操作系统复习题345.docx
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操作系统复习题345
1．存储管理的主要功能是什么（存储分配、地址变换、存储保护、存储“扩充”）?
2．在多级存储系统中,常将它分为几级?
各级存储器有何特点?
3．在多级存储系统中,在存储系统的各级之间移动数据和程序,•势必带来一定量的系统开销.请问为什么这样的系统越来越受欢迎?
原因何在?
4．什么叫重定位？
重定位的必要性是什么？
重定位有哪两种？
它们是如何区别的？
5．什么是逻辑地址？
什么是物理地址？
为什么要进行二者的转换工作？
6．什么是存储器的内碎片（零头）、外碎片、表碎片？
试叙述各种多道程序系统存储管理方案中碎片是如何出现的？
减少它们应采取什么措施？
7．可变分区存储管理中空白区分配算法（
FF、B
F、WF等）主要有哪几种?
试比较其优劣.
8．试述分区存储管理中提高主存利用率的措施。
9．试列出可变式分区（动态分区）存储管理方式下，主存中某空间去配后空闲区表项
变化的四种可能情况。
10．试述可变分区存储管理中采用移动技术的作用和限制。
11．有一个操作系统采用段式存储管理方案，用户区内存为512K，分配时截取空闲块的前半部分（低地址部分）。
初始时内存全部空闲。
系统执行如下申请、释放操作序列：
申请300K，申请100K，释放300K，申请150K，申请50K，申请90K
⑴若采用首次适应算法，空闲块表中有哪些空块（指出大小，地址）；⑵若采用最佳适应算法，空闲块表中有哪些空块（指出大小，地址）；⑶若随后又申请80K，针对上述两种情况说明结构。
12．某用户地址空间如右图所示,现将主存中的4K-7K之分0区分配给用户,如果：
⑴施行静态重定位
LOAD1，2381⑵施行动态重定位
试分别画出这两种情况下该程序在主存里的真实情况。
7113．常用的内存信息保护方法有哪几种?
它们各自的特点是
什么?
14．设有一个采用请求页式内存管理的计算机系统,内存容
量为512M字节,虚存容量（用户地址空间）为128G字节,页面大小为2K字节,试问:
（1）内存物理地址应为多少位:
（）
（2）内存中有多少个存储块:
（）
（3）最大块号是多少:
（）
（4）虚存地址（逻辑地址）应为多少位:
（）
（5）每个地址空间最多可以有多少页:
（）
（6）页内最大位移量是多少:
（）
（7）页内最小位移量是多少:
（）
15．说覆盖管理扩充了内存，这是从什么意义上说的（打破了需要将一个程序的全部信息装入内存后程序才能运行的限制）？
实现覆盖的困难是什么（分析和建立程序的覆盖结构）？
16．什么叫虚拟存储技术？
为什么要引入虚拟存储概念？
虚拟存储器的容量由什么决定？
受什么影响？
你根据什么说一个计算机系统有虚拟存储系统？
虚拟存储器技术要求哪些硬件支持？
哪些存储管理技术属于虚拟管理技术？
17．引入虚拟存储器，除了获得内存“扩充”好处之外，还有什么好处？
18．物理地址与虚拟地址的区别是什么？
19．什么是分页？
页面大小的决定因素有哪些？
位的二级页表域，12位的三级页表域和位移量。
试问页面大小为多少？
可提供的页面数是多少？
22．页式、段式、段页式存储管理的地址转换过程用图示之，并能进行地址转换。
23．假设在一个使用页式管理的虚拟存储系统中，虚拟地址为32位，物理地址为24位。
页的大小是1K。
请问：
⑴一共可以有多少个虚页面？
多少个物理页面？
⑵假设一个进程的1，2，5，6虚页面已经调入内存，分别放在7，2，3，8号物理页面中，请画出这个进程的页表，把能够填写的信息填入页表中。
⑶在⑵中所述情况下，请问虚拟地址（7CF）
16经过重定位以后，物理地址为多少？
24．加速地址转换用什么方法？
（快表）
25．在页式存储管理中，为什么引入快表？
快表存放在哪里？
快表的内容是什么？
一般包括了哪些表项？
26．页面的淘汰算法有哪几种（OPT、FIFO、LRU、近似LRU）？
各有什么优缺点？
27．在给定算法、作业踪迹、实页数ｍ的情况下求其成功率和失败率。
例如,•如果一个作业在执行过程中,按下列的页号依次访问:
1,7,3,5,2,4,5,6,4,1,5,3,7,6,3,2,6,4,3,7
作业固定占用四块主存空间,假定开始时一个页面也没有装入，•问分别采用最优（OPT）算法、先进先出（FIFO）调度算法和最近最少使用（LRU）调度算法时,各产生多少次缺页中断?
28．考虑一个进程的访内序列如下：
190，11，104，170，73，309，185，245，246，434，458，364
⑴若页尺寸为100，给出访页踪迹。
⑵若该进程的内存空间大小为200，采用FIFO淘汰算法，那么缺页率是多少？
⑶若采用LRU淘汰算法，给出缺页率。
29．段式虚拟存储管理如何解决缺段中断?
30．名词解释：
符号名空间、逻辑地址、•物理地址、作业地址空间、存储空间、虚地址、地址重定位（动态重定位、静态重定位）、高速缓冲存储器（cache）、快表、存储拼接（紧凑、紧缩）、虚拟存储器、“抖动”（颠簸）、•静态链接、动态链接、存储保护、首次适应（FF）分配算法、最佳适应（BF）分配算法、最坏（WF）适应算法、局部性、工作集、
二．思考题
1．产生存储分配问题的背景是什么？
什么叫静态分配？
什么叫动态分配？
采用动态分
配的原因是什么？
2．可变分区管理方式下，采用移动技术有什么优点？
移动一道作业时操作系统要做哪
些工作？
3．虚拟页式存储管理要解决哪几个问题？
如何解决的？
4．虚拟存储器有哪些特征？
其中最基本的特征和最重要的特征各是什么？
建立虚拟存
储器需要哪些条件？
实现虚拟存储器的几个关键技术是什么？
5．为什么分页的尺寸总是2的幂？
6．为什么要引进分段存储管理？
分段存储管理和分页存储管理有什么本质的差别？
7．什么是段的动态链接？
采用段动态链接有什么好处?
为什么说分段虚存系统有利于动态链接？
8．在多道程序系统中，程序和数据的共享可以大大地节省内存空间，试说明为什么对
于共享一个纯代码程序，采用分段管理比分页管理更容易实现？
9．为什么期望大多数程序具有局部性？
11．为什么说段页式存储管理时的虚拟地址仍然是二维的？
12．各种存储管理技术：
单一区连续分配、固定分区、可变分区、可重定位分区、覆盖与交换、请求分页、请求分段、段页式（分页与分段相结合）:
⑴每种技术的概念和方法.
⑵请指出每一种管理方法存在的主要问题.
⑶对应每一种方法，•指出哪个问题或哪些问题对比它的前一种方法而能得到解决.⑷为了实现这种改变（由一种方法演变到另一种方法）•需要哪些新的硬件和软件功能（如存在的话）?
第四部分文件管理
一．基本题
1.什么是文件、文件系统?
一个文件系统应具备哪些功能？
2.文件一般根据什么分类?
可以分为哪几类？
它们各自的特点是什么？
3.把一些外部设备也看成"文件",其根据是什么?
这样做给用户能带来什么好处?
4.什么是文件的逻辑结构?
分为哪几类?
（记录型、字符流式（流式））
5.为什么有些系统只支持无结构的流式文件？
如何判断一个系统内的文件是不是流式文件？
6.文件的存取方法有哪几种?
（顺序、直接）
7.文件的物理结构有哪几种（顺序（连续）、链接（串连）、索引）?
为什么说链接（串连）文件结构不适于随机存取?
8.文件的逻辑结构和物理结构有什么区别和联系？
9.什么是索引文件？
为什么要引入多级索引？
一个索引文件怎样加速直接存取文件的速度？
10.文件的存储介质有哪些？
它们各有什么特点？
各适用于哪种存取方法？
11.什么是文件目录?
文件目录的作用是什么？
一个目录表目（FCB）中应包括哪些信息（属性）？
12.建立二级或多级目录有哪些好处？
文件“重名”和共享的问题是如何得到解决的？
如果让多个目录表目指向同一个文件来实现共享，请问这种办法有什么优缺点？
13.加速对文件目录检索的方法有几种（三种）？
请具体说明它们是如何实现的。
14.为什么要将文件分成符号文件目录和基本文件目录？
符号文件目录表和基本文件目录表是二级目录吗?
15.在UNIX系统中，为什么要将文件的控制信息从目录中分离出来，单独构成一个I节点？
16.简述UNIX系统中文件控制块（FCB）的实现技术和优点。
17.在实现文件系统时，为加快文件目录的检索速度，可利用“文件控制块分解法“，即将文件目录分解为符号文件目录和基本文件目录。
假设目录文件存放在磁盘上，每个盘块512字节。
文件控制块占64字节，其中文件名占8字节。
通常将文件控制块分解成两部分，第1部分占10字节（包括文件名和文件索引号），第2部分占56字节（包括文件索引号和文件其它描述信息）。
假设某一目录文件共有254个文件控制块，试分别给出采用分解法前和分解法后，查找该目录文件某一个文件控制块的平均访问磁盘次数。
18.什么叫当前目录（值班目录）？
它的作用是什么？
19.文件系统中，ＯＰＥＮ和ＣＬＯＳＥ系统调用的功能是什么？
为什么要设臵为两项功能？
如果一个文件系统中不包含这种显式的ＯＰＥＮ和ＣＬＯＳＥ系统调用，这个目的还能达到吗？
如何达到？
20.如何用单级目录来模拟多级目录?
假设单级目录结构中允许文件名的长度任意长.如
21.假设多个用户共享一个文件目录系统,用户甲要用文件A,B,C,E,用户乙要用文件A,D,E,
F.已知用户甲的文件A与用户乙的文件A不是同一个文件;用户甲的文件C与用户乙的文件F实际上是一个文件;甲、乙两用户的文件E是同一文件.试问:
•拟定一种树型层次结构的文件目录组织方案,使得甲、•乙两用户既能共享文件而又不造成混乱.
22.使用位示图（20行，30列）表示空闲盘块状态。
如当分配一个盘块号为132号时，其在位示图中的行、列数。
当释放一个盘块号为318号时，其所在位示图中的行、列数为多少？
（注行为0-19，列为0-29，首盘块号为1）
23.文件的存取控制有哪几种？
试比较它们各自的优缺点。
24.什么是文件保护？
请设计出一种文件保护措施方案。
25.
某文件系统使用1K字节的物理块和16位的盘地址，FCB中含有8个物理块号以及一个一重间接索引块指针和一个二重间接索引块指针，那么一个文件最大可达到多少？
有一个文件系统,根目录常驻主存,目录文件采用拉链形式,每个磁盘块存放10个下级文件的描述，最多存放40个下级文件。
若下级文件为目录文件,上级目录指向该目录文件的第一块,否则指向普通文件的文件控制块.普通文件采用三级索引形式,•文件控制块中给出13个磁盘地址,前10个磁盘地址指出前10页的物理地址,第11个磁盘地址指向一级索引表,一级索引表给出256个磁盘地址,即指出该文件第11页至第266页的地址;第12个磁盘地址指向二级索引表,二级索引表中指出256•个一级索引表的地址;第13个磁盘地址指向三级索引表,三级索引表中指出256个二级索引表的地址.文件目录的结构简要图示如下:
ROOTD……
KE…MF
N……
ABC
……
……
……G
OHI
JL
……
PQ
注:
上图中方框代表目录.圆圈代表某文件的FCB
⑴该文件系统中的普通文件最大可有多少页?
⑵若要读文件/A/D/K/Q中的某一页,最少要启动磁盘几次?
•最多要启动磁盘几次?
⑶若想要在使用文件时减少启动磁盘的次数,可采用什么方法?
⑷若普通文件采用链接结构，若要读入/A/D/K/Q的第75块，最少启动磁盘几次？
最多几次
26.名词解释：
记录、文件、文件系统、记录文件、字符流文件（流式文件）、逻辑记录、物理记录、按名存取、目录项、文件控制块（FCB）、当前目录（值班目录）、路径、
1．为什么通常要限制根目录文件的长度，即根目录中的目录项是有限的？
2．什么是记录的成组操作和分解操作？
采用成组操作和分解操作有什么优点？
3．什么叫连接（Link）？
采用这种方法的好处是什么？
在采用了连接技术的文件系统中，什么情况下才能删除一个文件（即为什么要在FCB表中调臵连接计数器）？
4．试说明操作系统中文件共享有几种形式？
它们是如何实现文件共享的？
（用全名--绝对路径、文件硬链接、文件符号链接）
5．在实现文件共享时，如果不采用链接方式，会产生什么样的后果？
6．假定磁带的记录密度为每英寸800字符,每一逻辑记录长为160字符,块间隙为
0.6英寸,现有1000个逻辑记录需要存储.分别计算不成组操作和以5•个逻辑记录为一组的成组操作时磁带介质的利用率.物理记录至少多大时,才不致于浪费超过50%•的磁带空间?
第五部分设备管理作业
一．基本题
1.设备管理的目标和基本功能是什么？
2.数据传送控制方式有哪几种?
试比较它们各自的优缺点.
3.设备有哪些类型？
4.用于设备管理中的数据结构有哪些?
它们的作用是什么？
它们之间的关系是什么?
5.设备分配一般遵循什么步骤.
6.什么是通道?
为什么要引入通道？
有哪几种类型的通道（字节多路通道、数组选择通道、数组多路通道）？
•它们各自的特点是什么？
7.通道程序由谁来执行?
存放在什么地方?
8.通道与主机之间是如何通讯的？
9.什么是缓冲技术?
引入缓冲的目的是什么？
为什么说引入缓冲后可显著地提高I/O的速度，从而使CPU与I/O速度不匹配的矛盾得到缓和？
10.CPU的运行环境中哪些是由硬件保留的？
哪些是由软件保留的？
11.在CPU的指令系统中，是否有一打指令在执行中被中断，为什么？
12.从资源分配的角度看，可将外围设备分成哪些类型（独占、共享、虚拟）？
各类设备的物理特性是什么？
13.硬盘的物理地址如何确定？
为什么在文件系统中使用磁盘块而不直接使用盘的物理地址？
14.何谓磁盘、磁鼓的查找时间（寻道时间）、等待时间（旋转延迟时间）和传输时间？
采用哪些方法可以减少前两者？
（缩短查找时间有四种方法、缩短旋转延迟时间有三种）
15.设某移动头磁盘有200个柱面,编号为0～199,磁头当前正处在143柱面,•刚刚完成了125柱面的存取,对于如下请求序列:
86,147,91,177,94,150,102,175,130
求在FCFS、SSTF和SCAN、电梯、C-SCAN调度算法下的磁头移动顺序及移动总量.
16.为什么要引入设备独立性（即设备无关性）？
如何实现设备独立性？
17.在当代操作系统中，都把I/O设备设计成一类特殊文件，这样做有什么好处？
18.试列举由于允许多用户共享一台设备所引起的问题。
19.什么叫虚拟设备？
实现虚拟设备时所依赖的关键技术是什么？
实现虚拟设备为什么能提高系统效率？
20.什么叫独占设备？
什么叫共享设备？
各举一例。
21.什么是Spooling技术？
简述Spooling系统的功能要点。
24.打印机和磁盘在计算机系统中都是共享资源，当多个作业共享时有什么不同？
25.名词解释：
块设备、字符设备、直接存储器访问DMA方式、控制器、单缓冲、双缓冲、多缓冲、缓冲池、缓冲技术、设备独立性、虚拟设备、Spooling技术、通道、
二．思考题
1．I/O系统在整个操作系统中所起的作用和地位是什么？
2．缓冲池一般应有几种队列？
对这几种队列操作时还应具有几个工作区？
对缓冲区的
四种工作方式是什么？
3．试说明缓冲池管理中的收容输入、提取输入、收容输出、提取输出。
4．试画出从用户要求I/O开始,到I/O操作完成过程的流程图.
5．什么原因使得旋转型存取设备比顺序存取设备更适宜于共享？
6．试列举允许多个作业共享一台字符设备可能引起的问题。
7．试列举迫使某些操作系统使用设备独享技术的原因？
8．请解释什么是预输入和缓输出。
9．什么叫“井”？
什么叫输入井和输出井？
10．假定磁盘的存取臂现在处于8#柱面上，有如下6个请求者等待访问磁盘，试列出最省时间的响应顺序：
序号柱面号磁头号扇区号
1963
2756
315206
4944
52095
67152
11．磁盘是用来存放文件和数据的，因此可以说磁盘仅仅是用作文件系统的设备。
这句话对吗？
为什么？
12．在UNIX系统中，块设备的延迟写有什么作用？
预先读是根据什么思想确立的？
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