”不是硬件搭建成的，現(xiàn)實(shí)生活中并

不存在具有這種功能的真實(shí)機(jī)器，它只是用戶的一種感覺而已。所以，就把這樣的機(jī)器稱

為“虛擬機(jī)”。

3.對于分時系統(tǒng)，怎樣理解“從宏觀上看，多個用戶同時工作，共享系統(tǒng)的資源；從

微觀上看，各終端程序是輪流運(yùn)行一個時間片”？

答：在分時系統(tǒng)中，系統(tǒng)把CPU時間劃分成許多時間片，每個終端用戶可以使用由一

個時間片規(guī)定的CPU時間，多個用戶終端就輪流地使用CPU。這樣的效果是每個終端都開

始了自己的工作，得到了及時的響應(yīng)。也就是說，“從宏觀上看，多個用戶同時工作，共享

系統(tǒng)的資源”。但實(shí)際上，CPU在每一時刻只為一個終端服務(wù)，即“從微觀上看，各終端程

序是輪流運(yùn)行一個時間片”。

第2章習(xí)題解答

一、填空

1.進(jìn)程在執(zhí)行過程中有3種基本狀態(tài)，它們是運(yùn)行態(tài)、就緒態(tài)和阻塞態(tài)。

2.系統(tǒng)中一個進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)集合和進(jìn)程控制塊程CB）三部分組成。

3.在多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，進(jìn)程是一個動態(tài)概念,程序是一個靜態(tài)概念。

4.在一個單CPU系統(tǒng)中，若有5個用戶進(jìn)程。假設(shè)當(dāng)前系統(tǒng)為用戶態(tài)，則處于就緒

狀態(tài)的用戶進(jìn)程最多有工個，最少有」L個。

注意，題目里給出的是假設(shè)當(dāng)前系統(tǒng)為用戶態(tài)，這表明現(xiàn)在有一個進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)，

因此最多有4個進(jìn)程處于就緒態(tài)。也可能除一個在運(yùn)行外，其他4個都處于阻塞。這時，

處于就緒的進(jìn)程一個也沒有。

5.總的來說，進(jìn)程調(diào)度有兩種方式，即不可剝奪方式和剝奪方式。

6.進(jìn)程調(diào)度程序具體負(fù)責(zé)中央處理機(jī)（CPU）的分配。

7.為了使系統(tǒng)的各種資源得到均衡使用，進(jìn)行作業(yè)調(diào)度時，應(yīng)該注意CPU忙碌

作業(yè)和I/O忙碌作業(yè)的搭配。

8.所謂系統(tǒng)調(diào)用，就是用戶程序要調(diào)用操作系統(tǒng)提供的一些子功能。

9.作業(yè)被系統(tǒng)接納后到運(yùn)行完畢，一般還需要經(jīng)歷后備、運(yùn)行和完成三個

階段。

10.假定一個系統(tǒng)中的所有作業(yè)同時到達(dá)，那么使作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間為最小的作業(yè)調(diào)

度算法是短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法。

11.在引入線程的操作系統(tǒng)中，所謂''線程"，是指進(jìn)程中實(shí)施處理機(jī)調(diào)度和分配的

基本單位。

12.有了線程概念后，原來的進(jìn)程就屬于是單線程的進(jìn)程情形。

二、選擇

1.在進(jìn)程管理中，當(dāng)c時，進(jìn)程從阻塞狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。

A.進(jìn)程被調(diào)度程序選中B.進(jìn)程等待某一事件發(fā)生

C.等待的事件出現(xiàn)D.時間片到

2.在分時系統(tǒng)中，一個進(jìn)程用完給它的時間片后，其狀態(tài)變?yōu)?/p>

A.就緒B.等待C.運(yùn)行D.由用戶設(shè)定

3.下面對進(jìn)程的描述中，錯誤的是其。

A.進(jìn)程是動態(tài)的概念B.進(jìn)程的執(zhí)行需要CPU

C.進(jìn)程具有生命周期D.進(jìn)程是指令的集合

4.操作系統(tǒng)通過對進(jìn)程進(jìn)行管理。

A.JCBB.PCBC.DCTD.FCB

5.一個進(jìn)程被喚醒，意味著該進(jìn)程旦。

A.重新占有CPUB.優(yōu)先級變?yōu)樽畲?/p>

C.移至等待隊(duì)列之首D.變?yōu)榫途w狀態(tài)

6.由各作業(yè)JCB形成的隊(duì)列稱為

A.就緒作業(yè)隊(duì)列B.阻塞作業(yè)隊(duì)列

C.后備作業(yè)隊(duì)列D.運(yùn)行作業(yè)隊(duì)列

7.既考慮作業(yè)等待時間，又考慮作業(yè)執(zhí)行時間的作業(yè)調(diào)度算法是2_。

A.響應(yīng)比高者優(yōu)先B.短作業(yè)優(yōu)先

C.優(yōu)先級調(diào)度D.先來先服務(wù)

8.作業(yè)調(diào)度程序從處于旦狀態(tài)的隊(duì)列中選取適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)投入運(yùn)行。

A.就緒B.提交C.等待D.后備

9.4是指從作業(yè)提交系統(tǒng)到作業(yè)完成的時間間隔。

A.周轉(zhuǎn)時間B.響應(yīng)時間

C.等待時間D.運(yùn)行時間

10.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在執(zhí)行上時，會自動從目態(tài)變換到管態(tài)。

A.P操作B.V操作C.系統(tǒng)調(diào)用D.I/O指令

11.進(jìn)程狀態(tài)由就緒變?yōu)檫\(yùn)行，是由于上引起的。

A.中斷事件B.進(jìn)程狀態(tài)變遷

C.進(jìn)程調(diào)度D.為作業(yè)創(chuàng)建進(jìn)程

三、問答

1.在多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，如何理解“內(nèi)存中的多個程序的執(zhí)行過程交織在一起，大

家都在走走停?！边@樣一個現(xiàn)象？

答：在多道程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，內(nèi)存中存放多個程序，它們以交替的方式使用CPUo

因此，從宏觀上看，這些程序都開始了自己的工作。但由于CPU只有一個，在任何時刻

CPU只能執(zhí)行一個進(jìn)程程序。所以這些進(jìn)程程序的執(zhí)行過程是交織在一起的。也就是說,

從微觀上看，每一個進(jìn)程一會兒在向前走，一會兒又停步不前，處于一種“走走停?！钡?/p>

狀態(tài)之中。

2.什么是“原語”、“特權(quán)指令”、“系統(tǒng)調(diào)用命令”和“訪管指令”？它們之間有無一

定的聯(lián)系？

答：特權(quán)指令和訪管指令都是CPU指令系統(tǒng)中的指令，只是前者是一些只能在管態(tài)下

執(zhí)行的指令，后者是一條只能在目態(tài)下執(zhí)行的指令。原語和系統(tǒng)調(diào)用命令都是操作系統(tǒng)中

的功能程序，只是前者執(zhí)行時不能被其他程序所打斷，后者沒有這個要求。操作系統(tǒng)中有

些系統(tǒng)調(diào)用命令是以原語的形式出現(xiàn)的，例如創(chuàng)建進(jìn)程就是一條原語式的系統(tǒng)調(diào)用命令。

但并不是所有系統(tǒng)調(diào)用命令都是原語。因?yàn)槿绻菢拥脑挘麄€系統(tǒng)的并發(fā)性就不可能得

到充分地發(fā)揮。

3.操作系統(tǒng)是如何處理源程序中出現(xiàn)的系統(tǒng)調(diào)用命令的？

答：編譯程序總是把源程序中的系統(tǒng)調(diào)用命令改寫成為一條訪管指令和相應(yīng)的參數(shù)。

這樣在程序?qū)嶋H被執(zhí)行時，就通過訪管指令進(jìn)入操作系統(tǒng)，達(dá)到調(diào)用操作系統(tǒng)功能子程序

的目的。

4.系統(tǒng)調(diào)用與一般的過程調(diào)用有什么區(qū)別？

答：系統(tǒng)調(diào)用是指在用戶程序中調(diào)用操作系統(tǒng)提供的功能子程序；一般的過程調(diào)用是

指在一個程序中調(diào)用另一個程序。因此它們之間有如下三點(diǎn)區(qū)別。

（1）一般的過程調(diào)用，調(diào)用者與被調(diào)用者都運(yùn)行在相同的CPU狀態(tài)，即或都處于目

態(tài)（用戶程序調(diào)用用戶程序），或都處于管態(tài)（系統(tǒng)程序調(diào)用系統(tǒng)程序）；但發(fā)生系統(tǒng)調(diào)用

時，發(fā)出調(diào)用命令的調(diào)用者運(yùn)行在目態(tài)，而被調(diào)用的對象則運(yùn)行在管態(tài)，即調(diào)用者與被調(diào)

用者運(yùn)行在不同的CPU狀態(tài)。

（2）一般的過程調(diào)用，是直接通過轉(zhuǎn)移指令轉(zhuǎn)向被調(diào)用的程序；但發(fā)生系統(tǒng)調(diào)用時，

只能通過訪管指令提供的一個統(tǒng)一的入口，由目態(tài)進(jìn)入管態(tài)，經(jīng)分析后，才轉(zhuǎn)向相應(yīng)的操

作系統(tǒng)命令處理程序。

（3）一般的過程調(diào)用，在被調(diào)用者執(zhí)行完后，就徑直返回?cái)帱c(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行；但系統(tǒng)調(diào)用

可能會導(dǎo)致進(jìn)程狀態(tài)的變化，從而引起系統(tǒng)重新分配處理機(jī)。因此，系統(tǒng)調(diào)用處理結(jié)束后，

不一定是返回調(diào)用者斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。

5.試述創(chuàng)建進(jìn)程原語的主要功能。

答：創(chuàng)建進(jìn)程原語的主要功能有以下三項(xiàng)。

（1）為新建進(jìn)程申請一個PCB。

（2）將創(chuàng)建者（即父進(jìn)程）提供的新建進(jìn)程的信息填入PCB中。

（3）將新建進(jìn)程設(shè)置為就緒狀態(tài)，并按照所采用的調(diào)度算法，把PCB排入就緒隊(duì)列中。

6.處于阻塞狀態(tài)的一個進(jìn)程，它所等待的事件發(fā)生時，就把它的狀態(tài)由阻塞改變?yōu)榫?/p>

緒，讓它到就緒隊(duì)列里排隊(duì)，為什么不直接將它投入運(yùn)行呢？

答：只要是涉及管理，就應(yīng)該有管理的規(guī)則，沒有規(guī)則就不成方圓。如果處于阻塞狀

態(tài)的一個進(jìn)程，在它所等待的事件發(fā)生時就徑直將它投入運(yùn)行（也就是把CPU從當(dāng)前運(yùn)行

進(jìn)程的手中搶奪過來），那么系統(tǒng)就無法控制對CPU這種資源的管理和使用，進(jìn)而也就失

去了設(shè)置操作系統(tǒng)的作用。所以，阻塞狀態(tài)的進(jìn)程在它所等待的事件發(fā)生時，必須先進(jìn)入

就緒隊(duì)列，然后再去考慮它使用CPU的問題。

7.作業(yè)調(diào)度與進(jìn)程調(diào)度有什么區(qū)別？

答：作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度（即CPU調(diào)度）都涉及到CPU的分配。但作業(yè)調(diào)度只是選

擇參加CPU競爭的作業(yè)，它并不具體分配CPUo而進(jìn)程調(diào)度是在作業(yè)調(diào)度完成選擇后的基

礎(chǔ)上，把CPU真正分配給某一個具體的進(jìn)程使用。

8.系統(tǒng)中的各種進(jìn)程隊(duì)列都是由進(jìn)程的PCB鏈接而成的。當(dāng)一個進(jìn)程的狀態(tài)從阻塞

變?yōu)榫途w狀態(tài)時，它的PCB從哪個隊(duì)列移到哪個隊(duì)列？它所對應(yīng)的程序也要跟著移來移去

嗎？為什么？

答：當(dāng)一個進(jìn)程的狀態(tài)從阻塞變?yōu)榫途w時，它的PCB就從原先在的阻塞隊(duì)列移到就

緒隊(duì)列里。在把進(jìn)程的PCB從這個隊(duì)列移到另一個隊(duì)列時，只是移動進(jìn)程的PCB,進(jìn)

程所對應(yīng)的程序是不動的。這是因?yàn)樵谶M(jìn)程的PCB里，總是記錄有它的程序的斷點(diǎn)信

息。知道了斷點(diǎn)的信息，就能夠知道程序當(dāng)前應(yīng)該從哪里開始往下執(zhí)行了。這正是保護(hù)

現(xiàn)場所起的作用。

9.為什么說響應(yīng)比高者優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法是對先來先服務(wù)以及短作業(yè)優(yōu)先這兩種調(diào)度

算法的折中？

答：先來先服務(wù)的作業(yè)調(diào)度算法，重點(diǎn)考慮的是作業(yè)在后備作業(yè)隊(duì)列里的等待時

間，因此對短作業(yè)不利；短作業(yè)優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法，重點(diǎn)考慮的是作業(yè)所需的CPU時間

（當(dāng)然，這個時間是用戶自己估計(jì)的），因此對長作業(yè)不利?！绊憫?yīng)比高者優(yōu)先”作業(yè)調(diào)度算

法，總是在需要調(diào)度時，考慮作業(yè)已經(jīng)等待的時間和所需運(yùn)行時間之比，即：

該作業(yè)已等待時間/該作業(yè)所需CPU時間

不難看出，這個比值的分母是一個不變的量。隨著時間的推移，一個作業(yè)的“已等待

時間”會不斷發(fā)生變化，也就是分子在不斷地變化。顯然，短作業(yè)比較容易獲得較高的響

應(yīng)比。這是因?yàn)樗姆帜篙^小，只要稍加等待，整個比值就會很快上升。另一方面，長作

業(yè)的分母雖然很大，但隨著它等待時間的增加，比值也會逐漸上升，從而獲得較高的響應(yīng)

比。根據(jù)這種分析，可見“響應(yīng)比高者優(yōu)先”的作業(yè)調(diào)度算法，既照顧到了短作業(yè)的利益,

也照顧到了長作業(yè)的利益，是對先來先服務(wù)以及短作業(yè)優(yōu)先這兩種調(diào)度算法的一種折中。

10.短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法總能得到最小的平均周轉(zhuǎn)時間嗎？為什么？

答：短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法只有在所有作業(yè)同時到達(dá)后備作業(yè)隊(duì)列時，才能得到最小的

平均周轉(zhuǎn)時間。如果各作業(yè)不是同時到達(dá)，這個結(jié)論是不成立的?？梢杂梅蠢f明，例如，

教材上舉有如下例子：考慮有5個作業(yè)A到E,運(yùn)行時間分別是2、4、1、1、1；到達(dá)時間

分別是0、0、3、3、3。按照短作業(yè)優(yōu)先的原則，最初只有A和B可以參與選擇，因?yàn)槠?/p>

他3個還沒有到達(dá)。于是，運(yùn)行順序應(yīng)該是A、B、C、D、E。它們每個的周轉(zhuǎn)時間分別是

2、6、4、5、6,平均周轉(zhuǎn)時間是4.6。但如果按照順序B、C、D、E、A來調(diào)度，它們每

一個的周轉(zhuǎn)時間成為9、4、2、3、4,平均周轉(zhuǎn)時間是4.4。結(jié)果比短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法好。

之所以會這樣，就是因?yàn)檫@5個作業(yè)并沒有同時到達(dá)。

四、計(jì)算

1.有三個作業(yè)：

作業(yè)到達(dá)時間所需CPU時間

10.08

20.44

31.01

分別采用先來先服務(wù)和短作業(yè)優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法。試問它們的平均周轉(zhuǎn)時間各是什么？你

是否還可以給出一種更好的調(diào)度算法，使其平均周轉(zhuǎn)時間優(yōu)于這兩種調(diào)度算法？

解：(1)采用先來先服務(wù)作業(yè)調(diào)度算法時的實(shí)施過程如下。

作業(yè)到達(dá)時間所需CPU時開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間

間

10.080.08.08.0

20.448.012.011.6

31.0112.013.012.0

這時，作業(yè)的調(diào)度順序是1-2-3。其平均周轉(zhuǎn)時間為：

(8+11.6+12)/3=10.53

(2)采用短作業(yè)優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法時的實(shí)施過程如下。

作業(yè)到達(dá)時間所需CPU時開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間

間

10.080.08.08.0

31.018.09.08.0

20.449.013.012.6

這里要注意，在作業(yè)1運(yùn)行完畢進(jìn)行作業(yè)調(diào)度時，作業(yè)2和3都已經(jīng)到達(dá)。由于是實(shí)行短

作業(yè)優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法，因此先調(diào)度作業(yè)3運(yùn)行，最后調(diào)度作業(yè)2運(yùn)行。所以，這時的作

業(yè)調(diào)度順序是1-3-2。其平均周轉(zhuǎn)時間為：

(8+8+12.6)/3=9.53

(3)還可以有更好的作業(yè)調(diào)度算法，使其平均周轉(zhuǎn)時間優(yōu)于這兩種調(diào)度算法。例如，

如果知道在作業(yè)1后面會來兩個短作業(yè)，那么作業(yè)1到達(dá)后，先不投入運(yùn)行。而是等所有

作業(yè)到齊后，再按照短作業(yè)優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法進(jìn)行調(diào)度，具體實(shí)施過程如下。

作業(yè)到達(dá)時間所需CPU時開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間

間

31.011.02.01.0

20.442.06.05.6

10.086.014.014.0

這時的作業(yè)調(diào)度順序是3f2-1。其平均周轉(zhuǎn)時間為：

(1+5.6+14)/3=6.87

2.設(shè)有一組作業(yè)，它們的到達(dá)時間和所需CPU時間如下所示。

作業(yè)號到達(dá)時間所需CPU時間

19:0070分鐘

29:4030分鐘

39:5010分鐘

410:105分鐘

分別采用先來先服務(wù)和短作業(yè)優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法。試問它們的調(diào)度順序、作業(yè)周轉(zhuǎn)時間以

及平均周轉(zhuǎn)時間各是什么？

解：(1)采用先來先服務(wù)作業(yè)調(diào)度算法時的實(shí)施過程如下。

作業(yè)號到達(dá)時間所需CPU時開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間

間

19:0070分鐘9:0010:1070分鐘

29:4030分鐘10:1010:4060分鐘

39:5010分鐘10:4010:5060分鐘

410:105分鐘10:5010:5545分鐘

這時，作業(yè)的調(diào)度順序是l-2-3f4。其平均周轉(zhuǎn)時間為:

(70+60+60+45)/4=58.75

(2)采用短作業(yè)優(yōu)先作業(yè)調(diào)度算法時的實(shí)施過程如下。

作業(yè)號到達(dá)時間所需CPU時開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間

間

19:0070分鐘9:0010:1070分鐘

410:105分鐘10:1010:155分鐘

39:5010分鐘10:1510:2535分鐘

29:4030分鐘10:2510:5575分鐘

這時，作業(yè)的調(diào)度順序是l-4f3f2。其平均周轉(zhuǎn)時間為:

(70+5+35+75)/4=46.25

3.某系統(tǒng)有三個作業(yè)：

作業(yè)號到達(dá)時間所需CPU時間

18.81.5

29.00.4

39.51.0

系統(tǒng)確定在它們?nèi)康竭_(dá)后，開始采用響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法，并忽略系統(tǒng)調(diào)度時間。

試問對它們的調(diào)度順序是什么？各自的周轉(zhuǎn)時間是多少？

解：三個作業(yè)是在9.5時全部到達(dá)的。這時它們各自的響應(yīng)比如下：

作業(yè)1的響應(yīng)比=(9.5-8.8)/1.5=0.46

作業(yè)2的響應(yīng)比=(9.5-9.0)/0.4=1.25

作業(yè)3的響應(yīng)比=(9.5-9.5)/1.0=0

因此，最先應(yīng)該調(diào)度作業(yè)2運(yùn)行，因?yàn)樗捻憫?yīng)比最高。它運(yùn)行了0.4后完成，這時的時間

是9.9。再計(jì)算作業(yè)1和3此時的響應(yīng)比：

作業(yè)1的響應(yīng)比=(9.9-8.8)/1.5=0.73

作業(yè)3的響應(yīng)比=(9.9-9.5)/1.0=0.40

因此，第二個應(yīng)該調(diào)度作業(yè)1運(yùn)行，因?yàn)樗捻憫?yīng)比最高。它運(yùn)行了1.5后完成，這時的時

間是11.4。第三個調(diào)度的是作業(yè)3,它運(yùn)行了1.0后完成，這時的時間是12.4。整個實(shí)施過

程如下。

作業(yè)號到達(dá)時間所需CPU時間開始時間完成時間周轉(zhuǎn)時間

29.00.49.59.90.9

18.81.59.9H.42.6

39.51.011.412.42.9

作業(yè)的調(diào)度順序是2-1-3。各自的周轉(zhuǎn)時間為：作業(yè)1為0.9；作業(yè)2為2.6；作業(yè)3

為2.9o

第3章（大本）習(xí)題解答

一、填空

1.將作業(yè)相對地址空間的相對地址轉(zhuǎn)換

成內(nèi)存中的絕對地址的過程稱為地址重定

位。

2.使用覆蓋與對換技術(shù)的主要目的是重

高內(nèi)存的利用率。

3.存儲管理中，對存儲空間的浪費(fèi)是以

內(nèi)部碎片和外部碎片兩種形式表現(xiàn)出

來的。

4.地址重定位可分為靜態(tài)重定位和動

態(tài)重定位兩種。

5.在可變分區(qū)存儲管理中采用最佳適應(yīng)

算法時，最好按尺寸法來組織空閑分區(qū)

鏈表。

6.在分頁式存儲管理的頁表里，主要應(yīng)

該包含頁號和塊號兩個信息。

7.靜態(tài)重定位在程序裝入時進(jìn)行,動

態(tài)重定位在程序執(zhí)行時進(jìn)行。

8.在分頁式存儲管理中，如果頁面置換

算法選擇不當(dāng)，則會使系統(tǒng)出現(xiàn)，I版現(xiàn)

象。

9.在請求分頁式存儲管理中采用先進(jìn)先

出(FIFO)頁面淘汰算法時，增加分配給作

業(yè)的塊數(shù)時，缺頁中斷的次數(shù)有可能會增

加。

10.在請求分頁式存儲管理中，頁面淘汰

是由于缺頁引起的。

11.在段頁式存儲管理中，每個用戶作業(yè)

有一個段表,每段都有一個頁表。

二、選擇

1.虛擬存儲器的最大容量是由，決定

的。

A.內(nèi)、外存容量之和B.計(jì)算

機(jī)系統(tǒng)的地址結(jié)構(gòu)

C.作業(yè)的相對地址空間D.作業(yè)

的絕對地址空間

2.采用先進(jìn)先出頁面淘汰算法的系統(tǒng)中,

一進(jìn)程在內(nèi)存占3塊(開始為空)，頁面訪

問序列為1、2、3、4、1、2、5、1、2、3、

4、5、6O運(yùn)行時會產(chǎn)生_匕次缺頁中斷。

A.7B.8C.9

D.10

從圖3-1中的“缺頁計(jì)數(shù)”欄里可以看出

應(yīng)該選擇Do

頁面走向f1234125123456

1234125553446

123412225334

?②③④11①②5⑤3

VVVVVVVV

圖3-1選擇題2配圖

3.系統(tǒng)出現(xiàn)“抖動”現(xiàn)象的主要原因是

由于△引起的。

A.置換算法選擇不當(dāng)B.交換

的信息量太大

C.內(nèi)存容量不足D.采用頁

式存儲管理策略

4.實(shí)現(xiàn)虛擬存儲器的目的是二。

A.進(jìn)行存儲保護(hù)B.允許程

序浮動

C.允許程序移動D.擴(kuò)充主

存容量

5.作業(yè)在執(zhí)行中發(fā)生了缺頁中斷，那么

經(jīng)中斷處理后，應(yīng)返回執(zhí)行B指令。

A.被中斷的前一條B.被中斷

的那條

C.被中斷的后一條D.程序第

一條

6.在實(shí)行分頁式存儲管理系統(tǒng)中，分頁

是由D完成的。

A.程序員B.用戶C.操作員

D.系統(tǒng)

7.下面的頁面淘汰算法有時會產(chǎn)生異

常現(xiàn)象。

A.先進(jìn)先出B.最近最少使用

C.最不經(jīng)常使用D.最佳

8.在一個分頁式存儲管理系統(tǒng)中，頁表

的內(nèi)容為：

若頁的大小為4KB,則頁號塊號

02

地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將相對地一;——,一

址0轉(zhuǎn)換成的物理地址是

A.8192B.4096

C.2048D.1024

注意，相對地址0肯定是第0頁的第0個

字節(jié)。查頁表可知第0頁存放在內(nèi)存的第2

塊?，F(xiàn)在塊的尺寸是4KB,因此第2塊的起

始地址為8192。故相對地址0所對應(yīng)的絕對

地址（即物理地址）是8192。

9.下面所列的存儲管理方案中，實(shí)行

的不是動態(tài)重定位。

A.固定分區(qū)B.可變分區(qū)C.分

頁式D.請求分頁式

10.在下面所列的諸因素中，不對缺頁中

斷次數(shù)產(chǎn)生影響的是

A.內(nèi)存分塊的尺寸B.程序編

制的質(zhì)量

C.作業(yè)等待的時間D.分配給

作業(yè)的內(nèi)存塊數(shù)

11.采用分段式存儲管理的系統(tǒng)中，若地

址用24位表示，其中8位表示段號，則允

許每段的最大長度是

A924R916C98D932

三、問答

1.什么是內(nèi)部碎片？什么是外部碎片？

各種存儲管理中都可能產(chǎn)生何種碎片？

答：所謂“內(nèi)部碎片”，是指系統(tǒng)已經(jīng)分

配給用戶使用、用戶自己沒有用到的那部分

存儲空間；所謂“外部碎片。是指系統(tǒng)無

法把它分配出去供用戶使用的那部分存儲

空間。對于教材而言，單一連續(xù)區(qū)存儲管理、

固定分區(qū)存儲管理、分頁式存儲管理和請求

頁式存儲管理都會出現(xiàn)內(nèi)部碎片。只是前兩

種存儲管理造成的內(nèi)部碎片比較大，浪費(fèi)較

為嚴(yán)重；后兩種頁式存儲管理，平均來說每

個作業(yè)都會出現(xiàn)半頁的內(nèi)部碎片。教材中，

只有可變分區(qū)存儲管理會產(chǎn)生外部碎片。

2.敘述靜態(tài)重定位與動態(tài)重定位的區(qū)別。

答：靜態(tài)重定位是一種通過軟件來完成的

地址重定位技術(shù)。它在程序裝入內(nèi)存時，完

成對程序指令中地址的調(diào)整。因此，程序經(jīng)

過靜態(tài)重定位以后，在內(nèi)存中就不能移動

了。如果要移動，就必須重新進(jìn)行地址重定

位。

動態(tài)重定位是一種通過硬件支持完成的地

址重定位技術(shù)。作業(yè)程序被原封不動地裝入

內(nèi)存。只有到執(zhí)行某條指令時，硬件地址轉(zhuǎn)

換機(jī)構(gòu)才對它里面的地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換。正因?yàn)?/p>

如此，實(shí)行動態(tài)重定位的系統(tǒng)，作業(yè)程序可

以在內(nèi)存里移動。也就是說，作業(yè)程序在內(nèi)

存中是可浮動的。

3.一個虛擬地址結(jié)構(gòu)用24個二進(jìn)制位表

示。其中12個二進(jìn)制位表示頁面尺寸。試

問這種虛擬地址空間總共多少頁？每頁的

尺寸是多少？

答：如下圖所示，由于虛擬地址中是用12

個二進(jìn)制位表示頁面尺寸（即頁內(nèi)位移），

所以虛擬地址空間中表示頁號的也是12個

二進(jìn)制位。這樣，這種虛擬地址空間總共有:

212=4096（頁）

每頁的尺寸是：

212=4096=4K（字節(jié)）

23222120191817161514131211109876543210

I-1111「11I口I「「口II

?----------------頁號---------------------------------頁內(nèi)位移---------------H

H-----------------------------------------------虛擬地址------------------------------?!

4.什么叫虛擬存儲器？怎樣確定虛擬存

儲器的容量？

答：虛擬存儲器實(shí)際是一種存儲擴(kuò)充技

術(shù)。它把作業(yè)程序存放在輔助存儲器里，運(yùn)

行時只裝入程序的一部分。遇到不在內(nèi)存的

程序時，再把所需要的部分裝入。這樣在內(nèi)

存和輔存之間調(diào)入、調(diào)出的做法，使用戶的

作業(yè)地址空間無需顧及內(nèi)存的大小。給用戶

造成的印象是，無論程序有多大，它在這個

系統(tǒng)上都可以運(yùn)行。這種以輔助存儲器作為

后援的虛幻存儲器，就稱為虛擬存儲器。虛

擬存儲器的大小是由系統(tǒng)的地址結(jié)構(gòu)確定

的。

5.為什么請求分頁式存儲管理能夠向用

戶提供虛擬存儲器？

答：請求分頁式存儲管理的基本思想是：

操作系統(tǒng)按照存儲塊的尺寸，把用戶作業(yè)地

址空間劃分成頁，全部存放在磁盤上。作業(yè)

運(yùn)行時，只先裝入若干頁。運(yùn)行過程中遇到

不在內(nèi)存的頁時，操作系統(tǒng)就把它從磁盤調(diào)

入內(nèi)存。這樣一來，用戶的作業(yè)地址空間無

需顧及內(nèi)存的大小。這與虛擬存儲器的思想

是完全吻合的。所以，請求分頁式存儲管理

能夠向用戶提供虛擬存儲器。

6.在請求分頁式存儲管理中，為什么既

有頁表，又有快表？

答：在分頁式或請求頁式存儲管理中，通

常是利用內(nèi)存儲器構(gòu)成頁表的。當(dāng)CPU執(zhí)行

到某條指令、要對內(nèi)存中的某一地址訪問

時，因?yàn)檫@個地址是相對地址，所以先要根

據(jù)這個地址所在的頁號去查頁表（訪問一次

內(nèi)存），然后才能由所形成的絕對地址去真

正執(zhí)行指令（第二次訪問內(nèi)存）?？梢?，由

于頁表在內(nèi)存，降低了CPU的訪問速度。

為了提高相對地址到絕對地址的變換速

度，人們想到用一組快速寄存器來代替頁

表。這時查頁表是以并行的方式進(jìn)行，立即

就能輸出與該頁號匹配的塊號，這樣做無疑

比內(nèi)存式的頁表要快得多。但是，快速寄存

器的價格昂貴，由它來組成整個頁表是不可

取的。考慮到程序運(yùn)行時具有局部性，因此

實(shí)際系統(tǒng)中總是一方面采用內(nèi)存頁表、另一

方面用極少幾個快速寄存器組成快表來共

同完成地址的變換工作。這時的地址變換過

程，如教材中的圖3-22所示。

7.試述缺頁中斷與頁面淘汰之間的關(guān)系。

答：在請求頁式存儲管理中，當(dāng)根據(jù)虛擬

地址查頁表而發(fā)現(xiàn)所要訪問的頁不在內(nèi)存

時，就會產(chǎn)生缺頁中斷。系統(tǒng)響應(yīng)中斷后，

就由操作系統(tǒng)到輔存把所需要的頁讀入內(nèi)

存。這時，內(nèi)存可能有空閑的塊，也可能沒

有。只有當(dāng)內(nèi)存中沒有空閑塊時，才會出現(xiàn)

將內(nèi)存現(xiàn)有頁面淘汰出去的問題，即要進(jìn)行

頁面淘汰。所以，缺頁中斷和頁面淘汰之間

的關(guān)系是：頁面淘汰一定是由缺頁中斷所引

起；但缺頁中斷則不一定引起頁面淘汰。

8.試述缺頁中斷與一般中斷的區(qū)別。

答：在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，由于某些事件的出

現(xiàn)，打斷了當(dāng)前程序的運(yùn)行，而使CPU去處

理出現(xiàn)的事件，這稱為“中斷”。通常，計(jì)

算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)都是在執(zhí)行完一條指令后，

去檢查有無中斷事件發(fā)生的。如果有，那么

就暫停當(dāng)前程序的運(yùn)行，而讓CPU去執(zhí)行操

作系統(tǒng)的中斷處理程序，這叫“中斷響應(yīng)

CPU在處理完中斷后，如果不需要對CPU重

新進(jìn)行分配，那么就返回被中斷進(jìn)程的程序

繼續(xù)運(yùn)行；如果需要進(jìn)行CPU的重新分配，

那么操作系統(tǒng)就會去調(diào)度新進(jìn)程。

由上面的講述可以看出，缺頁中斷與一般

中斷的區(qū)別如下。

(1)兩種中斷產(chǎn)生的時刻不同：缺頁中斷

是在執(zhí)行一條指令中間時產(chǎn)生的中斷，并立

即轉(zhuǎn)去處理；而一般中斷則是在一條指令執(zhí)

行完畢后，當(dāng)硬件中斷裝置發(fā)現(xiàn)有中斷請求

時才去響應(yīng)和處理。

(2)處理完畢后的歸屬不同：缺頁中斷處

理完后，仍返回到原指令去重新執(zhí)行，因?yàn)?/p>

那條指令并未執(zhí)行；而一般中斷則是或返回

到被中斷進(jìn)程的下一條指令去執(zhí)行，因?yàn)樯?/p>

一條指令已經(jīng)執(zhí)行完了，或重新調(diào)度，去執(zhí)

行別的進(jìn)程程序。

9.怎樣理解把相對地址劃分成數(shù)對：（頁

號，頁內(nèi)位移）的過程對于用戶是“透明”

的？

答：在操作系統(tǒng)中，所謂“透明”，即指

用戶不知道的意思。對于分頁式存儲管理來

說，用戶向系統(tǒng)提供的相對地址空間，是一

個一維的連續(xù)空間。系統(tǒng)接受了這個作業(yè)

后，在內(nèi)部把這個相對地址空間劃分成若干

頁。由于這種劃分對于用戶來說是根本不知

道的，所以說把相對地址劃分成數(shù)對：（頁

號，頁內(nèi)位移）的過程對于用戶是“透明”

的。

10.做一個綜述，說明從單一連續(xù)區(qū)存儲

管理到固定分區(qū)存儲管

理，到可變分區(qū)存儲管

理，到分頁式存儲管理,

再到請求分頁式存儲管

理，每一種存儲管理的出現(xiàn)，都是在原有基

礎(chǔ)上的發(fā)展和提高。

答：教材共介紹了5種存儲管理策略，它

們適用于不同的場合，如圖3-2所示。圖中,

在單一連續(xù)分區(qū)存儲管理與固定分區(qū)存儲

管理之間畫了一條線，那表明位于線以上的

存儲管理策略只適用于單道程序設(shè)計(jì)，以下

的適用于多道程序設(shè)計(jì)；在可變分區(qū)存儲管

理與分頁式存儲管理之間畫了一條線，那表

明位于線以上的存儲管理策略都要求為進(jìn)

入內(nèi)存的作業(yè)分配一個連續(xù)的存儲區(qū)，以下

的存儲管理策略打破了連續(xù)性的要求；在分

頁式存儲管理與請求頁式存儲管理之間畫

了一條線，那表明位于線以上的存儲管理策

略都要求使作業(yè)程序全部進(jìn)入內(nèi)存，而以下

的存儲管理策略打破了全部的要求，只要部

分裝入內(nèi)存就可以了。

由此可見，每一種存儲管理的出現(xiàn)，都是

在原有存儲管理基礎(chǔ)上的一次發(fā)展和提高。

它們從簡單到復(fù)雜，從不完善到逐漸完善。

11.試述分頁式系統(tǒng)與分段式系統(tǒng)的主要

區(qū)別。

答：從形式上看，分頁式系統(tǒng)與分段式系

統(tǒng)有許多相似之處，比如兩者都不要求作業(yè)

在內(nèi)存中連續(xù)存放。但在概念上，兩者卻完

全不同。主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

(1)把用戶作業(yè)進(jìn)行分頁，是系統(tǒng)的一種

行為，對用戶是透明的。所以，頁是信息的

物理單位。分段是為了滿足用戶的需要，每

段在邏輯上都有完整的意義，因此是信息的

邏輯單位。

(2)頁的大小固定，且由系統(tǒng)決定。將邏

輯地址劃分成數(shù)對(頁號，頁內(nèi)位移)，是

由機(jī)器硬件實(shí)現(xiàn)的。段的長度不固定，取決

于用戶所編寫的程序結(jié)構(gòu)，通常由編譯程序

在對源程序進(jìn)行編譯時根據(jù)信息的性質(zhì)來

劃分。

(3)分頁時，作業(yè)的地址空間是一維的；

分段時，作業(yè)的地址空間是二維的。

四、計(jì)算

1.在可變分區(qū)存儲管理中，按地址法組

織當(dāng)前的空閑分區(qū)，其大小分別為：10KB,

4KB,20KB,18KB,7KB,9KB,12KB和15KB。

現(xiàn)在依次有3個存儲請求為：12KB,10KB,

9KBo試問使用最先適應(yīng)算法時的分配情形

如何？那么最佳適應(yīng)、最壞適應(yīng)呢？

解：我們用表來說明實(shí)行各種分配算法時

的情形。

(1)最先適應(yīng)算法

請求最先適應(yīng)算法

隊(duì)列

初始10K4K20K18K7K9K12K15K

12K10K4K8K18K7K9K12K15K

10K04K8K18K7K9K12K15K

9K04K8K9K7K9K12K15K

(2)最佳適應(yīng)算法

請求最佳適應(yīng)算法

隊(duì)列

初始10K4K20K18K7K9K12K15K

12K10K4K20K18K7K9K015K

10K04K20K18K7K9K015K

9K04K20K18K7K0015K

(3)最壞適應(yīng)算法

請求最壞適應(yīng)算法

隊(duì)列

初始10K4K20K18K7K9K12K15K

12K10K4K8K18K7K9K12K15K

10K10K4K8K8K7K9K12K15K

9K10K4K8K8K7K9K12K6K

可見，分配算法不同，選擇的分配對象也

不一樣。

2.系統(tǒng)內(nèi)存被劃分成8塊，每塊4KB。某

作業(yè)的虛擬地址空間共劃分成16個頁面。

當(dāng)前在內(nèi)存的頁與內(nèi)存塊的對應(yīng)關(guān)系如下

表所示，未列出的頁表示不在內(nèi)存。

頁號塊號頁號塊號

0244

1153

2695

30117

試指出對應(yīng)于下列虛擬地址的絕對地址：

(a)20(b)4100(c)8300

解：(a)虛擬地址20對應(yīng)的頁號是0,頁

內(nèi)位移是20o用0去查頁表，知道第0頁現(xiàn)

在存放在內(nèi)存的第2塊。由于每塊的長度是

4KB,所以第2塊的起始地址為8192o因此,

虛擬地址20所對應(yīng)的絕對地址是：

8192+20=8212

(b)虛擬地址4100對應(yīng)的頁號是：

4100/4096=1(“/”是整除運(yùn)算

符)

對應(yīng)的頁內(nèi)位移是：

4100%4096=4(“％”是求余運(yùn)算

符)

用1去查頁表，知道第1頁現(xiàn)在存放在內(nèi)

存的第1塊。第1塊的起始地址為4096o因

此，虛擬地址4100所對應(yīng)的絕對地址是：

4096+4=4100

(c)虛擬地址8300對應(yīng)的頁號是：

8300/4096=2（“/”是整除運(yùn)算

符）

對應(yīng)的頁內(nèi)位移是：

8300%4096=108（“％”是求余運(yùn)

算符）

用2去查頁表，知道第2頁現(xiàn)在存放在內(nèi)

存的第6塊。第6塊的起始地址為

6X4K=24576

因此，虛擬地址8300所對應(yīng)的絕對地址是

24576+108=24684

3.某請求分頁式存儲管理系統(tǒng)，接收一

個共7頁的作業(yè)。作業(yè)運(yùn)行時的頁面走向如

下：

1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,

3,7,6,3,2,1,2,3,6

若采用最近最久未用（LRU）頁面淘汰算

法，作業(yè)在得到2塊和4塊內(nèi)存空間時，各

會產(chǎn)生出多少次缺頁中斷？如果采用先進(jìn)

先出（FIFO）頁面淘汰算法時，結(jié)果又如何？

解：（1）采用最近最久未用（LRU）頁面

淘汰算法，作業(yè)在得到2塊內(nèi)存空間時所產(chǎn)

生的缺頁中斷次數(shù)為18次，如圖3-3（a）

所示；在得到4塊內(nèi)存空間時所產(chǎn)生的缺頁

中斷次數(shù)為10次，如圖3-3(b)所示。

圖3-3LRU時的情形

(2)采用先進(jìn)先出(FIFO)頁面淘汰算法,

作業(yè)在得到2塊內(nèi)存空間時所產(chǎn)生的缺頁中

斷次數(shù)為18次，如圖3-4(a)所示；在得

到4塊內(nèi)存空間時所產(chǎn)生的缺頁中斷次數(shù)為

14次，如圖3-4(b)所示。

圖3-4FIFO時的情形

關(guān)于先進(jìn)先出(FIFO)頁面淘汰算法，在

給予作業(yè)更多的內(nèi)存塊時，缺頁中斷次數(shù)有

可能上升，這是所謂的異?，F(xiàn)象。但要注意,

并不是在任何情況下都會出現(xiàn)異常。是否出

現(xiàn)異常，取決于頁面的走向。本題所給的頁

面走向，在FIFO頁面淘汰算法下，并沒有

引起異常：2塊時缺頁中斷次數(shù)為18次，4

塊時缺頁中斷次數(shù)為14次。

4.在一個分段式存儲管理中，有段表如

下：__________________

段號段長菽'

0210~500

1235020

210090

31350590

4193895

試求邏輯地址［0,430］、［1,10］、［2,500］、

［3,400］>［4,112］>［5,32］所對應(yīng)的物

理地址。

解：(1)邏輯地址［0,430］的物理地址是

210+430=640；

(2)邏輯地址［1,10］的物理地址是

2350+10=2360；

(3)由于第2段的基址是100,段長是

90,所以邏輯地址地,500］為非法;

(4)邏輯地址［3,400］的物理地址是

1350+400=1750；

(5)由于第4段的基址是1938,段長是

95,所以邏輯地址［4,H2］為非法；

(6)由于該作業(yè)不存在第5段，所以邏

輯地址［5,32］為非法。

第4章習(xí)題解答

一、填空

1.磁帶、磁盤這樣的存儲設(shè)備都是以旦為單位與內(nèi)存進(jìn)行信息交換的。

2.根據(jù)用戶作業(yè)發(fā)出的磁盤I/O請求的柱面位置，來決定請求執(zhí)行順序的調(diào)度，被稱

為移臂調(diào)度。

3.DMA控制器在獲得總線控制權(quán)的情況下能直接與內(nèi)存儲器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,無需

CPU介入。

4.在DMA方式下，設(shè)備與內(nèi)存儲器之間進(jìn)行的是通￡數(shù)據(jù)傳輸。

5.通道程序是由通道執(zhí)行的。

6.通道是一個獨(dú)立與CPU的、專門用來管理輸入/輸出操作的處理機(jī)。

7.緩沖的實(shí)現(xiàn)有兩種方法：一種是采用專門硬件寄存器的硬件緩沖，一種是在內(nèi)存儲

器里開辟一個區(qū)域，作為專用的I/O緩沖區(qū)，稱為軟件緩沖。

8.設(shè)備管理中使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有系統(tǒng)設(shè)備表(SDT)和設(shè)備控制塊(DCB)。

9.基于設(shè)備的分配特性，可以把系統(tǒng)中的設(shè)備分為獨(dú)享、共享和虛擬三種類型。

10.引起中斷發(fā)生的事件稱為中斷源。

二、選擇

1.在對磁盤進(jìn)行讀/寫操作時，下面給出的參數(shù)中，上是不正確的。

A.柱面號B.磁頭號C.盤面號D.扇區(qū)號

2.在設(shè)備管理中，是由其完成真正的I/O操作的。

A.輸入/輸出管理程序B.設(shè)備驅(qū)動程序

C.中斷處理程序D.設(shè)備啟動程序

3.在下列磁盤調(diào)度算法中，只有_D_考慮I/O請求到達(dá)的先后次序。

A.最短查找時間優(yōu)先調(diào)度算法B.電梯調(diào)度算法

C.單向掃描調(diào)度算法D.先來先服務(wù)調(diào)度算法

4.下面所列的內(nèi)容里，上不是DMA方式傳輸數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。

A.直接與內(nèi)存交換數(shù)據(jù)B.成批交換數(shù)據(jù)

C.與CPU并行工作D.快速傳輸數(shù)據(jù)

5.在CPU啟動通道后，由a執(zhí)行通道程序，完成CPU所交給的I/O任務(wù)。

A.通道B.CPUC.設(shè)備D.設(shè)備控制器

6.利用SPOOL技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的目的是A。

A.把獨(dú)享的設(shè)備變?yōu)榭梢怨蚕鞡.便于獨(dú)享設(shè)備的分配

C.便于對獨(dú)享設(shè)備的管理D.便于獨(dú)享設(shè)備與CPU并行工作

7.通常，緩沖池位于上中。

A.設(shè)備控制器B.輔助存儲器C.主存儲器D.寄存器

8.旦是直接存取的存儲設(shè)備。

A.磁帶B.磁盤C.打印機(jī)D.鍵盤顯示終端

9.SPOOLING系統(tǒng)提高了A的利用率。

A.獨(dú)享設(shè)備B.輔助存儲器C.共享設(shè)備D.主存儲器

10.按照設(shè)備的旦分類，可將系統(tǒng)中的設(shè)備分為字符設(shè)備和塊設(shè)備兩種。

A.從屬關(guān)系B.分配特性C.操作方式D.工作特性

三、問答

1.基于設(shè)備的從屬關(guān)系，可以把設(shè)備分為系統(tǒng)設(shè)備與用戶設(shè)備兩類。根據(jù)什么來區(qū)分

一個設(shè)備是系統(tǒng)設(shè)備還是用戶設(shè)備呢？

答：所謂“系統(tǒng)設(shè)備”，是指在操作系統(tǒng)生成時就已被納入系統(tǒng)管理范圍的設(shè)備；所謂

“用戶設(shè)備”是指在完成應(yīng)用任務(wù)過程中，用戶特殊需要的設(shè)備。因此，判定一個設(shè)備是系

統(tǒng)設(shè)備還是用戶設(shè)備，依據(jù)是它在系統(tǒng)生成時，是否已經(jīng)納入了系統(tǒng)的管理范圍。如果是,

它就是系統(tǒng)設(shè)備；如果不是，它就是用戶設(shè)備。

2.設(shè)備管理的主要功能是什么？

答：設(shè)備管理的主要功能是：（1）提供一組I/O命令，以便用戶進(jìn)程能夠在程序中提

出I/O請求，這是用戶使用外部設(shè)備的“界面”；（2）記住各種設(shè)備的使用情況，實(shí)現(xiàn)設(shè)備

的分配與回收；（3）對緩沖區(qū)進(jìn)行管理，解決設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與CPU之間的速度匹

配問題；（4）按照用戶的具體請求，啟動設(shè)備，通過不同的設(shè)備驅(qū)動程序，進(jìn)行實(shí)際的I/O

操作；I/O操作完成之后，將結(jié)果通知用戶進(jìn)程，從而實(shí)現(xiàn)真正的I/O操作。

3.試分析最短查找時間優(yōu)先調(diào)度算法的“不公平”之處。例如例4-1里，原來磁臂移

到16柱面后，下一個被處理的I/O請求是柱面1。假定在處理16柱面時，到達(dá)一個對柱面

8的I/O新請求，那么下一個被處理的就不是柱面1而是柱面8了。這有什么弊端存在？

答：最短查找時間優(yōu)先調(diào)度算法，只考慮各I/O請求之間的柱面距離，不去過問這些

請求到達(dá)的先后次序。這樣一來，可能會出現(xiàn)的弊端是磁頭總是關(guān)照鄰近的I/O請求，冷

待了早就到達(dá)的、位于磁盤兩頭的I/O請求。這對于它們來說，當(dāng)然是“不公平”的。

4.總結(jié)設(shè)備和CPU在數(shù)據(jù)傳輸?shù)?種方式中，各自在“啟動、數(shù)據(jù)傳輸、I/O管理以

及善后處理”各個環(huán)節(jié)所承擔(dān)的責(zé)任。

答：使用“程序循環(huán)測試”的方式來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不僅啟動、I/O管理和善后處理等

工作要由CPU來承擔(dān)，即使在數(shù)據(jù)傳輸時，CPU也要做諸如從控制器的數(shù)據(jù)寄存器里取出

設(shè)備的輸入信息，送至內(nèi)存；將輸出的信息，從內(nèi)存送至控制器的數(shù)據(jù)寄存器，以供設(shè)備

輸出等工作。因此，在這種方式下，CPU不僅要花費(fèi)大量時間進(jìn)行測試和等待，并且只能

與設(shè)備串行工作，整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效率發(fā)揮不出來。

使用“中斷”的方式來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，啟動、I/O