計算機(jī)操作系統(tǒng)課后習(xí)題答案解析張堯?qū)W(專業(yè)版)

　　

【正文】 (3)保存被中斷進(jìn)程現(xiàn)場。第9章 外部設(shè)備管理1. 設(shè)備管理的目標(biāo)和功能是什么?答：設(shè)備管理的目標(biāo)是：選擇和分配輸入／輸出設(shè)備以便進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸操作；控制輸入／輸出設(shè)備和CPU(或內(nèi)存)之間交換數(shù)據(jù)，為用戶提供一個友好的透明接口，提高設(shè)備和設(shè)備之間、CPU和設(shè)備之間，以及進(jìn)程和進(jìn)程之間的并行操作，以使操作系統(tǒng)獲得最佳效率。文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中與管理文件有關(guān)的軟件和數(shù)據(jù)。只把那些經(jīng)常訪問的段駐留內(nèi)存，而把那些在將來一段時間內(nèi)不被訪問的段放入外存，待需要時產(chǎn)生缺段中斷，自動調(diào)入。　　11．請求頁式管理中有哪幾種常用的頁面置換算法?試比較它們的優(yōu)缺點。　　形式化描述：略。如果上下文切換不是被那個當(dāng)前執(zhí)行進(jìn)程所調(diào)用，且不屬于該進(jìn)程，則所保存的上下文應(yīng)是先前執(zhí)行進(jìn)程的上下文，或稱為“老”進(jìn)程上下文。對于實時系統(tǒng)， 衡量調(diào)度算法優(yōu)劣的主要標(biāo)志則是滿足用戶要求的時限時間。以線程為單位進(jìn)行處理機(jī)切換和調(diào)度時，由于不發(fā)生資源變化，特別是地址空間的變化，處理機(jī)切換的時間較短，從而處理機(jī)效率也較高。　　（3）作業(yè)的概念主要用在批處理系統(tǒng)中。答；用戶在程序中使用系統(tǒng)調(diào)用，給出系統(tǒng)凋用名和函數(shù)后，即產(chǎn)生一條相應(yīng)的陷入指令，通過陷入處理機(jī)制調(diào)用服務(wù)，引起處理機(jī)中斷，然后保護(hù)處理機(jī)現(xiàn)場，取系統(tǒng)調(diào)用功能號并尋找子程序入口，通過入口地址表來調(diào)用系統(tǒng)子程序，然后返回用戶程序繼續(xù)執(zhí)行。要有效使用多重處理，必須采用多道程序設(shè)計技術(shù)，而多道程序設(shè)計原則上 不一定要求多重處理系統(tǒng)的支持。　　實時系統(tǒng)（realtimesystem）：在被控對象允許時間范圍內(nèi)作出響應(yīng)。因此，系統(tǒng)調(diào)用像一個黑箱子那樣，對用戶屏蔽了操作系統(tǒng)的具體動作而只提供有關(guān)的功能。任一進(jìn)程，只要它被創(chuàng)建，總有相應(yīng)的部分存在于內(nèi)存中。混合型線程的控制權(quán)則在用戶和操作系統(tǒng)內(nèi)核二者。但對于分時系統(tǒng)來說，平均響應(yīng)時間又被用來衡量調(diào)度策略的優(yōu)劣。在操作系統(tǒng)中，上下文切換程序并不是每時每刻都在檢查和分析是否可作上下文切換，它們設(shè)置有適當(dāng)?shù)臅r機(jī)。動態(tài)地址重定位的主要優(yōu)點有：　　①可以對內(nèi)存進(jìn)行非連續(xù)分配。另外，覆蓋只能覆蓋那 些與覆蓋程序段無關(guān)的程序段。段式管理把程序按照內(nèi)容或過程(函數(shù))關(guān)系分成段，每段擁有自己的名字。在物理系統(tǒng)中，為防止抖動的產(chǎn)生，在進(jìn)行淘汰或替換時，—般總是把缺頁進(jìn)程鎖住，不讓其換出，從而防止抖動發(fā)生。因此，串聯(lián)文件結(jié)構(gòu)不適于隨機(jī)存取？文件目錄中包含哪些信息？答:一個文件的文件名和對該文件實施控制管理的說明信息稱為該文件的說明信息，又稱為該文件的目錄。答：(1)首先，CPU檢查響應(yīng)中斷的條件是否滿足。(6)退出中斷，恢復(fù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場或調(diào)度新進(jìn)程占據(jù)處理機(jī)。CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的事件處理程序的過程稱為中斷處理。按文件的性質(zhì)與用途可以分為系統(tǒng)文件、庫文件和用戶文件。第二次則是訪問頁表得到所要訪問的指令或數(shù)據(jù)的物理地址。　　（2）輪轉(zhuǎn)法RR（roundrobin）。　　優(yōu)缺點比較：　　①從搜索速度上看最先適應(yīng)法最佳，最佳適應(yīng)法和最壞適應(yīng)法都要求把不同大小的空閑區(qū)按大小進(jìn)行排隊。(4)恢復(fù)或裝配所選進(jìn)程的上下文，將CPU控制權(quán)交到所選進(jìn)程手中。這時如果不選擇新的就緒進(jìn)程執(zhí)行，將浪費處理機(jī)資源。例如，當(dāng)一個進(jìn)程需要對兩個不同的服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程過程凋用時，對于無線程系統(tǒng)的操作系統(tǒng)來說需要順序等待兩個不同調(diào)用返回結(jié)果后才能繼續(xù)執(zhí)行，且在等待中容易發(fā)生進(jìn)程調(diào)度。　　6．什么是臨界區(qū)?試舉一臨界區(qū)的例子。　　（2）進(jìn)程具有并行特征（獨立性，異步性），程序則沒有。　　3．作業(yè)的輸入方式有哪幾種?各有何特點　　答：作業(yè)的輸入方式有5種：聯(lián)機(jī)輸入方式、脫機(jī)輸入方式、直接耦合方式、SPOOLING　　（Simultaneous Peripheral OperationsOnline）系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)輸入方式，各有如下特點：　　（1）聯(lián)機(jī)輸入方式：用戶和系統(tǒng)通過交互式會話來輸入作業(yè)。其主要特征是：用戶脫機(jī)使用計算機(jī)、成批處理、多道程序運行。另一個接口是系統(tǒng)調(diào)用，編程人員使用系統(tǒng)調(diào)用來請求操作系統(tǒng)提供服務(wù)，例如申請和釋放外設(shè)等類資源、控制程序的執(zhí)行速度等。其主要區(qū)別關(guān) 系如下：　　（1）作業(yè)是用戶向計算機(jī)提交任務(wù)的任務(wù)實體。線程可分為用戶級線程、核心級線程以及用戶／核心混合型線程等類型。另外，當(dāng)作業(yè)執(zhí)行完畢時，還負(fù)責(zé)回收系統(tǒng)資源。6．進(jìn)程上下文切換由哪幾部分組成?描述進(jìn)程上下文切換過程。靜態(tài)重定位的優(yōu)點是不需