操作系统课后习题期末复习 第一章 1、设计现代OS的主要目标是什么？

（1）有效性 （ 2）方便性 （ 3）可扩充性 （ 4）开放性

创新互联2013年开创至今，先为莒县等服务建站，莒县等地企业，进行企业商务咨询服务。为莒县企业网站制作PC+手机+微官网三网同步一站式服务解决您的所有建站问题。7、实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？

答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。

解决方法： 针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据； 为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题， 应使所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。

11 、OS 有哪几大特征？其最基本的特征是什么?

答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性和共享性。

第二章

4、程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性？

答：程序并发执行时，多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态由多个程序改变，致使程序运行失去了封闭性，也会导致其失去可再现性。

11、试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。

答：（1）就绪状态一执行状态：进程分配到CPU资源

​ （2）执行状态一就绪状态：时间片用完

​ （3）执行状态一阻塞状态：I/0请求

​ （4）阻塞状态一就绪状态：I/0完成

第三章 6、为什么要引入高响应比优先调度算法，它有何优点

高响应比优先调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中响应比最高的进程。
既考虑作业的执行时间也考虑作业的等待时间，综合了先来先服务和最短作业优先两种算法的特点。

该算法中的响应比是指作业等待时间与运行比值，响应比公式定义如下：
响应比 =（等待时间+要求服务时间）/ 要求服务时间,即RR=（w+s）/s=1+w/s，因此响应比一定是大于1的。

短作业与先后次序的兼顾，且不会使长作业长期得不到服务
响应比计算系统开销，增加系统开销。适用于批处理系统

10、在批处理系统、分时系统和实时系统中，各采用哪几种进程（作业）调度算法？

答：批处理系统的调度算法：短作业优先、优先权、高响应比优先、多级反馈队列调度算法。

分时系统的调度算法：时间片轮转法。

实时系统的调度算法：最早截止时间优先即EDF、最低松弛度优先即LLF算法。

12、试比较FCFS和SPF两种进程调度算法。

答：相同点：两种调度算法都可以用于作业调度和进程调度。

不同点：FCFS调度算法每次都从后备队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业，将它们调入内存、分配资源、创建进程、插入到就绪队列。该算法有利于长作业/进程，不利于短作业/进程。SPF算法每次调度都从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业，调入内存中运行。该算法有利于短作业/进程，不利于长作业/进程。

23、何谓“优先级倒置”现象，可采取什么方法来解决？

答：当前0S广泛采用优先级调度算法和抢占方式，然而在系统中存在着影响进程运行的资源而可能产生“优先级倒置”的现象，即高优先级进程（或线程）被低优先级进程（或线程）延迟或阻塞。

第四章 7、为什么要引入动态重定位？如何实现？

答：a.程序在运行过程中经常要在内存中移动位置，为了保证这些被移动了的程序还能正常执行，必须对程序和数据的地址加以修改，即重定位。引入重定位的目的就是为了满足程序的这种需要。
b.要在不影响指令执行速度的同时实现地址变换，必须有硬件地址变换机构的支持，即须在系统中增设一个重定位寄存器，用它来存放程序在内存中的起始地址。程序在执行时，真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。

9、在采用首次适应算法回收内存时，可能出现哪几种情况？应怎样处理这些情况？

答：a.回收区与插入点的前一个分区相邻接，此时可将回收区与插入点的前一分区合并，不再为回收分区分配新表项，而只修改前邻接分区的大小；

b.回收分区与插入点的后一分区相邻接，此时合并两区，然后用回收区的首址作为新空闲区的首址，大小为两者之和：
c.回收区同时与插入点的前后两个分区邻接，此时将三个分区合并，使用前邻接分区的首址，大小为三区之和，取消后邻接分区的表项；

d.回收区没有邻接空闲分区，则应为回收区单独建立一个新表项，填写回收区的首址和大小，并根据其首址，插入到空闲链中的适当位置.

13、为什么要引入对换？对换可分为哪几种类型？

答：在多道环境下，一方面，在内存中的某些进程由于某事件尚未发生而被阻塞，但它却占用了大量的内存空间，甚至有时可能出现在内存中所有进程都被阻塞而迫使CPU停止下来等待的情况；另一方面，却又有着许多作业在外存上等待，因无内存而不能进入内存运行的情况。显然这对系统资源是一种严重的浪费，且使系统吞吐量下降。为了解决这一问题，在操作系统中引入了对换（也称交换）技术。可以将整个进程换入、换出，也可以将进程的一部分（页、段）换入、换出。前者主要用于缓解目前系统中内存的不足，后者主要用于实现虚拟存储。

第五章 1、常规存储器管理方式具有哪两大特征？它对系统性能有何影响？

答：一次性：进程必须全部装入内存，对空间浪费非常大；

驻留性：在程序运行过程中，进程全部驻留在内存，暂时不用的数据无法释放。

13、在一个请求分页系统中，采用FIFO页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时，试计算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率，并比较所得结果。

M=3时，采用FIFO页面置换算法的缺页次数为9次，缺页率为75%；M=4时，采用FIFO页面置换算法的缺页次数为10次，缺页率为83%。由此可见，增加分配给作业的内存块数，反而增加了缺页次数，提高了缺页率，这种现象被称为是Belady现象。

15、试说明改进型Clock置换算法的基本原理.

答：因为修改过的页面在换出时付出的开销比未被修改过的页面大，在改进型Clock算法中，既考虑页面的使用情况，还要增加置换代价的因素；在选择页面作为淘汰页面时，把同时满足未使用过和未被修改作为选淘汰页面。

第六章 1、试说明I/0系统的基本功能。

答：a. 隐藏物理设备的细节

b. 与设备的无关性

c. 提高处理机和I/0设备的利用率

d. 对I/0设备进行控制e.确保对设备的正确共享

f. 错误处理

2、简要说明I/0软件的4个层次的基本功能。

答：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，处理完后恢复现场，并返回到被中断的进程

设备驱动程序：与硬件直接有关，用来具体实现系统对设备发出的操作指令，驱动I/0设备工作

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、设备命令、设备保护，以及设备分配与释放等。

用户层I/0软件：用于实现用户与I/0设备交互

第七章 2、文件系统的模型可分为三层，试说明其每一层所包含的基本内容。

最底层是对象及其属性，文件管理系统管理的对象如下：文件，目录，磁盘（磁带）存储空间。
中间层是对对象进行操纵和管理的软件集合

最高层是文件系统提供给用户的接口。

7、按文件的组织形式可将文件分为哪几种类型？

顺序文件、索引文件、索引顺序文件。

14、对目录管理的主要要求是什么？

（1）实现“按名存取”；（2）提高对目录的检索速度；（3）文件共享；（4）允许文件重名。

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