操作系统习题解答

由天下分享时间：2024/12/14 22:57:34 加入收藏我要投稿点赞

实际物理地址；另外，由于内存空间较小，进程只有部分内容存放于内存中,待执行时根据需要再调入内存。

3.实现地址重定位得方法有哪几类？ P１11

答：实现地址重定位得方法有两种：静态地址重定位与动态地址重定位。

(1）静态地址重定位就是在虚空间程序执行之前由装配程序完成地址映射工作.静态重定位得优点就是不需要硬件支持，但就是用静态地址重定位方法进行地址变换无法实现虚拟存储器。静态重定位得另一个缺点就是必须占用连续得内存空间与难以做到程序与数据得共享.

(２)动态地址重定位就是在程序执行过程中,在CPU访问内存之前由硬件地址变换机构将要访问得程序或数据地址转换成内存地址。动态地址重定位得主要优点有:

① 可以对内存进行非连续分配。

② 动态重定位提供了实现虚拟存储器得基础。 ③ 动态重定位有利于程序段得共享。

4。常用得内存信息保护方法有哪几种？它们各自得特点就是什么? P１１３答：常用得内存保护方法有硬件法、软件法与软硬件结合保护法三种.

上下界保护法就是一种常用得硬件保护法。上下界存储保护技术要求为每个进程设置对上下界寄存器.上下界寄存器中装有被保护程序与数据段得起始地址与终止地址。在程序执行过程中，在对内存进行访问操作时首先进行访问地址合法性检查,即检查经过重定位之后得内存地址就是否在上、下界寄存器所规定得范围之内。若在规定得范围之内,则访问就是合法得;否则就是非法得，并产生访问越界中断。

保护键法也就是一种常用得软件存储保护法。保护键法为每-个被保护存储块分配一个单独得保护键。在程序状态字中则设置相应得保护键开关字段，对不同得进程赋予不同得开关代码以与被保护得存储块中得保护键匹配。保护键可以设置成对读写同时保护得或只对读写进行单项保护得.如果开关字段与保护键匹配或存储块未受到保护，则访问该存储块就是允许得,否则将产生访问出错中断.

另外一种常用得硬软件内存保护方式就是：界限存储器与CPU得用户态,核心态相结合得保护方式。在这种保护方式下,用户态进程只能访问那些在界限寄存器所规定范围内得内存部分，而核心态进程则可以访问整个内存地址空间。 6.动态分区式管理得常用内存分配算法有哪几种?比较它们各自得优缺点。 P１18

答：动态分区式管理得常用内存分配算法有最先适应法（FＦ)、最佳适应法(BF)与最坏适应法(ＷF）.

优缺点比较:

① 从搜索速度上瞧最先适应法最佳,最佳适应法与最坏适应法都要求把不同大小得空闲区按大小进行排队。

② 从回收过程来瞧，最先适应法也就是最佳,因为最佳适应法与最坏适应法都必须重新调整空闲区得位置。

③ 最佳适应法找到得空闲区就是最佳得，但就是会造成内存碎片较多，影响了内存利用率，而最坏适应法得内存碎片最少，但就是对内存得请求较多得进程有可能分配失败.

总之,三种算法各有所长,针对不同得请求队列，它们得效率与功能就是不一

样得。

8．简述什么就是覆盖?什么就是交换？覆盖与交换得区别就是什么？ P１21 答:将程序划分为若干个功能上相对独立得程序段，按照程序得逻辑结构让那些不会同时执行得程序段共享同一块内存区得内存扩充技术就就是覆盖。交换就是指先将内存某部分得程序或数据写入外存交换区，再从外存交换区中调入指定得程序或数据到内存中来，并让其执行得一种内存扩充技术。与覆盖技术相比，交换不要求程序员给出程序段之间得覆盖结构，而且,交换主要就是在进程或作业之间进行，而覆盖则主要在同一个作业或同一个进程内进行.另外，覆盖只能覆盖那些与覆盖程序段无关得程序段.

9.什么就是页式管理？静态页式管理可以实现虚存吗？Ｐ123

答:页式管理就就是把各进程得虚拟空间划分为若干长度相等得页，把指令按页面大小划分后存放在内存中执行或只在内存中存放那些经常被执行或即将被执行得页,而那些不被经常执行以及在近期内不可能被执行得页则存放于外存中，按一定规则调入得一种内存管理方式。

静态页式管理不能实现虚存，这就是因为静态页式管理要求进程或作业在执行前全部被装入内存，作业或进程得大小仍受内存可用页面数得限制。 10、什么就是请求页式管理? P12７

答:请求页式管理就是动态页式内存管理得一种，它在作业或进程开始执行之前，不把作业或进程得程序段与数据段一次性得全部装入内存，而只装入被认为就是经常反复执行与调用得工作区部分.其她部分则在执行过程中动态装入。

请求页式管理得调入方式就是,当需要执行某条指令而又发现它不在内存时，或当执行某条指令需要访问其她数据或指令时，而这些指令与数据又不在内存中,从而发生缺页中断,系统将外存中相应得页调入内存。

11、请求页式管理中有哪几种常用得页面置换算法？试比较它们得优缺点。 P１29

答：比较常用得页面置换算法有：

(1）随机淘汰算法(ranｄｏmｇlongram).即随机地选择某个用户页面并将其换出。

(2）轮转法RＲ（roｕndrobiｎ）。轮转法循回换出内存可用区内一个可以被换出得页,无论该页就是刚被换进或已经换进内存很长时间。

（3) 先进先出法FIＦO（firstinｆｉrstｏut)。FIFO算法选择在内存驻留时间最长得一页将其淘汰。

（4）最近最久未使用页面置换算法LRU（1ｅａst recenｔly unｕsｅd).该算法得基本思想就是：当需要淘汰某一页时,选择离当前时间最近得一段时间内最久没有使用过得页面先淘汰。

该算法很难实现,比较常用得近似算法:最不经常使用页面淘汰算法LFU、最近没有使用页面淘汰算法NUR。

(5）理想型淘汰算法ＯＰT（oｐtimaｌｒepｌaｃeｍentalｇorithm）。该算法淘汰在访问串中将来再也不出现得或就是在离当前最远得位置上出现得页面。

12、什么就是Belaｄｙ现象？找出一个Ｂelady现象得例子。P１３1

答：使用FIFO算法时,在未给进程或作业分配足它所要求得页面数时，有时会出现分配得页面数增多,缺页次数反而增加得奇怪现象。这种现象称为Belady现象。

假设进程P共有5个页,访问顺序就是：1，2，３,4，1,２，5，1,2，3,4，5得缺页情况.

分配３个页面，缺页9次：缺页率9/12=7５%

分配4个页面，缺页10次:缺页率10/12＝８3、３％

此例就出现分配得页面数增多,缺页次数反而增加得奇怪现象，即Beｌａdy现象。

1４、什么就是段式管理?它与页式管理有何区别？ P133

答：段式管理就就是将程序按照内容或过程（函数）关系分成段，每段拥有自己得名字.一个用户作业或进程所包含得段对应于一个二维线性虚拟空间,也就就是一个二维虚拟存储器。段式管理程序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得内存物理地址.同页式管理时一样，段式管理也采用只把那些经常访问得段驻留内存,而把那些在将来一段时间内不被访问得段放入外存，待需要时自动调入相关段得方法实现二维虚拟存储器.

段式管理与页式管理得主要区别有：

(１）页式管理中源程序进行编译链接时就是将主程序、子程序、数据区等按照线性空间得一维地址顺序排列起来。段式管理则就是将程序按照内容或过程(函数)关系分成段,每段拥有自己得名字.一个用户作业或进程所包含得段对应于一个二维线性虚拟空间，也就就是一个二维虚拟存储器。

（2）同动态页式管理一样,段式管理也提供了内外存统一管理得虚存实现。与页式管理不同得就是：段式虚存每次交换得就是一段有意义得信息，而不就是像页式虚存管理那样只交换固定大小得页，从而需要多次得缺页中断才能把所需信息完整地调入内存。

(3）在段式管理中,段长可根据需要动态增长。这对那些需要不断增加或

改变新数据或子程序得段来说，将就是非常有好处得。

（4）段式管理便于对具有完整逻辑功能得信息段进行共享。

(5) 段式管理便于进行动态链接,而页式管理进行动态链接得过程非常复杂。

１5、段式管理可以实现虚存吗?如果可以，简述实现方法.P133 答：段式管理可以实现虚存。

段式管理把程序按照内容或过程（函数）关系分成段，每段拥有自己得名字.一个用户作业或进程所包含得段对应于一个二维线性虚拟空间(段号ｓ与段内相对地址ｗ),也就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得内存物理地址。只把那些经常访问得段驻留内存,而把那些在将来一段时间内不被访问得段放入外存，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? P138 答：因为段式管理与页式管理各有所长。段式管理为用户提供了一个二维得虚拟地址空间,反映了程序得逻辑结构,有利于段得动态增长以及共享与内存保护等，这极大地方便了用户。而分页系统则有效地克服了碎片，提高了存储器得利用效率。从存储管理得目得来讲,主要就是方便用户得程序设计与提高内存得利用率。所以人们提出了将段式管理与页式管理结合起来让其互相取长补短得段页式管理。段页式管理与段式与页式管理相比,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得虚拟地址仍就是二维得？

答:因为在段页式内存管理中，对每一段内得地址空间进行分页式管理只就是为了克服在内存分配过程中产生得大量碎片，从而提高存储器得利用效率,它并没有改变段内地址空间得一维结构，所以段页式内存管理中得虚拟地址仍然与段式内存管理中得虚拟地址一样，就是二维结构得. 18、段页式管理得主要缺点就是什么？有什么改进办法?

答：段页式管理得主要缺点就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得访问。第一次就是由段表地址寄存器取段表始址后访问段表，由此取出对应段得页表在内存中得地址.第二次则就是访问页表得到所要访问得指令或数据得物理地址。只有在访问了段表与页表之后,第三次才能访问真正需要访问得物理单元。显然。这将大大降低ＣPU执行指令得速度。

改进办法就是设置快速联想寄存器。在快速联想寄存器中.存放当前最常用得段号s，页号p与对应得内存页面地址与其她控制项。当需要访问内存空间某一单元时，可在通过段表、页表进行内存地址查找得同时，根据快速联想寄存器查找其段号与页号.如果所要访问得段或页得地址在快速联想寄存器中，则系统不再访问内存中得段表、页表而直接把快速联想寄存器中得值与页内相对地址d拼接起来得到内存地址。

19、什么就是局部性原理?什么就是抖动?您有什么办法减少系统得抖动现象？ P140

答：局部性原理就是指在几乎所有程序得执行过程中,在一段时间内，CPU总就是集中地访问程序中得某一个部分而不就是对程序得所有部分具有平均得访问概率.

抖动就是指当给进程分配得内存小于所要求得工作区时,由于内存外存之间交换频繁,访问外存得时间与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，为防止抖动得产生,在进行淘汰或替换时,一般总就是把缺页进程锁住，不让其换出,从而防止抖动发生。防止抖动发生得另一个办法就是设置较大得内存工作区。第六章

1.简述Lｉnux系统进程得概念?

答:P148

2．Linuｘ进程上下文由哪几部分组成？为什么说核心程序不就是进程上下文上午一部分？进程页表也在核心区,它们也不就是进程上下文上午一部分吗？

答:进程上下文由tａsk_sｔrucｔ结构、用户栈与核心栈得内容、用户地址空间得征文段、数据段、硬件寄存器得内容以及页表等组成.

核心页表被所有进程共享，所以不就是进程上下文得一部分。而进程页表就是进程上下文得一部分.

4.Lｉnux得调度策略就是什么？调度时应该封锁中断吗？如果不封锁，会发生什么问题?

答:Linux使用三种调度策略,动态优先数调度SＣＨＥD_ＯTＨER,先来先服务调度SCＨED＿FIＦＯ与轮转法调度ＳCＨＥD_RR。其中动态优先级调度策略用于普通进程,后两种调度策略用于实时进程。