同的是 :段式虚存每次交换的是一段有惫义的信息，而不是像页式虚存管理那样只交换固定 大小的页，从而需要多次的缺页中断才能把所需信息完整地调入内存 序的段来说，将是非常有好处的 .
(4) 段式管理便于对具有完整逻辑功能的信息段进行共享。
(5) 段式管理便于进行动态链接，而页式管理进行动态链接的过程非常
k 杂。
15. 段式管理可以实现虚存吗 ?如央可以 .简述实现方法。 答:段式怜理可以实现虚存。 段式管理把程序按照内容或过程 (函数)关系分成段，每段拥有自己的名字。一个用户作业或 进程所包含的段对应于一个二维线性虚拟空间
.
(3) 在段式针理中，段长可根据需要动态增长 .这对那些需要不断增加或改变新数据或子程
(段号s与段内相对地址 w)，也就是一个二维
虚拟存储器。 段式管理以段为单位分配内存， 然后通过地址映射机构把段式虚拟地址转换成 实际的内存物理地址。只把那些经常访问的段驻留内存 .而把那些在将来一段时间内不被访 问的段放入外存 .待需要时产生缺段中断，自动调入
.
?
16. 为什么要提出段页式管理 ?它与段式管理及页式管理有何区别
答:因为段式管理和页式管理各有所长。段式管理为用户提供了一个二维的虚拟地址空间， 反映了程序的逻辑结构， 有利于段的动态增长以及共享和内存保护等， 这极大地方便了用户。 而分页系统则 Ti 效地克服了碎片，提高了存储器的利用效率。从存储管理的日的来讲，主 要
是方便用户的程序设计和提高内存的利用率。 所以人们提出了将段式管理和页式管理结合起 来让其互相取长补短的段页式管理。段页式管理与段式和页式管理相比，其访问时间较长 因此 .执行效率低。 17. 为什么说段页式管理时的虚拟地址仍是二维的 中产 :生的大量碎片，从而提高存储器的利用效率 的。
18. 段页式怜理的主要缺点是什么 ?有什么改进办法 ?
答:段页式管理的主要缺点是对内存中指令或数据进行存取时，至少需要对内存进行三次以 上的访问 :第一次是山段表地址寄存器取段表始址后访问段表，山此取出对应段的页表在内 存中的地址 .第三次则是访问灭表得到所要访问的指令或数据的物理地址 表和页表之后?第三次才能访问真正需要访问的物理单元
折令的速度。改进办法是设置快速联想寄存器。在快速联想寄存器中
.只有在访问了段
?显然?这将大大降低CPU执行
.存放当前最常用的段 号
?.
.它并没有改变段内地址空间
答:因为在段页式内存管理中，对每一一段内的地址空间进行分页式管理只是为了克服在内 存分配过程的一维结构，所以段页式内存管理中的 A 拟地址仍然和段式内存管理中的虚拟地址山样， 是二维结构
S,页号p和对应的内存页面地址与其他控制项 .当需要访问内存空间某一单元时，可在 通过段表、 页表进行内存地址六找的同时， 根据快速联想寄存器六找其段号和页号。 如果所 要访问的段或页的地址在快速联想寄存器中 .则系统不再访问内存中的段表、页表而直接把 快速联想寄存器中的值与页内相对地址 d 拼接起来得到内存地址 .
19 .什么是局部性原理 ?什么是抖动州娜 1 什么办法减少系统的抖动现象 ? 答:局部性原理是指在几乎所有程序的执行过程中，在一段时间内，
CPU总是集中地访问
程序中的某一个部分而不是对程序的所有部分具有平均的访问概率。 抖动是指当给进程分配 的内存小于所要求的工作 IX 时，由于内存外存之间交换频繁，访问外存的时间和输入输出 处
理时间大大增加.反而造成CPU因等待数据而空转，使得整个系统性能大大下降 .在物理 系统中，为防止抖动的产生， 在进行淘汰或科换时， 一般总是把缺页进程锁住， 不让其换出， 从而防止抖动发生。防止抖动发生的另一个办法是设置较大的内存工作区。
第八章文件系统
1. 什么是文件、文件系统 ?文件系统有哪些功能 ?
签 :在计算机系统中 .文件被解释为一组赋名的相关宇符流的集合 .或者是相关记录的 集合.
文件系统是操作系统中与管理文件有关的软件和数据 . 文件系统的功能是为用户建立文件 .数销、读写修改和复制文件 .以及完成对文件的按 名存取和进行存取控制。
2 文件件系跳一般按什么分类 ?可以今为哪几类 ? 签.文件系统一般按性质，用途，组织形式 .文件中的信息流向或文件的保护级别等 分类。
一按文件的性质与用途可以分为系统文件 .库文件和用户文件。按文件的组织形式可以分 为普通文件，目录文件和特殊文件。按文件中的信息流向可以分为输入文件
.抽出文件和佑
入/输出文件 .按文件的保护级别可以分为只读文件 .读写文件，可执行文件和不保护文件。 3.什么是文件的逻样结构宁什么是记录 ?
答:文件的逻辑结构是用户可见的结钩，可分为字符流式的无结构文件和记录式的 有结构文件两大类 .
记录是一个其有特定意义的信息单位，幼该记录在文件中的逻辑地址 记录名所对应的一组关键字，属性及其属性值所组成。
（相对位置 ）与
第九章外部设备管理
1. 设备竹理的日标和功能是什么 ?
答:设备管理的目标是 :选择和分配输入 /输出设备以便进行数据传输操作 :控制输入 /箱 出设备和CPU或内存）之间交换数据，为用户提供一个友好的透明接
is，提高设备和设备之
间、CPU和设备之间。以及进积和进程之间的并行操作，以使操作系统获得最佳效率。设 备竹理的功能是：提供和进程竹理系统的接 n:进行设备分配：实现设备和设备、设备和 CPU等之间的并行操作：进行缓冲区管理。
2. 数据传送控$f］方式有哪几种？试比较它们各自的优缺点. 答:数据传送控制方式有积序直接控制方式、中断控制方式、 程序直接控制方式就是由用户进程来直接控制内存或
DMA 方式和通道方式 4种。
CPU和外围设备之间的数据传送。它
的优点是控制简单，也不需要多少硬件支持 .它的缺点是CPU和外1*1设备只能串行-1_作； 设备之间只能串行工作，无法发现和处理山于设备或其他硬件所产生的错误。 中断控制方式是利用向 CPU发送中断的方式控制外围设备和 器比较小，如果中 山于中断次数的急剧增加，
数较多，仍然占用了大量 CPU时间：在外围设备较多时? 造成CPU无法响应中断而出现中断丢失的现象：如果外闲 设备速度比较快，可能会出现 CPU来不及从数据缓冲寄存器中取走数据而丢失数据的情况
DMA 方式是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通路进行数据传送。它的优点是除 了在数据块传送开始时需要 CPU的启动指令，在整个数据块传送结束时需要发中断通知 CPU进行中断处理之外，不需要
使用通道米控制内存或
CPU的频繁千涉?它的缺点是在外困设备越来越多的情 CPU和外围设备之间的数据传送。通道是一个独立与
?它有白己的通
况下?多个DMA控制器的同时使用，会引起内存地址的冲突并使得控制过程进一步复杂化 通道方式是
CPU之间的数据传送。它的优
点是大大提高了 CPU的利用率且能支持多道程序和设备的并行操作。它的缺点是山于数据 缓冲寄存
CPU的专管愉入/输出拄制的机构?它控制设备与内存直接进行数据交换 CPU的工作负担，增加了计算机系统的并行 造价昂贵。 -?
3?什么是通道？试画出通道控制方式时的 CPU通道和设备的工作流程图。
道拓令。这些指令受 CPU启动?并在操作结束时向 CPU发中断信号?该方式的优点是进一 步减轻了
i作程度?缺点是增加了额外的硬件，
答:通道是一个独立与 CPU的专竹输入/愉出控制的机构?它控制设备与内存直接进行数 据交换。它有
自己的通道指令 ?这些指令受CPU启动，并在操作结束时向 CPU发中断信号 4. 什么是中断什么叫中断处理咐么叫中断响应
?”
?待处理完毕后又返回
?
答：中断是指计算机在执行期间，系统内发生任何非寻常的或非预期的急需处理事件，使得 CPU哲时中断当前正在执行的程序而转去执行相应的事件处理程序
原来被中断处继续执行的过程 ?CPU转去执行相应的事件处理程序的过程称为中断处理 CPU收到中断请求后转到相应的事件处理程序称为中断响应 5. 什么”“关中断 ?什么叫开中断？什么叫中断屏蔽 ?
答:把 CPU内部的处理机状态字 PS W的中断允许位清除从而不允许 CPU响应中断叫做关 中断。设置CPU内部的处理机状态字 Psw的中断允许位从而允许 CPU响应中断叫做开中 断.
中断屏蔽是指在中断请求产生之后。 系统用软件方式有选择地封锁部分中断而允许其余部分 的中断仍能得到响应。
6?什么是陷阱？什么是软中断？试述中断、陷阱和软中断之间异同。 答:陷阱指处理机和内存内部产生的中断，它包括程序运算引起的各种错误 程之间用来模拟硬中断的一种信号通信方式。 7?描述中断控制方式时的 CPU动作过程。
答:(1)首先， CPU 检查响应中断的条件是否满足。如果中断响应条件不满足，则中断处理无 法进行。 ⑵如果CPU响应中断，贝y CPU关中断。 ⑶保存被中断进 R现场?
(4) 分析中断原因，调用中断处理子程序。 (5) 执行中断处理子程序 ? 必
(6) 退出中断 ?恢复被中断进程的现场或调度新进程占据处理机。 (7) 开中断， CPU 继续执行。
8.什么是缓冲 ?为什么要引入缓冲 ? 答:缓冲即是使用专用硬件缓冲器或在内存中划出一个区域用来暂时存放输入愉出数据的器 件.
引入缓冲是为了匹配外设和 CPU之间的处理速度，减少中断次数和 同时解决 DMA 或通道方式时的数据传输瓶颈问题。
9?设在对缓冲队列 em, in和。ut进行竹理时，采用最近最少使用算法存取缓冲区，即在把 一个缓冲区分配给进程之后 .只要不是所有其他的缓冲区都在更近的时间内被使用过，则该 缓冲区不再分配出去。试描述过程 tah-buf(type, number) 和 add-buf(type, number). 答:对每个缓冲区设置一个时间标志位，其取值为该缓冲区上次放入队列时的系统时间。 take-buf(type, number)
{
?如地址非法、
校验错、页面失效。 存取访问控制错、从用户态到核心态的切换等都是陷阱的例子。软中断 是通信进
CPU的中断处3'..时间，
取出时间标志位最小的缓冲区 } A add-bur(type, number)
{， 把缓冲区放入队列，井获取当前系统时间赋给其时间标志位 洛 }
10. 试述对缓冲队列 cm, in 和 out 采用最近级少使用算法对改善 1/O 操作性能了什于么好处 ? 答:采用最近最少使用算法可以保留那些在最近一段时间内使用次数较多的缓冲区 缓冲区继续被使用的可能性比较大，从而可以减少缓冲区分配和回收的次数 分配寸问收操作 ,所以可以改善 I/O 操作性能 .
11. 用于设备分配的数据结构有哪些 ?它们之间的关系是什么？
.而这些 .避免了频繁的
答:用于设备分配的数据结构有：设备控制表DCT系统设备表SDT控制器表COCT和 通道控制表CHCT. SDI掀个系统一张?每个设备有一张 DCT每个控制器有一张 COCT 每个通道有一张 CHCT. SDI中有一个 DCT指针.DCT中有一个 COCT拓针，COC1 '中 有一个CI ICT指针。 12. 设计一个设备分配的安全检六程序，以保证把某台设备分佗给某进程时不会出现死锁 答:参见教材 72 页避免死锁章节。
13. 什么是 1/0 控制 ?它的主要任务是什么 7
答::1 八〕控制是指从用户进程的输入 /愉出请求开始 .给用户进程分配设备和启动有关设备 进行 I/O 操作.并在 1/0 操作完成之后响应中断，直至善后处理为止的整个系统控制过 程。 14.1/0 控制可用哪几种方式实现 ?齐有什么优缺点 ? 答:1八〕控制过程可用三种方式实现
.
：作为请求I八)操作的进程实现：作为当前进程的一
部分实现 :由专门的系统进程 -1/0 进程完成。
第一种方式请求对应 1/0 操作的进程能很快占据处理机。但要求系统和 I/O 操作的进程 应具有良好的实时性。
第二种方式不要求系统其有高的实时性，但 1/0 控制过程要由当前进程负资 . 第三种方式增加了一个额外的进程开销，但用户不用关心 驱动外部物理设备和相应
1/o 控制过程 .
DMA控制器或1/0控制器等器件.使之可
Is 设备驱动程序是什么 ?为什么要有设备驭动程序 ?用户进程怎样使川驱动程序 ? 答:设备驭动程序是以直接和内存进行 1/O 操作的子程序的集合。它们负责设置相应设备有关寄存器的位，启
动设备进行 1/O 操作 .指定操作的类型和数据流向等。设备驭动程序展蔽了直接对硬件操 作的细节。为编程者提供操纵设备的友好接口 来使用设备 W 动程序。
.用户进程通过调用设备驱动程序提供的接口
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