第四版计算机操作系统第四、五章习题资料
计算机操作系统课件(第四版)第四五章
000
子1
.
. 子1
01000 主
逻辑30（0 相对）地址.——子2装入（汇编子编1译） 1200
被00链0 接子2装配逻（辑或地址汇装编入、模块编译）后子的2 目标模块
所40限0 定的地址的集合；
02200
相对地址
源相程序对/单于个目某标个模块基准量（通常为：0）的编址。 物理地址 内存
8
3、重定位的概念
第四章 存储器管理
4.1 存储器的层次结构 4.2 程序的装入和链接 4.3 连续分配存储管理方式 4.4 对换 4.5 分页存储管理方式 4.5 分段存储管理方式
1
4.1 存储器的层次结构
4.1.1 多级存储器结构 4.1.2 主存储器与寄存器 4.1.3 高速缓存和磁盘缓存
2
4.1.1 多级存储器结构
重定位
000概 修0 念 改： 过在 程装称入为时重对定目位标。程100序00中指令和数据的 100即0 ，LO逻AD 辑1,25地00址变换为物理110地00址LLO的OAADD过11,,程122550。000
重定位的类型
装入
2500
静态36重5 定位：地址变换125是00 在装入365时一次完
2 3 4
第 第页34号页页P
例如：
第5页 第6页
31
位移量W
2K-1
物理块号P
2K-1
12 11
页内地址5 d 6 7 80
页号P
位移量（页内地址）1W90
11
每页大小为4KB，地址空间最多允许有1M页
34
页号用户P作和业页内地址d的页计表 算公式
内存
P＝第IN0页T [A/L] d＝第[A1页] MOD L
计算机操作系统教程_第四版_(张尧学著)_清华大学出版社_第5章
5.1.2 地址变换
• 内存地址的集合称为内存空间或物理地址空间。内存中，每 一个存储单元都与相应的称为内存地址的编号相对应。显然， 内存空间是一维线性空间。 • 虚存的一维线性空间或多维线性空间变换到内存的唯一的一 维物理线性空间所涉及的两个问题：
– 第一个问题是虚拟空间的划分问题。 • 虚拟空间的划分使得编译链接程序可以把不同的程序模块(它们 可能是用不同的高级语言编写的)，链接到一个统一的虚拟空间 中去。虚拟空间的划分与计算机系统结构有关。 • VAX-11型机中的虚拟空间就是划分为进程空间和系统空间两大 部分，而进程空间又更进一步划分为程序区和控制区。VAX-11 的虚拟空间容量为232单元，其中程序区占230单元，用来存放用 户程序，程序段以零为基址动态地向高地址方向增长，最大可 达230-1号单元。控制区也占230个单元，存放各种方式和状态下 的堆栈结构及数据等，其虚拟地址由231-1号地址开始由高向低 地址方向增长。系统空间占231个单元，用来存放操作系统程序。
5.1.3 内外存数据传输的控制 要实现内存扩充，在程序执行过程中，内存和外存之间 必须经常地交换数据。也就是说，把那些即将执行的程序和 数据段调入内存，而把那些处于等待状态的程序和数据段调 出内存。那么，按什么样的方式来控制内存和外存之间的数 据流动呢?最基本的控制办法有两种。一种是用户程序自己控 制，另一种是操作系统控制。
5.1.1 虚拟存储器 • 虚拟存储器是存储管理的核心概念。 • 实验证明，在一个进程的执行过程中，其大部分程 序和数据并不经常被访问。这样，存储管理系统把 进程中那些不经常被访问的程序段和数据放入外存 中，待需要访问它们时再将它们调入内存。那么， 对于那些一部分数据和程序段在内存而另一部分在 外存的进程，怎样安排它们的地址呢？ • 通常由用户编写的源程序，首先要由编译程序编译 成CPU可执行的目标代码。然后，链接程序把一个 进程的不同程序段链接起来以完成所要求的功能。 显然，对于不同的程序段，应具有不同的地址。
《操作系统》第4章教材习题解答
第4章存储管理“练习与思考”解答1．基本概念和术语逻辑地址、物理地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、碎片紧缩、虚拟存储器、快表、页面抖动用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为相对地址或逻辑地址。
内存中各物理存储单元的地址是从统一的基地址开始顺序编址的，这种地址称为绝对地址或物理地址。
由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间，或简称为地址空间。
由内存中一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间，也称物理空间或绝对空间。
程序和数据装入内存时，需对目标程序中的地址进行修改。
这种把逻辑地址转变为内存物理地址的过程称作重定位。
静态重定位是在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改，即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。
动态重定位是在程序执行期间，每次访问内存之前进行重定位。
这种变换是靠硬件地址转换机构实现的。
内存中这种容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”或“零头”。
为解决碎片问题，移动某些已分配区的内容，使所有进程的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端。
这种技术称为紧缩（或叫拼凑）。
虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间，它使用户逻辑存储器与物理存储器分离，是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。
为了解决在内存中放置页表带来存取速度下降的矛盾，可以使用专用的、高速小容量的联想存储器，也称作快表。
若采用的置换算法不合适，可能出现这样的现象：刚被换出的页，很快又被访问，为把它调入而换出另一页，之后又访问刚被换出的页，……如此频繁地更换页面，以致系统的大部分时间花费在页面的调度和传输上。
此时，系统好像很忙，但实际效率却很低。
这种现象称为“抖动”。
2．基本原理和技术（1）存储器一般分为哪些层次？各有何特性？存储器一般分为寄存器、高速缓存、内存、磁盘和磁带。
CPU内部寄存器，其速度与CPU一样快，但它的成本高，容量小。
计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)
计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)第四版计算机操作系统课后答案第一章1. 操作系统的定义操作系统是一种软件，它管理着计算机系统的硬件和软件资源，并为用户和应用程序提供接口，以方便他们的使用。
2. 操作系统的功能操作系统具有以下功能：- 进程管理：负责创建、执行和终止进程，并管理它们的资源分配。
- 存储管理：管理计算机系统的内存资源，包括内存分配、虚拟内存和页面置换等。
- 文件系统管理：管理计算机系统中的文件和文件夹，包括文件的存储、读写和保护等。
- 设备管理：负责管理计算机系统中的各种设备，如打印机、键盘和鼠标等。
- 用户接口：提供用户与计算机系统进行交互的接口，如命令行界面和图形用户界面。
3. 操作系统的类型操作系统可以分为以下类型：- 批处理操作系统：按照一系列预先定义的指令集来运行任务。
- 分时操作系统：多个用户可以同时使用计算机系统。
- 实时操作系统：对任务的响应时间要求非常高，用于控制系统和嵌入式系统。
- 网络操作系统：支持多台计算机之间的通信和资源共享。
- 分布式操作系统：在多台计算机上分布式地管理和调度任务。
第二章1. 进程与线程的区别进程是计算机系统中正在运行的程序实例，而线程是进程内的一个执行单元。
进程拥有独立的地址空间和资源，而线程共享进程的地址空间和资源。
多个线程可以在同一进程内并发执行，从而提高系统的效率和资源利用率。
2. 进程的状态转换进程可以处于以下状态：- 创建状态：进程正在被创建。
- 就绪状态：进程准备好执行，等待分配CPU资源。
- 运行状态：进程占用CPU资源执行。
- 阻塞状态：进程等待某种事件发生。
- 终止状态：进程完成执行或被终止。
3. 进程调度算法操作系统使用进程调度算法来决定哪个进程应该被执行。
常见的调度算法有：- 先来先服务（FCFS）调度算法：按照进程到达的顺序进行调度。
- 最短作业优先（SJF）调度算法：选择运行时间最短的进程进行调度。
计算机操作系统第四版课后习题参考答案完整版
计算机操作系统第四版课后习题参考答案集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]第一章1．设计现代OS的主要目标是什么？答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性2．OS的作用可表现在哪几个方面？答：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（2）OS作为计算机系统资源的管理者（3）OS实现了对计算机资源的抽象3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。
OS通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4．试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：（1）不断提高计算机资源的利用率；（2）方便用户；（3）器件的不断更新换代；（4）计算机体系结构的不断发展。
5．何谓脱机I/O和联机I/O？答：脱机I/O是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。
而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。
6．试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。
主要表现在：CPU的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。
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，可以在系统中设臵多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配臵缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。
U034计算机操作系统教程_第四版_(张尧学著)_清华大学出版社_第4章
(1) 作业调度：又称宏观调度，或高级调度。其主要 任务是按一定的原则对外存输入井上的大量后备作 业进行选择，给选出的作业分配内存、输入输出设 备等必要的资源，并建立相应的进程，以使该作业 的进程获得竞争处理机的权利。另外，当该作业执 行完毕时，还负责回收系统资源。 (2) 交换调度：又称中级调度。其主要任务是按照给 定的原则和策略，将处于外存交换区中的就绪状态 或就绪等待状态的进程调入内存，或把处于内存就 绪状态或内存等待状态的进程交换到外存交换区。 交换调度主要涉及到内存管理与扩充。 (3) 进程调度：又称微观调度或低级调度。其主要任 务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的 进程占用处理机。在确定了占用处理机的进程后，
4.3.1 进程调度的功能 进程调度的具体功能可总结如下： (1) 记录系统中所有进程的执行情况 作为进程调度的准备，进程管理模块必须将系统中 各进程的执行情况和状态特征记录在各进程的PCB 表中。并且，进程管理模式根据各进程的状态特征 和资源需求，将各进程的PCB表排成相应的队列并 进行动态队列转接。进程调度模块通过PCB变化来 掌握系统中所有进程的执行情况和状态特征，并在 适当的时机从就绪队列中选择出一个进程占据处理 机。
4.1.2 调度的层次 处理机调度问题实际上也是处理机的分配问题。显 然，只有那些参与竞争处理机所必需的资源都已得 到满足的进程才能享有竞争处理机的资格。这时， 它们处于内存就绪状态。这些必需的资源包括内存、 外设及有关数据结构等。从而，在进程有资格竞争 处理机之前，作业调度程序必须先调用存储管理、 外设管理程序，并按一定的选择顺序和策略从输入 井中选择出几个处于后备状态的作业，为它们分配 内存等资源和创建进程，使它们获得竞争处理机的 资格。
4.1.3 作业与进程的关系 作业可被看作是用户向计算机提交任务的任务实体， 例如一次计算、一个控制过程等。反过来，进程则 是计算机为了完成用户任务实体而设置的执行实体， 是系统分配资源的基本单位。显然，计算机要完成 一个任务实体，必须要有一个以上的执行实体。也 就是说，一个作业总是由一个以上的多个进程组成 的。那么，作业怎样分解为进程呢？首先，系统必 须为一个作业创建一个根进程。然后，在执行作业 控制语句时，根据任务要求，系统或根进程为其创 建相应的子进程，然后，为各子进程分配资源和调 度各子进程执行以完成作业要求的任务。
操作系统课后答案——第四章
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。
计算机操作系统第四版期末复习知识点汇总附习题
①为什么发明计算机系统：方便、有效、可扩充、开放计算机系统作用：做接口、管理资源、资源的抽象发展计算机系统的动力：提高利用率、更加方便、应用.体系.硬件更新都要跟上②计算机系统发展史一、无操作系统（一）人工操作：单用户、CPU.内存长期空闲（二）脱机输入输出（OFF-LINE I/0）:装好卡片再上机。
节约CPU空闲时间、提高I/O速度二、单道批操作系统描述：有个监督程序将磁带上的作业调入计算机缺点：I/O太慢，CPU太快三、多道批操作系统描述：A在I/0，B趁机CPU优点：肯定提高资源利用率、系统吞吐量变大缺点：每个程序都要很久才处理完（作业要排队）、无交互能力未解难题：内存、处理机争用、I/O设备、文件的组织和管理、作业管理、用户和系统的接口四、分时系统描述：解决人机交互问题优点：终于有人机交互、多用户共享主机实际问题：由于多用户，所以要有“多路卡”、作业直接入内存、有个“时间片”调度作业特征：多路、独立、及时（用户可接受）、交互五、实时系统描述：工业（武器）控制系统、信息查询系统、多媒体系统、嵌入式系统类型1：周期性实时：真的很周期；非周期性实时：有开始截止时间和完成截止时间类型2：硬实时：工业、武器系统；软实时：信息查询系统和多媒体系统与分时系统比较：多路、独立、及时（毫秒级）、交互、可靠六、微机时代（一）单用户单任务：8位机的CP/M、16位机的MS-DOS（二）单用户多任务：目前的32位系统，如Windows（三）多用户多任务：UNIX、Solaris、Linux③操作系统共同特性：一、并发（一）并发和并行宏观上一样，并发：单处理机系统，微观上交替运行并行：多处理机系统，微观上同时运行（二）引入进程进程：在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位，由机器指令、数据和堆栈等组成，能独立运行的活动实体特点：用进程就可以并发执行了二共享、（一）互斥共享方式例子：临界资源，打印机、磁带机描述：你要先申请才能获得资源（二）同时访问方式描述：微观上还是并发例子：多用户磁盘设备条件：系统允许进程并发、系统能有效管理资源三、虚拟（一）时分复用技术（利用空闲时间服务其他用户）虚拟处理机技术：分身之术虚拟设备：又是分身之术，骗用户以为有专人服务时分复用：速度：V1/N（二）空分复用技术描述：将程序、电话线分成若干部分，然后各部分分时进入内存运行空分复用：空间：V1/N四、异步描述：因为要并发，所以需要一个机制调度进程④操作系统主要功能一、处理机管理功能（一）进程控制描述：要并发，就要进程、要进程，就要管理（二）进程同步进程互斥方式：临界资源要互斥进程同步方式：合作完成共同任务，同步机构要协调先后次序（信号量控制）（三）进程通信描述：对合作进程而言，需要交换信息。
现代操作系统第四版答案
现代操作系统第四版答案SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#第五章输入/输出习题1.芯片技术的进展已经使得将整个控制器包括所有总线访问逻辑放在一个便宜的芯片上成为可能。
这对于图1-5的模型具有什么影响？答：（题目有问题，应该是图1-6）在此图中，一个控制器有两个设备。
单个控制器可以有多个设备就无需每个设备都有一个控制器。
如果控制器变得几乎是自由的，那么只需把控制器做入设备本身就行了。
这种设计同样也可以并行多个传输，因而也获得较好的性能。
2.已知图5-1列出的速度，是否可能以全速从一台扫描仪扫描文档并且通过802.1lg网络对其进行传输请解释你的答案。
答：太简单了。
扫描仪最高速率为400KB/Sec，而总线程和磁盘都为16.7MB/sec，因此磁盘和总线都无法饱和。
3.图5-3b显示了即使在存在单独的总线用于内存和用于I/O设备的情况下使用内存映射I/O的一种方法，也就是说，首先尝试内存总线，如果失败则尝试I/O总线。
一名聪明的计算机科学专业的学生想出了一个改进办法：并行地尝试两个总线，以加快访问I/O设备的过程。
你认为这个想法如何？答：这不是一个好主意。
内存总线肯定比I/O总线快。
一般的内存请求总是内存总线先完成，而I/O总线仍然忙碌。
如果CPU要一直等待I/O总线完成，那就是将内存的性能降低为I/O总线的水平。
4.假设一个系统使用DMA将数据从磁盘控制器传送到内存。
进一步假设平均花费t2ns获得总线，并且花费t1ns在总线上传送一个字（t1>>t2）。
在CPU对DMA控制器进行编程之后，如果（a）采用一次一字模式，（b）采用突发模式，从磁盘控制器到内存传送1000个字需要多少时间？假设向磁盘控制器发送命令需要获取总线以传输一个字，并且应答传输也需要获取总线以传输一个字。
答：（a）1000×[(t1+t2)+(t1+t2)+(t1+t2)]；第一个(t1+t2)是获取总线并将命令发送到磁盘控制器，第二个(t1+t2)是用于传输字，第三个(t1+t2)是为了确认。
第四版计算机操作系统第四、五章习题资料
第四章 存 储 器 管 理
一、选择题
(18)在下面的存储管理方案中，可以使用上下界地址寄存器 A 和______ B 。 实现存储保护的是______
A.固定分区存储分配 C.页式存储分配 B.可变分区存储分配 D.段式存储分配
第四章 存 储 器 管 理
二、填空题
(1)在分区分配的算法中，首次适应算法倾向于优先利用内存 低地址 部分的空闲分区，从而保留了________ 高地址 部分的 中的________ 空闲分区。
第四章 存 储 器 管 理
二、填空题 用户地址空间 中的 (2)地址变换机构的最基本任务是将______________ 逻辑地址 变换为_________ 内存空间 中的__________ 物理地址 。在分页系统 __________ 中为实现地址变化而设置了页表寄存器，其中存放了 页表始址 和__________ 页表长度 ，在进程未运行时，它们存放在 __________ ____________ 进程的PCB 中。在分页系统中进行地址变换时，应将页表 页表始址 与______ 页号 和页表项长度的乘积进行相 寄存器中的__________ 物理块号 。 加，得到该页的页表项位置，从中可得到__________
D.大作业可以申请多个分区
第四章 存 储 器 管 理
一、选择题
(9)采用固定分区管理的最大缺点是______ C 。
A.不利于内存的保护 C.内存的利用率不高 B.分配算法复杂 D.零头太多
C 。 (10)可变分区存储管理采用的地址变换公式是______
A.绝对地址 = 上界寄存器值 + 逻辑地址
计算机操作系统(第四版)第四五章PPT幻灯片课件
4.2 程序的装入和链接
从源程序到程序执行 地址空间的概念 重定位的概念 程序的装入 程序的链接
6
1、从源程序到程序执行
编译：编译程序
由编库译程序（Compiler）将用户源代码编译
成若干个目标模块。 主
主
链接：主链接程序
库
库
汇编
编译
由 目链 标子接 模1 程 块序 ，链（以接程L及序i它nk们er所）子1需将要编的译装入库后程函形序 数成链的接一子1在组
11
5、程序的装入
含义：就是把链接好的装入模块装入“内存”。
装入方式分类： 绝对装入 可重定位装入（静态重定位） 动态运行时装入（动态重定位）
提示：通常链接、装入程序是一体的。
12
4.3 连续分配存储管理方式
为用户程序分配一个连续的内存空间。曾被广泛应 用，且现在仍被采用。
单一连续分配 固定分区分配 动态分区分配 基于顺序搜索的动态分区分配算法 基于索引搜索的动态分区分配算法 动态可重定位分区分配
找到符合要求的分区，并进行标记。
15
作业1进入，大小30K 作业2进入，大小500K 作业3进入，大小8K
系统区 分区 1 分区 2
分区 3
分区 4
分区 5
分区号 大小 起址 状态
1 8 K 512K 已未使用 2 32 K 520K 已未使使用用 3 32 K 552K 未使用 4 128 K 584K 未使用 5 512 K 712K 未已使用 …… … …
程。
L 模块B
具 体对工相M0-作对1 ：地RC模eat址块lul rCBn的;; 修改；变链接换外部L调+LM+用M-1 符JSRR号模e”tL块u。+rCnM;”;
计算机操作系统第四版课后习题答案
《计算机操作系统》课后习题答案注：课本为《计算机操作系统(第四版)》，汤小丹梁红兵哲凤屏汤子瀛编著，西安电子科技大学出版社出版第一章1.设计现代OS的主要目标是什么？答：(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性2.OS的作用可表现在哪几个方面？答：(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口(2)OS作为计算机系统资源的管理者(3)OS实现了对计算机资源的抽象3.为什么说。
故现了对计算机资源的抽象？答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。
OS通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：(1)不断提高计算机资源的利用率；(2)方便用户；(3)器件的不断更新换代；(4)计算机体系结构的不断发展。
5.何谓脱机I/O和联机I/O?答：月^机I/O是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。
而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。
6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更女?地满足用户的需要。
主要表现在：CPU的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。
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。
《现代操作系统第四版》第五章答案
第五章输入/输出习题1.芯片技术的进展已经使得将整个控制器包括所有总线访问逻辑放在一个便宜的芯片上成为可能。
这对于图1-5 的模型具有什么影响？答：（题目有问题，应该是图1-6 ）在此图中，一个控制器有两个设备。
单个控制器可以有多个设备就无需每个设备都有一个控制器。
如果控制器变得几乎是自由的，那么只需把控制器做入设备本身就行了。
这种设计同样也可以并行多个传输，因而也获得较好的性能。
2.已知图5-1 列出的速度，是否可能以全速从一台扫描仪扫描文档并且通过802.1 lg 网络对其进行传输?请解释你的答案。
答：太简单了。
扫描仪最高速率为400 KB/Sec ，而总线程和磁盘都为16.7MB/sec ，因此磁盘和总线都无法饱和。
3.图5-3b 显示了即使在存在单独的总线用于内存和用于I/O 设备的情况下使用内存映射I/O 的一种方法，也就是说，首先尝试内存总线，如果失败则尝试I/O总线。
一名聪明的计算机科学专业的学生想出了一个改进办法：并行地尝试两个总线，以加快访问I/O 设备的过程。
你认为这个想法如何？答：这不是一个好主意。
内存总线肯定比I/O 总线快。
一般的内存请求总是内CPU 要一直等待I/O 总线完成，那存总线先完成，而I/O 总线仍然忙碌。
如果就是将内存的性能降低为I/O 总线的水平。
4.假设一个系统使用DMA 将数据从磁盘控制器传送到内存。
进一步假设平均花费t2ns 获得总线，并且花费t1ns 在总线上传送一个字（t1>>t2 ）。
在CPU 对DMA 控制器进行编程之后，如果（a）采用一次一字模式，（b）采用突发模式，从磁盘控制器到内存传送1000 个字需要多少时间？假设向磁盘控制器发送命令需要获取总线以传输一个字，并且应答传输也需要获取总线以传输一个字。
答：（a）1000 ×[(t1+t2)+(t1+t2)+(t1+t2)]；第一个(t1+t2) 是获取总线并将命令发送到磁盘控制器，第二个(t1+t2) 是用于传输字，第三个(t1+t2) 是为了确认。
操作系统第四章课后题答案
第四章1.为什么说多级反馈队列调度算法能较好地满足各类用户的需要（来自百度）：答案一：多级反馈队列调度算法能较好地满足各种类型用户的需要。
对终端型作业用户而言，由于他们所提交的大多属于交互型作业，作业通常比较短小，系统只要能使这些作业在第1级队列所规定的时间片内完成，便可使终端型作业用户感到满意；对于短批处理作业用户而言，他们的作业开始时像终端型作业一样，如果仅在第1级队列中执行一个时间片即可完成，便可以获得与终端型作业一样的响应时间，对于稍长的作业，通常也只需要在第2级队列和第3级队列中各执行一个时间片即可完成，其周转时间仍然较短；对于长批处理作业用户而言，它们的长作业将依次在第1，2，…，直到第n级队列中运行，然后再按时间片轮转方式运行，用户不必担心其作业长期得不到处理。
答案二：（惠州学院操作系统课后题）与答案一基本相似，可看做精简版。
答：（1）终端型作业用户提交的作业大多属于较小的交互型作业，系统只要使这些作业在第一队列规定的时间片内完成，终端作业用户就会感到满足。
（2）短批处理作业用户，开始时像终端型作业一样，如果在第一队列中执行一个时间片段即可完成，便可获得与终端作业一样的响应时间。
对于稍长作业，通常只需在第二和第三队列各执行一时间片即可完成，其周转时间仍然较短。
（3）长批处理作业，它将依次在第1 ，2 ，…，n个队列中运行，然后再按轮转方式运行，用户不必担心其作业长期得不到处理。
所以，多级反馈队列调度算法能满足多用户需求。
2.分别对以上两个进程集合，计算使用先来先服务（FCFS）、时间片轮转法（时间片q=1）、短进程优先（SPN）、最短剩余时间优先（SRT，时间片q=1）、响应比高者优先（HRRN）及多级反馈队列（MFQ,第1个队列的时间片为1，第i(i<1)个队列的时间片q=2（i-1））算法进行CPU调度，请给出各进程的完成时间、周转时间、带权周转时间，及所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
《现代操作系统第四版》答案
第五章输入/输出习题1.芯片技术的进展已经使得将整个控制器包括所有总线访问逻辑放在一个便宜的芯片上成为可能。
这对于图1-5的模型具有什么影响？答：（题目有问题，应该是图1-6）在此图中，一个控制器有两个设备。
单个控制器可以有多个设备就无需每个设备都有一个控制器。
如果控制器变得几乎是自由的，那么只需把控制器做入设备本身就行了。
这种设计同样也可以并行多个传输，因而也获得较好的性能。
2.已知图5-1列出的速度，是否可能以全速从一台扫描仪扫描文档并且通过802.1lg网络对其进行传输请解释你的答案。
答：太简单了。
扫描仪最高速率为400KB/Sec，而总线程和磁盘都为16.7MB/sec，因此磁盘和总线都无法饱和。
3.图5-3b显示了即使在存在单独的总线用于内存和用于I/O设备的情况下使用内存映射I/O的一种方法，也就是说，首先尝试内存总线，如果失败则尝试I/O 总线。
一名聪明的计算机科学专业的学生想出了一个改进办法：并行地尝试两个总线，以加快访问I/O设备的过程。
你认为这个想法如何？答：这不是一个好主意。
内存总线肯定比I/O总线快。
一般的内存请求总是内存总线先完成，而I/O总线仍然忙碌。
如果CPU要一直等待I/O总线完成，那就是将内存的性能降低为I/O总线的水平。
4.假设一个系统使用DMA将数据从磁盘控制器传送到内存。
进一步假设平均花费t2ns获得总线，并且花费t1ns在总线上传送一个字（t1>>t2）。
在CPU对DMA控制器进行编程之后，如果（a）采用一次一字模式，（b）采用突发模式，从磁盘控制器到内存传送1000个字需要多少时间？假设向磁盘控制器发送命令需要获取总线以传输一个字，并且应答传输也需要获取总线以传输一个字。
答：（a）1000×[(t1+t2)+(t1+t2)+(t1+t2)]；第一个(t1+t2)是获取总线并将命令发送到磁盘控制器，第二个(t1+t2)是用于传输字，第三个(t1+t2)是为了确认。
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第四章 存 储 器 管 理
二、填空题
(4)为实现请求分页管理，应在页表中增加___ _____、 状态位 访问字段 、________ 修改位 、__________ 外存地址 。 __________
第四章 存 储 器 管 理
页号 物理块号 0 3 三、应用题 1 5 1.一个由4个页面 ( 页号0~3) ，每页由 1024个字节组成的程序， 2 6 把它装入一个由 8个物理块 (块号0~7)组成的存储器中，装 3 2 入情况如表所示：
80K 90K 60K 102K
A.100KB
C.330KB
B.190KB
D.410KB
390KB 410KB 512KB
第四章 存 储 器 管 理
一、选择题
(3)下列算法中产生“抖动”现象的是A ______。
A.先进先出页面置换算法(FIFO) B.最近最久未使用(LRU)置换算法 C.最不经常使用(LFU)置换算法 D.最佳(Optimal)置换算法
物理地址
[0,430] [1,10] [2,500] [3,400] [4,20] [5,100]
→ 物理地址：219 + 430 = 649 → 物理地址：3330 + 10 = 3340 8 K → 物理地址：500 90 +> 500 100 = 段内地址越界 590 8 29 2 ! → 物理地址：1237 + 400 = 16378 69 2 → 物理地址：1952 + 20 = 1972 → 物理地址： 5 > 4 段号越界! 主存
已知下面的逻辑地址(其中方括号中的第一个元素为页号，第 二个元素为页内地址)，请按页表求出对应的物理地址。 (1) [0,100] → 物理地址：3×1024 + 100 = 3172 (2) [1,179] → 物理地址：5×1024 + 179 = 5299 (3) [2,785] → 物理地址：6×1024 + 785 = 6929
C.对换技术已不是现代操作系统中常用的一种技术。
D.地址映射是指将程序空间中的逻辑地址变为内存空间的物 理地址。
E.虚拟存储器是在物理上扩充内存容量。
第四章 存 储 器 管 理
一、选择题
(6)在下列存储管理方案中，不适用于多道程序的是______ A 。
A.单一连续分配 C.动态重定位分区分配 B.固定分区分配 D.段页式存储分配
第四章 存 储 器 管 理
一、选择题
(15)请求页式管理中，缺页中断率与进程所得的内存页面数、 B 和______ C 等因素有关。 ______
A.页表的位置 C.页面大小 B.置换算法 D.进程调度算法
(16)请求分页管理中，页面的大小与可能产生的缺页中断次 B 。 数______ A.成正比 B.成反比 C.无关 D.成固定比值
B 区域进行管理。 (4)存储管理是对内存中______
A.整个内存 B.供用户使用的
C.供系统使用的
D.供程序使用的
第四章 存 储 器 管 理
一、选择题
(5)下面是关于存储器管理功能的论述，正确的论述是______ A D 。 和______
A.内存分配最基本的任务是为每道程序分配内存空间，其他 追求的主要目标是提高存储空间的利用率。 B.为了提高内存保护的灵活性，内存保护通常由软件实现。
第四章 存 储 器 管 理
一、选择题
(14)在请求分页管理中，在页表中增加了若干项，其中状态 C 时参考，修改位供 ______ 位供 ______ D 时参考，访问字段供 E 时参考。 ______ B 时参考，外存地址供______
A.分配页面 D.换出页面 B.置换算法 E.调入页面 C.程序访问
第四章 存 储 器 管 理
控制寄存器 段表始址 ＋ 段表长度 ＞
越界
段号S 2
位移量W 1 00 有效地址
段号 段长 基址 660 0 1 K 219 6K 14 1 6 00 3330 4K 100 90 2 5 00 8 K 3 2 00 1237 9 20 0 580
4 96 1952
＋
8 29 2
(3)假定某时刻系统为用户的第0,1,2,3页分别分配的物 理块号为5,10,4,7，试将逻辑地址0A5CH和093CH变换为物理 地址。 0000 1010 0101 1100 0000 1001 0011 1100 0001 0010 0101 1100 0001 0010 0101 1100
125CH
(4) [3,1010] → 物理地址：2×1024 + 1010 = 3058
第四章 存 储 器 管 理
23
25 三、应用题
210
2.设一个逻辑地址空间有8个页面，每页大小为1024B，现将 它映像到32块物理块的内存上。
23×210 共13位 试问：(1)逻辑地址要用多少位表示：______________ 25×210 共15位 (2)物理地址要用多少位表示：______________
D.大作业可以申请多个分区
第四章 存 储 器 管 理
一、选择题
(9)采用固定分区管理的最大缺点是______ C 。
A.不利于内存的保护 C.内存的利用率不高 B.分配算法复杂 D.零头太多
C 。 (10)可变分区存储管理采用的地址变换公式是______
A.绝对地址 = 上界寄存器值 + 逻辑地址
113CH
第四章 存 储 器 管 理
段号 0 1
段的长度 660 14
内存起始地址 219 3330
三、应用题
2 100 90 4.某段式存储管理中采用如下表所示的段表。 3 580 1237
4 96 1952 试问：(1)给定段号和段内地址，说明段式管理中的地址变换 过程。 (2)计算[0,430], [1,10], [2,500], [3,400], [4,20], [5,100]的 内存地址，其中方括号内的第一元素是段号，第二元素是段 内地址。 (3)说明存取主存中的一条指令或数据至少要访问几次 主存。
第四章 存 储 器 管 理
段号 0 1
段的长度 660 14
内存起始地址 219 3330
三、应用题
2 100 90 4.某段式存储管理中采用如下表所示的段表。 3 580 1237
4 96 1954 试问：(1)给定段号和段内地址，说明段式管理中的地址变换 过程。 (2)计算[0,430], [1,10], [2,500], [3,400], [4,20], [5,100]的 内存地址，其中方括号内的第一元素是段号，第二元素是段 内地址。 (3)说明存取主存中的一条指令或数据至少要访问几次 主存。两次：一次访问段表，另一次是访问需要指令或数据。
物理地址
8K 8 29 2 8 69 2 主存
第四章 存 储 器 管 理
段号 0 1
段的长度 660 14
内存起始地址 219 3330
三、应用题
2 100 90 4.某段式存储管理中采用如下表所示的段表。 3 580 1237
4 96 1954 试问：(1)给定段号和段内地址，说明段式管理中的地址变换 过程。 (2)计算[0,430], [1,10], [2,500], [3,400], [4,20]，第二元素是段 内地址。 (3)说明存取主存中的一条指令或数据至少要访问几次 主存。
第四章 存 储 器 管 理
一、选择题
(17)下列说法正确的是______ B 。
A.在请求段页式系统中，以页为单位管理用户的虚拟空间， 以段为单位管理内存空间 B.在请求段页式系统中，以段为单位管理用户的虚拟空间， 以页为单位管理内存空间
C.为提高请求分页系统中内存的利用率，允许用户使用不同 大小的页面
220-8=212=4KB ，逻辑地址中的页内 ②作业每一页的长度为______________ 12 地址应用________ 位。 ③把作业中每一页在分到的内存块中的起始地址填入下表：
页号 0 1
起始地址
2×4KB = 8KB 4×4KB = 16KB
页号 2 3
起始地址
1×4KB = 4KB 5×4KB = 20KB
D.在虚拟存储器中，为了能让更多的作业同时运行，通常只 应装入10%的作业后便启动运行
第四章 存 储 器 管 理
一、选择题
(18)在下面的存储管理方案中，可以使用上下界地址寄存器 A 和______ B 。 实现存储保护的是______
A.固定分区存储分配 C.页式存储分配 B.可变分区存储分配 D.段式存储分配
第四章 存 储 器 管 理
25
24 三、应用题
210
页号 物理块号 0 3. 某虚拟存储器的用户空间共 325 个页面，每页 1KB ，主存 16KB。 1 10 试问：(1)逻辑地址的有效位是 ______ 2 4 位； 25×210 共15位 15 3 ______ 7 (2)物理地址需要 14 位； 24×210 共14位
C 。 (7)在固定分区存储管理中，每个分区的大小是______
A.相同的 B.可以不同但作业长度固定
C.可以不同但预先固定
D.根据用户要求而定
第四章 存 储 器 管 理
一、选择题
(8)在固定分区管理中，为了提高内存的利用率，可采用如下 A 。 技术______
A.按经常出现的作业大小来划分分区 B.划分分区都相同 C.不同请求队列中的作业可以申请相同的分区
第四章 存 储 器 管 理
二、填空题
(1)在分区分配的算法中，首次适应算法倾向于优先利用内存 低地址 部分的空闲分区，从而保留了________ 高地址 部分的 中的________ 空闲分区。
第四章 存 储 器 管 理