请求分段存储管理方式
操作系统问答题总结
操作系统问答题总结1.什么是多级反馈队列？1)设置多个就绪队列，每个队列拥有不同的优先级，第⼀级队列优先级最⾼，逐渐降低；对应于每个队列中进程获得不同的时间⽚，第⼀级时间⽚最⼩，逐渐增⼤。
2)新进程进⼊内存后，先放⾄第⼀级队列的末尾，按FCFS的原则等待调度，如果在单位时间⽚内执⾏完毕则结束，否则转⼊下⼀级队列的末尾；对于很长的作业在第n级队列中按照时间⽚轮转的⽅式运⾏。
3)仅当第1⾄第i-1级队列中没有进程的时候，系统才执⾏第i级队列的进程，当进程在执⾏第i级队列中的某个进程，原来新进程或有原来阻塞的进程重新恢复就绪状态出现在前⾯队列中，则处理机转⽽去执⾏新进程，⽽把当前进程放在该队列的末尾。
2.操作系统的基本特性有哪些？1)并发性：操作系统的特性是并发性⽽不是并⾏性，并⾏性是两个或多个事件在同⼀时刻发⽣，⽽并发性是两个或多个事件在同⼀时间间隔内发⽣。
所谓程序的并发性实质上是进程的并发，多个进程在内存中同时存在，并发性运⾏。
2)共享性：系统中的资源可供内存中多个并发执⾏的进程共同使⽤。
根据资源本⾝的特性，进程对资源的共享分为互斥共享与同时访问两类。
3)虚拟性：操作系统中所谓的虚拟，是指通过某种技术把⼀个物理实体变成若⼲逻辑上的对应物。
4)异步性：多个进程在内存中何时执⾏，何时中断，何时继续执⾏都是不可预知的。
5)注意：并发性和共享性是操作系统的两个最基本的特性，两者是互为存在条件的。
3.简述⽂件系统的主要功能所谓⽂件系统是指操作中实现对⽂件的组织、管理和存取的⼀组系统程序，它实现对⽂件的共享和保护，⽅便⽤户“按名存取“。
⽂件系统的主要功能如下：1)⽂件及⽬录的管理。
如打开、关闭、读、写等；2)提供有关⽂件⾃⾝的服务。
如⽂件共享机制、⽂件的安全性等；3)⽂件存储空间的管理。
如分配和释放，主要针对可改写的外存如磁盘；4)提供⽤户接⼝。
为⽅便⽤户使⽤⽂件系统所提供的服务，称为接⼝。
通常有两种接⼝：命令接⼝和程序接⼝。
虚拟存储器附答案
第五章虚拟存储器一、单项选择题1. 虚拟存储器的最大容量＿＿＿。
*A. 为内外存容量之和 B. 由计算机的地址结构决定（（（实际容量C. 是任意的D. 由作业的地址空间决定虚拟存储器是利用程序的局部性原理，一个作业在运行之前，没有必要全部装入内存，而只将当前要运行那部分页面或段装入便可以运行，其他部分放在外部存储器内，需要时再从外存调入内存中运行，首先它的容量必然受到外存容量的限制，其次寻址空间要受到计算机地址总线宽度限制。
最大容量（逻辑容量）收内外存容量之和决定，实际容量受地址结构决定。
2．在虚拟存储系统中，若进程在内存中占3块（开始时为空），采用先进先出页面淘汰算法，当执行访问页号序列为1﹑2﹑3﹑4﹑1﹑2﹑5﹑1﹑2﹑3﹑4﹑5﹑6时，将产生＿＿＿次缺页中断。
（开始为空，内存中无页面，3块物理块一开始会发生三次缺页。
）A. 7B. 8C. 9D. 103. 实现虚拟存储器的目的是＿＿＿.A.实现存储保护B.实现程序浮动C.扩充辅存容量D.扩充主存容量4. 作业在执行中发生了缺页中断,经操作系统处理后,应让其执行＿＿＿指令.（书本158页，（2）最后一句话）A.被中断的前一条B.被中断的C.被中断的后一条D.启动时的第一条5．在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数增加时，缺页中断的次数________。
(在最后一题做完后再作答)答案错误选择：DA．减少 B. 增加 C. 无影响 D. 可能增加也可能减少6. 虚拟存储管理系统的基础是程序的________理论.A. 局部性B. 全局性C. 动态性D.虚拟性7. 下述_______页面淘汰算法会产生Belady现象.A. 先进先出*B. 最近最少使用C. 最近不经常使用D. 最佳二. 填空题1. 假设某程序的页面访问序列为1.2.3.4.5. 2. 3. 1. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 3. 4且开始执行时主存中没有页面，则在分配给该程序的物理块数是3 且采用FIFO方式时缺页次数是____13____; 在分配给程序的物理块数是4且采用FIFO方式时，缺页次数是___14______; 在分配给程序的物理块数是3且采用LRU方式时，缺页次数是______14____。
16存储管理5请求页式管理请求段式管理2
7
0
采用最佳置换算法，只发生了6次页面 置换，发生了9次缺页中断。缺页率=9/21
17
2、先进先出页面置换算法（FIFO） 这是最早出现的置换算法，这种算 法总是淘汰最先进入内存的页面，选 择在内存中驻留时间最久的页面予以淘 汰。
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采用FIFO算法进行页面置换时的情况。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 1 7 0 1 7 7 0 7 2× 2 2 4× 4 4 0× 0 0 7× 7 7 0 0 3× 3 3 2× 2 2 1× 1 1 0× 0 1 1 1 0× 0 0 3× 3 3 2× 2 2 1× 3 4 5 6 7 8 9 10 11-13 14 15-18 19 20 21
次数减少；不同的计算机系统，有不同页面大小；
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（3）程序的编制方法
例：程序要把128×128的数组初值置“0”，数组 中每一个元素为一个字，假定页面大小为128个字， 数组中的每一行元素存放一页，能供该程序使用 的主存块只有1块。初始时第一页在内存； 程序编制方法1： 程序编制方法2： For j:=1 to 128 For i:=1 to 128 For i:=1 to 128 For j:=1 to 128 A[i][j]:=0; A[i][j]:=0; 按列：缺页中断次数： 按行：缺页中断次数 128-1 128×128－1
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D A D A C D B C + +
B B A D +
E E B A +
A B C D E E E C D D B B E C C A A B E E + +
关于分段存储管理方式的描述,正确的是
关于分段存储管理方式的描述,正确的是关于分段存储管理方式的描述,正确的是()。
A．适合于不经常修改数据的小型企业，但在大型企业中并不适用B．适合于经常修改数据的小型企业C．适合于要求有较高数据安全性的小型企业D．适合于要求有较高数据安全性的大型企业【答案】B【解析】分段存储管理方式又称作段式存储方式，它是指把用户使用的数据按照一定规则分割成若干个较小的子集，这些子集就构成一个段，段中存放最近的一些用户数据，当一个用户数据块被读出后，只能被该段中的下一个用户数据块所修改。
这种存储管理方式的特点是数据的独立性和原子性得到保证，即在一次系统请求操作中，无论在程序、数据还是操作上都不允许对原来的数据进行任何修改，但用户可以通过数据的重组来增加数据的共享程度。
也就是说用户通过对共享数据块进行有选择的修改，实现共享。
而不需要像共享存储那样事先约定好相互之间不能修改的数据块，这样的话，对数据的共享度要求就降低了。
所以， B选项比较符合题意。
由此可知，本题选B。
根据所学知识，选择题，实验题类型考查的都是比较基础的知识，主要涉及数据结构、算法、操作系统等课程的基本内容，有难度但不会超纲。
多看看书，你会发现他们离我们很近很近，只要留心，你一定会找到问题的答案。
如果你实在记不住的话，可以采取“拿来主义”，直接从老师的讲课中获取解决问题的办法。
但是切记不要完全依赖，因为自己的思维能力远没有达到那种水平。
因此，记忆的时候可以做一个笔记，记下老师在讲台上提到的重点，只有你真正掌握了，才能够运用自如。
应试教育注重的是学习效率，而非单纯的死记硬背。
学会科学的记忆，再加上高效的学习方法，就能够轻松地将知识装入你的大脑。
数据结构是计算机各类专业必修的一门基础课程。
它所研究的主要内容包括：线性表、栈和队列、串、数组、树与二叉树、图、查找与排序等。
数据结构的重点是逻辑结构，其中涉及的运算，运算的顺序和执行的次序，有些则属于代数的范畴。
操作系统-分段存储管理方式
第一章 操作系统引论
3. 地址变换机构 为了实现进程从逻辑地址到物理地址的变换功能，在系 统中设置了段表寄存器，用于存放段表始址和段表长度TL。 在进行地址变换时，系统将逻辑地址中的段号与段表长度TL 进行比较。若S>TL，表示段号太大，是访问越界，于是产 生越界中断信号。若未越界，则根据段表的始址和该段的段 号，计算出该段对应段表项的位置，从中读出该段在内存的 起始地址。然后，再检查段内地址d是否超过该段的段长SL。 若超过，即d>SL，同样发出越界中断信号。若未越界，则将 该段的基址d与段内地址相加，即可得到要访问的内存物理 地址。图4-20示出了分段系统的地址变换过程。
2. 段表 在前面所介绍的动态分区分配方式中，系统为整个进程 分配一个连续的内存空间。而在分段式存储管理系统中，则 是为每个分段分配一个连续的分区。进程中的各个段，可以 离散地装入内存中不同的分区中。为保证程序能正常运行， 就必须能从物理内存中找出每个逻辑段所对应的位置。
8
第一章 操作系统引论
图4-19 利用段表实现地址映射
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第一章 操作系统引论
图4-22 分段系统中共享 editor的示意图
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第一章 操作系统引论
4.6.4 段页式存储管理方式 1. 基本原理 段页式系统的基本原理是分段和分页原理的结合，即先
将用户程序分成若干个段，再把每个段分成若干个页，并为 每一个段赋予一个段名。图4-23(a)示出了一个作业地址空间 的结构。该作业有三个段：主程序段、子程序段和数据段； 页面大小为 4 KB。在段页式系统中，其地址结构由段号、 段内页号及页内地址三部分所组成，如图4-23(b)所示。
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第一章 操作系统引论
图4-23 作业地址空间和地址结构
操作系统原理试卷
操作系统原理试卷1、父进程创建子进程之后，父子进程间的关系是什么？答案：一个进程创建子进程之后，进程与产生的进程之间的关系是父子关系，分别成为进程和子进程。
子进程一经产生就与你进程并发执行，子进程共享父进程和子进程。
子进程一经产生就与你进程并发执行，子进程共享父进程的正文段和已经打开的文件。
2、简述文件、文件系统的概念答案：文件是具有符号名的、在逻辑上具有完整意义的一组相关信息项的有序序列。
文件系统就是操作系统中实现文件统一管理的一组软件、被管理的的文件以及为实施文件管理所需的一些数据结构的总称。
3、简述作业调度的主要算法答案：作业调度的主要算法包括先来先服务调度算法，短作业优先调度算法，优先级调度算法和高响应比调度算法。
4、简述请求分页存储管理方式中三种内存分配策略的原理答案：固定分配局部置换为每个进程分配一组固定数目的物理块，在进程运行期间物理块数保持不变，当发生缺页中断且需要进行页面置换时，从自己进程的物理块中选择一个页面换出；可变分配全局置换，是先为每个进程分配一定数量的物理块，系统留空闲物理块，当发生缺页中断时，先从空闲物理块中选择空闲空间进行调入页面，当无空闲空间时，从所有内存中选择一个页面进行置换，此种方式会使发生缺页中断的进程物理块数增加，而调出页面的进程物理块数减少；可变分配局部置换，先为进程分配一定数量的物理块，系统预留空闲物理块，当进程发生缺页中断且需要进行页面置换时，从自己的物理块中选择页面换出，只有当某个进程的缺页率上升时，系统增加该进程的物理块数，反之，减少进程分配的物理块数。
5、简述段页式存储管理方式答案：段页式存储管理方式是对用户的逻辑地址空间先分段，再对每段划分成大小相等的页，而内存地址空间会按照页面大小划分成大小相等的物理块，段页式存储管理方式每个用户的进程会具有一张段表和一组页表。
6、简述有哪些程序链接方式答案：程序的链接方式主要包括静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接7、简述什么是快表以及快表的作用答案：基本的地址变换机构需要两次访问内存才能够访问到数据。
沈阳工业大学2020年考试大纲_837计算机操作系统
硕士研究生入学考试大纲
考试科目名称：计算机操作系统
一、考试大纲援引教材
《计算机操作系统》第三版西安电子科技大学出版社汤小丹；
《计算机操作系统双语教程》国防工业出版社朱天翔
二、考试要求：
要求考生全面系统地掌握计算机操作系统的实现原理﹑设计方案和各种算法，了解计算机系统中硬件和软件如何相互配合高效工作。
三、考试内容：
1.操作系统概论
●操作系统的基本概念。
●操作系统的发展过程。
●操作系统的基本特性。
2.进程管理
●进程的基本概念。
●进程的状态与进程控制块。
●进程控制。
●进程同步与互斥的概念﹑实现原理及经典算法。
●管程机制。
●进程通信。
●线程。
3. 处理机调度与死锁
●调度的基本概念及常用的调度算法。
●死锁的概念﹑产生原因及死锁的处理。
4. 存储器管理
●内存连续分配方式。
●基本分页存储管理方式。
●基本分段存储管理方式。
●段页式存储管理方式。
●虚拟存储器。
●请求分页存储管理方式。
●页面置换算法。
●请求分段存储管理方式。
5. 设备管理
●I/O系统。
●I/O控制方式。
●缓冲管理。
●设备分配。
●设备处理。
●磁盘调度。
6. 文件管理
●文件与文件系统。
●文件操作。
●文件的逻辑结构与物理结构。
●目录管理。
●文件共享与文件保护。
基本分段存储管理方式
物理地址。
2021年1月27日星期三
2021年1月27日星期三
1.3 基本分段存储管理的共享和保护
1．段的共享
2021年1月27日星期三
2．段的保护 （1）地址越界保护：在地址转换过程中，限制段内地址超过段长， 使保护作业不能访问属于它的地址空间，因而就消除了一个用户 作业破坏另一个用户作业的危险。 （2）存取权限保护：每个作业对访问的段都有规定的存取权限， 只有符合存取权限才允许访问，因而防止了用户误操作对段的破 坏。
2021年1月27日星期三
【例4-3】 设作业的虚拟地址为24位，其中高8位为段号，低16位为 段内相对地址。试问： （1）一个作业最多可以有多少段？ （2）每段的最大长度为多少字节? （3）某段式存储管理采用如表所示的段表，试计算[0，430]、 [1，50]、 [3，20]的物理地址。
某段式存储管理采用的段表
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段号S
段内地址W
分段地址结构
分段管理系统
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1.2 基本分段存储管理的地址变换机构
1．硬件支持 （1）CPU给出的有效地址应是分段的编址形式。 （2）整个系统需要设置一个段表寄存器。 （3）为加快地址映射，也可以采用快表技术。
2021年1月27日星期三
段号 0 1 2
段长
600 40 100
访问权限
E R R/W
基址
2100 2800 2900
解：（1）一个作业最多可以有28=256个段。 （2）每段的最大长度为216＝64KB。 （3）逻辑地址[0，430]的物理地址为：2100+430=2530；逻辑
基本分段存储管理方式
基本分段存储管理方式基本分段存储管理方式是计算机操作系统用来管理内存的一种方法。
通常将内存分成固定大小的若干段，每个段都有一个起始地址和一个长度，随着程序的运行，可以动态地将不同大小的进程加载到这些段中，从而优化内存使用，提高系统性能。
基本分段存储管理方式的实现过程大致分为三个步骤：操作系统将物理内存划分成若干固定大小的段，这些段称为物理段或实际段。
接着，操作系统为每个进程分配虚拟地址空间，并用一组相同的大小将其划分为若干虚拟段。
每个虚拟段的起始地址和长度都与实际段相对应，但它们不一定在物理空间上是连续的。
操作系统将进程的虚拟地址映射到实际的物理地址，以便进程能够访问内存。
基本分段存储管理方式有以下几个优点：1. 灵活性：基本分段存储管理方式可以用相对较少的内存空间来持久存储多个进程，这增加了系统的灵活性，使得操作系统能够同时运行多个进程，而不会导致内存溢出。
2. 内存利用率：基本分段存储管理方式允许操作系统根据每个进程的需求动态分配内存，从而提高内存利用率。
如果一个进程只需要几百KB的内存，而系统中的物理内存大大小于这个需求，那么只需要分配给它一个相应的虚拟段就可以了，这样就避免了浪费内存的情况。
3. 保护：基本分段存储管理方式可以通过在每个虚拟段中设置访问权限进行内存保护。
只允许进程访问它被授权访问的虚拟地址范围，而禁止它访问其他虚拟地址空间，从而增强系统的安全性。
基本分段存储管理方式也有以下几个缺点：1. 内部碎片：由于每个分段的大小是固定的，使得当进程只需要使用部分段时，其中未使用的部分会变成内部碎片。
这会浪费一些内存，降低内存利用率。
2. 外部碎片：当系统中有大量的小进程时，这些小进程可能会被分配到不同的分段中。
当一些分段中的进程被撤销时，这些空闲的小空间难以合并在一起，从而导致外部碎片的产生。
3. 上下文切换：由于每个进程的虚拟空间不一定是连续的，因此在进程切换时需要进行频繁的虚拟地址到物理地址的映射操作，这会增加系统的开销。
存储器内存管理--分段存储管理方式
存储器内存管理--分段存储管理⽅式
本⽂以32位操作系统为例来介绍存储器/内存管理--分页存储管理⽅式。
在此⽅式下，操作系统会将⽤户程序的地址（逻辑地址）空间分为若⼲个段，每个段定义⼀组逻辑信息。
例如程序段、⼦程序段、数据段、及堆段等，每个段也有⾃⼰的段号，每个段内都从0开始编制，并采⽤⼀段连续的地址空间，各段的长度并不⼀定相同。
虽然每个段内都分配了⼀段连续的地址空间，各个段之间则可以离散的分配，不需要连续。
分段管理⽅式中逻辑地址的地址结构
从该地址结构可以得知，程序允许有64K个段，每个段的最⼤长度位64KB。
段表
系统为每个进程都建⽴了⼀张段映射表，简称段表。
每个段表中有多个表项，每个表项记录了该段在内存中的起始地址（基址）和段的长度。
段表的作⽤同样是实现从逻辑地址到物理地址的转换。
地址变换机制
系统同样也设置了段表控制寄存器⽤于地址变换，其中存放着段表始址和段表长度，在进⾏地址映射前，操作系统⾸先会将段号与控制寄存器中的段表长度进⾏⽐较，判断时候越界，然后根据控制寄存器中的段表始址找到段表所在的位置，再根据段号找到基址，再加上位移量W便得到了实际的物理地址。
段页式存储管理方式
1.2 段页式存储管理方式介绍
1.基本思想 将分段在地址空间管理上的优点和分页在内存空间管理上的
优点结合起来，作业中具有独立功能的程序段和数据段仍然按照 逻辑功能来划分，并且每一段具有一个段名，反映了段式管理的 特征；对应段中的程序和数据，按固定的大小将其划分成不同的 页，这和页式管理相同，体现了页式管理的特征1月27日星期三
2021年1月27日星期三
3．段页式存储管理的优缺点 段页式管理保留了段式管理和页式管理的全部优点，提供了
大量的虚存空间，能有效利用内存，便于处理变化的数据结构， 便于共享和控制存取访问权限，为组织多道程序运行提供了方便。
缺点是增加了软件的复杂性和管理开销，需要更多的硬件支 持，系统的复杂性提高；各种表格占据了存储空间，同时也存在 着发生抖动的危险；页面使用不充分，和基本分页存储管理一样， 存在页内碎片。
段号S 页号P
页内地址W
段页式结构示意图
2021年1月27日星期三
2021年1月27日星期三
2．地址转换 （1）提取逻辑地址中的段号，比较段号和段表长，若超出段表长度，
表示访问越界，则发出“越界中断”。 （2）若未出现越界错误，则根据段表始址在内存中找到段表，以逻
辑地址中的段号为索引，查找段表，找到该段对应的页表的大小 和起始地址。 （3）利用逻辑地址中的页号和页表大小进行比较，若页号超过页表 大小，则产生地址越界中断。 （4）否则，利用页表始址和逻辑地址中的页号得到该页所对应的页 表项，从而获得该页在页表中的物理块号。 （5）利用物理块号和页内地址形成物理地址。
段页式存储管理方式
1.1 分段和分页的区别
（1）页是信息的物理单位，分页是为了提高内存的利用率；段是信 息的逻辑单位，分段是为了满足用户的需要。 （2）页的大小固定不变，由系统决定 ，页只能以页大小的整数倍地 址开始 ；段的大小不固定，由用户编写的程序决定，段可以从内存 的任何地址开始。 （3）分页的逻辑地址空间是一维的；分段的地址空间是二维的。 （4）段是信息的逻辑单位，段可以充分实现共享和保护；页是信息 的物理单位，页的共享和保护受到限制。 （5）段式管理可能产生内存碎片；而页式管理则能很好地消除碎片。
14存储管理3分段段页式管理
段号 状态 页表大小 页表始址 0 1 1 1 2 1 3 0 4 1 段表
页表 主存
图4-22 利用段表和页表实现地址映射
2．地址变换过程
在段页式系统中，为了便于实现地址变换，须配 置一个段表寄存器，其中存放段表始址和段表长TL。 进行地址变换时，首先利用段号S，将它与段表长TL进 行比较。若S<TL，表示未越界，于是利用段表始址和 段号来求出该段所对应的段表项在段表中的位置，从 中得到该段的页表始址，并利用逻辑地址中的段内页 号P来获得对应页的页表项位置，从中读出该页所在的 物理块号b，再利用块号b和页内地址来构成物理地址。 图4-23示出了段页式系统中的地址变换机构。
2.页表
列出了作业的逻辑地址与其在主存中的 物理地址间的对应关系。 一个页表中包含若干个表目，表目的自 然序号对应于用户程序中的页号，表目 中的块号是该页对应的物理块号。 页表的每一个表目除了包含指向页框的 指针外，还包括一个存取控制字段。 表目也称为页描述子。
分页管理中页与页框的对应 关系示意图
段表寄存器 段表始址 ＋ 段表 0 1 2 3 页表长度 ＋ 0 1 2 3 b 块号 b 块内地址 页表 段表长度 ＞ 段超长 段号S 页号P 页内地址
页表始址
图4-23
段页式系统中的地址变换机构
在段页式系统中，为了获得一条指令或数据，须 三次访问内存。第一次访问是访问内存中的段表，从 中取得页表始址；第二次访问是访问内存中的页表， 从中取出该页所在的物理块号，并将该块号与页内地 址一起形成指令或数据的物理地址；第三次访问才是 真正从第二次访问所得的地址中，取出指令或数据。 显然，这使访问内存的次数增加了近两倍。为了 提高执行速度，在地址变换机构中增设一个高速缓冲 寄存器。每次访问它时，都须同时利用段号和页号去 检索高速缓存，若找到匹配的表项，便可从中得到相 应页的物理块号，用来与页内地址一起形成物理地址； 若未找到匹配表项，则仍须再三次访问内存。
计算机操作系统习题5参考答案
计算机操作系统习题5参考答案习题5参考答案Ⅰ问答题1. 存储管理的主要功能是什么？答：（1）主存空间的分配与回收。
系统按照一定的算法把某一空闲的存储空间分配给作业或进程；用户不需要时，及时回收，以供其它用户程序使用。
（2）地址转换（地址重定位）。
把作业地址空间中使用的逻辑地址转换成内存空间中的物理地址。
（3）主存空间的共享和保护。
可用的主存空间可由两个或多个进程共享。
同时要保护系统程序区不被用户有意或无意的侵犯，不允许用户程序读写不属于自己地址空间的数据，避免各道程序间相互干扰。
特别是当一道程序发生错误时，不至于影响其它程序的运行。
（4）主存空间的扩充。
使用虚拟存储或自动覆盖技术提供比实际内存更大的空间。
2. 指出逻辑地址与物理地址的不同点。
答：用户的源程序一旦编译之后，每个目标模块都以0为基地址进行编址，这种地址称为逻辑地址或相对地址。
为了便于CPU访问，内存中的每个物理存储单元都有一个编号，这个编号称为内存地址，即物理地址（也称绝对地址）。
3. 何谓地址转换（重定位）？有哪些方法可以实现地址转换？答：当作业运行时，不能用逻辑地址在内存中读取信息，必须把作业地址空间中使用的逻辑地址转换成内存空间中的物理地址，这种转换称为地址转换。
实现地址转换的方法有：静态地址转换和动态地址转换。
4. 简述什么是覆盖？什么是交换？覆盖和交换的区别是什么？答：覆盖技术主要是指同一主存区可以被不同的程序段重复使用。
交换，就是系统根据需要把主存中暂时不运行的某个（或某些）作业部分或全部移到外存，而把外存中的某个（或某些）作业移到相应的主存区，并使其投入运行。
交换是由操作系统完成，用户并不知道。
操作系统按一定的策略采用“强占”和“礼让”的方法，把内存部分内容暂时放到硬盘交换区中。
覆盖是由用户控制，操作系统提供覆盖机制，用户给出该程序的覆盖结构。
覆盖机构将整个作业分为常驻和覆盖两部分。
子程序不会同时调入内存。
用户只要将最大的子程序作为覆盖区告诉系统即可。
《操作系统》课程教学大纲
《操作系统》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：10411290课程名称（中/英文）：操作系统/Operating System课程类别：专业基础课学分：3.5总学时：56理论学时：48实验/实践学时：8适用专业：数据科学与大数据技术适用对象：本科先修课程：计算机组成与系统结构、java程序设计、数据结构教学环境：多媒体开课学院：计算机与信息工程学院二、课程简介《操作系统》是高校软件工程专业的一门专业核心课，是后续专业课程的理论基础，本课程讲述操作系统的基本原理，主要偏重于操作系统功能与结构的理论分析，对其中的重要算法辅以实验,以加深对理论知识的理解和掌握。
主要内容包括操作系统概论；进程的概念、进程的描述与控制、进程的同步与互斥以及进程管理的常用算法；处理机调度的策略和处理死锁的方法；存储器管理的方案和分配算法以及存储保护和共享；文件系统的运行机制及关键的数据结构；设备与系统的结合方式，设备驱动程序的结构及加载机制。
通过该课程的学习要求学生理解和掌握操作系统的原理和实现方法，培养分析、比较操作系统实现方法优劣的基本能力，加深对操作系统的理解，提高深入编程和借鉴操作系统的设计思想和算法的能力。
本课程主要讲述操作系统的原理，使学生不仅能够从操作系统内部了解操作系统的工作原理，而且可以学到软件设计的思想方法和技术方法。
主要内容包括：操作系统的概论；操作系统的作业管理；操作系统的文件管理原理；操作系统的进程概念、进程调度和控制、进程同步和互斥等；操作系统的各种存储管理方式以及存储保护和共享；操作系统的设备管理原理。
三、课程教学目标2.课程教学目标及其与毕业要求指标点、主要教学内容的对应关系四、教学内容第一章操作系统引论1.主要内容：阐述操作系统的目标和作用；操作系统的发展过程；操作系统基本特性；操作系统主要功能；操作系统的结构设计。
2.基本要求：掌握操作系统的定义；理解操作系统目标、作用和功能；。
3.重点：操作系统的定义与功能。
操作系统习题
一、选择题1.在三种基本类型的操作系统中，都设置了进程调度，在批处理系统中还应设置作业调度；在分时系统中除了设置进程调度，通常还设置中级调度，在多处理机系统中则还需设置剥夺调度。
2.在面向用户的调度准则中，截止时间的保证是选择实时调度算法的重要准则，响应时间快是选择分时系统中调度算法的重要准则，平均周转时间短是批处理系统中选择作业调度算法的重要准则，而优先权高的作业能获得优先服务准则则是为了照顾紧急作业用户的要求而设置的。
3.作业调度是从处于后备状态的队列中选取作业投入运行，周转时间是指作业进入系统到作业完成所经过的时间间隔，时间片轮转算法不适合作业调度。
4.下列算法中，FCFS算法只能采用非抢占调度方式，时间片轮转法只能采用抢占调度方式，而其余的算法既可采用抢占方式也可采用非抢占方式。
5.我们如果为每一个作业只建立一个进程，则为了照顾短作业用户，应采用短作业优先；为照顾紧急作业的用户，应采用基于优先权的剥夺调度算法；为能实现人机交互作用应采用时间片轮转法；为了兼顾短作业和长时间等待的用户，应采用高响应比优先；为了使短作业、长作业及交互作业用户都比较满意，应采用多级反馈队列调度算法；为了使平均周转时间最短，应采用短作业优先算法。
6.下列调度方式和算法中，最容易引起进程长期等待的是抢占式静态优先权优先算法。
7.下列选项中，降低进程优先级的最合理的时机是进程的时间片用完。
8.支持多道程序设计的操作系统在运行过程中，不断地选择新进程运行来实现CPU的共享，但其中有新进程进入就绪队列不是引起操作系统选择新进程的直接原因。
9.从下面关于优先权大小的论述中，选择一条正确的论述。
（6）在动态优先权时，随着进程执行时间的增加，其优先权降低。
10.假设就绪队列中有10个进程，以时间片轮转方式进行进程调度，时间片大小为300ms，CPU进行进程切换要花费10ms，则系统开销所占的比率约为%3，若就绪队列中进程的个数增加到20个，其余条件不变，则系统开销所占的比率将不11.EDF算法选择第4章一、选择题1.从存储管理功能的论述中，选出两条正确的论述。
操作系统第三版课后复习题答案
操作系统引论1、多道程序设计：P7答：进一步提高资源的利用率和系统吞吐量，在该系统中，用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，称为“后备队列”；然后，由作业高度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统中各种资源。
在OS中引入多道程序设计技术可带来以下好处：提高CPU和利用率、可提高内存和I/O设备利用率、增加系统吞吐量。
2、进程：P37-P38答：程序的一次执行。
进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。
进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
进程是进程实体的运行过程。
是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
3、作业：P84答：作业是一个比程序更为广泛的概念，它不仅包含了通常的程序和数据，而且还应配有一份作业说明书，系统根据该说明书来对程度的运行进行控制。
在批处理系统中，是以作业为基本单位从外存调入内存的。
4、任务：答：从系统资源分配的角度通过进程在系统中运行。
5、文件：P204答：文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关元素的集合，可分为有结构文件和无结构文件两种。
在有结构的文件中，文件由若干个相关记录组成；而无结构文件则被看成是一个字符流。
文件在文件系统中是一个最大的数据单位，它描述了一个对象集。
6、虚拟存储：P142答：是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。
其逻辑容量由内存容量和外存容量之和所决定，其运行速度接近于内存速度，而每位的成本却又接近于外存。
可见，虚拟存储技术是一种性能非常优越的存储器管理技术，故被广泛地应用于大、中、小型机器和微型机中。
7、接口：P22—P23答：用户接口：它是提供给用户使用的接口，用户可通过该接口取得操作系统的服务；程序接口：它是提供给程序员在编程时使用的接口，是用户程序取得操作系统服务的惟一途径。
8、进程：P73(同第2题)答：9、系统调用：P261答：在操作系统中提供了系统调用，使应用程序可以通过系统调用的方法，间接调用操作系统的相关过程，取得相应的服务。
操作系统第四章课后答案
操作系统第四章课后答案第四章存储器管理1. 为什么要配置层次式存储器？这是因为：a.设置多个存储器可以使存储器两端的硬件能并行工作。
b.采用多级存储系统，特别是Cache技术，这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案。
c.在微处理机内部设置各种缓冲存储器，以减轻对存储器存取的压力。
增加CPU中寄存器的数量，也可大大缓解对存储器的压力。
2. 可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？将程序装入内存可采用的方式有：绝对装入方式、重定位装入方式、动态运行时装入方式；绝对装入方式适用于单道程序环境中，重定位装入方式和动态运行时装入方式适用于多道程序环境中。
3. 何为静态链接？何谓装入时动态链接和运行时动态链接？a.静态链接是指在程序运行之前，先将各自目标模块及它们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开的链接方式。
b.装入时动态链接是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接的一种链接方式，即在装入一个目标模块时，若发生一个外部模块调用事件，将引起装入程序去找相应的外部目标模块，把它装入内存中，并修改目标模块中的相对地址。
c.运行时动态链接是将对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行链接，也就是，在执行过程中，当发现一个被调用模块尚未装入内存时，立即由OS去找到该模块并将之装入内存，把它链接到调用者模块上。
4. 在进行程序链接时，应完成哪些工作?a.对相对地址进行修改b.变换外部调用符号6. 为什么要引入动态重定位?如何实现?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。
段式存储管理
. . .
12345 数组[A]
子程序段[X]
0 F L 0
K
. . . CALL [A] 116 . . .
主程序段[M]
CALL [Y] [F]
. . .
S
子程序段[Y]
工作区段[B]
分段式存储管理的基本思想概念
分段存储管理中的逻辑地址空间
用户程序的划分：按程序自身的逻辑关系划分为若 干个程序段，例如主程序段（MAIN）、子程序段、 数据段、堆栈段等，每个程序段都有一个段名，且 有一个段号。段号从0开始，每一段也从0开始编址， 段内地址是连续的 逻辑地址
段式存储管理存储保护与共享
在段式存储管理中很容易实现段的共享，只需在作 业的段表中都增加一个表项，让该段的基址指向共 享段在内存中的起始地址即可。
进程A的逻辑地址空间 文本 段 0 编辑程序 段1 段2 程序段 数据段 进程A的段表 段号 段长 基址 43062 内 存 操作系统 进程A的数据段 文本编辑程序
段页式存储管理中的逻辑地址
0 第0页 4KB 第1页 段MAIN 8KB 第2页 12KB 14KB 16KB 第3页 段号s 段内页号p 段内位移d 页内位移w 第2页 段SUBP 第1页 第0页 段DATA 第1页 第0页
用户逻辑地址空间中的地址结构将由上图所示的三个部分组成： 段号s，段内页号p，页内位移w。 （其中，段内页号p和页内位移w是由段内位移d分解而成。） 如： （0，1，100）
段表
段号 0 1 2 段首址 100K 50K 120K 段长度 10K 15K 25K
段表记录了段号，段的首（地）址和长度之 间的关系 每一个程序设置一个段表，放在内存
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5.1 虚拟存储器概述
5.2 请求分页存储管理方式 5.3 页面置换算法
5.4 “抖动”与工作集
5.5 请求分段存储管理方式
5.5 请求分段存储管理方式
1
硬件支持
2
分段的共享与保护
请求分段存储管理方式
在基本段式管理基础上增加调段功能和置换功能。
运行时先调入若干分段，需要新段时置换暂时不用的段。
硬件支持
1.段表机制
2.缺段中断机构
3.地址变换机构
1.段表机制
存取方式：标识存取属性为读、写、执行的段名
段长
段基址
存取方式
访问字段
修改位
存在位
增补位外存基址
2.缺段中断机构
请求分段的中断处理过程
3.地址变换机构
请求分段的地址变换过程
5.5 请求分段存储管理方式
1
硬件支持
2
分段的共享与保护
分段的共享与保护
共享段表
♋各共享分段在共享段表中均有一对应表项，其
中含有段号、共享进程计数器、存取控制字段等。
۩段号：某进程使用该共享段时为其取的段号码。
۩共享进程计数器：记录当前有多少个进程共享该
段。
۩存取控制字段：说明不同进程的操作权限。
分段的共享与保护
共享段的分配
♋第一个使用共享段的进程促使系统为共享段分配空间，
并在其自身段表项中记录该空间基址，同时在共享段表
中增加一项，并设置共享进程计数器为1；后继申请者只需在自身段表项中设置相应字段即可，同时在共享段表
中增加一项，并将共享进程计数器加1。
共享段的回收
♋共享某段的进程释放该段时检查共享进程计数器的值，
若为1就释放物理空间并修改自身段表项的相关字段；若不为1，仅需修改自身段表项的相关字段，并对共享进程计数器减1。
分段的共享与保护
分段的保护
♋越界检查
۩段号不能超过段表长度、段内偏移不能超过段长。
♋存取控制检查
۩段表中“存取控制”字段实现，不同进程对同一个共享分
段的存取控制权限不同，为各进程设置存取权限时要同时
保证信息安全和运行需要。
♋环保护机构
۩根据程序的重要程度和关联度将其分类，分别放置在三层
软件环中，各程序的访问和调用遵循如下原则：
–访问：限制在本环或低特权环中。
–调用：限制在本环或高特权环中。
–高特权环编号小且接近底层，低特权环编号大且
分段的共享与保护 分段的保护
教学要求
了解虚拟存储器的基本概念及基本特征 掌握其引入原因和实现的关键技术
掌握请求分页系统的基本概念
掌握常用的页面置换算法
理解页表机制和地址变换过程。