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1、姓名： _ 学号： _ 评分： _ 操作系 统原理作业（A）答案一、 （20 分每题 2 分）单项选择题1B, 2A, 3D, 4A, 5B, 6D, 7B, 8A, 9D, 10B 二、 (80 分每题 10 分)简答题1.什么叫开 中断？什 么叫关中断？什 么叫中断屏蔽？答： 把CPU 内部的处理机状态字PSW 的中断允许位清除从而不允许CPU 响应中断叫做关中断。设 置 CPU 内 部 的 处 理 机 状 态 字 PSW 的 中 断 允 许 位 从 而 允 许 CPU 响 应 中 断 叫 做 开 中 断 。中断屏蔽是指在中断请求产生之后，系统用软件方式有选择地封锁部分中断而允许其余部分的
2、中断仍能得到响应。2.试述缺页中断与一般中断的主要区别。解：缺页中断作为中断，同样需要经历保护CPU现场、分析中断原因、转缺页中断处理程序进行处理、恢复CPU现场等步骤。但缺页中断又是一种特殊的中断，它与一般中断的主要区别是：在指令执行期间产生和处理中断信号。通常，CPU都是在一条指令执行完后去检查是否有中断请求到达。若有便去响应中断：否则继续执行下一条指令。而缺页中断是在指令执行期间，发现所要访问的指令或数据不在内存时产生和处理的。一条指令在执行期间可能产生多次缺页中断。例如，对于一条读取数据的多字节指令，指令本身跨越两个页面，假定指令后一部分所在页面和数据所在页面均不在内存，则该指令的执行
3、至少产生两次缺页中断。3.什么是动态链接?用何种内存分配方法可以实现这种链接技术? 解：动态链接就是指当程序运行到需要调用某一模块时，再去链接，对于未使用的模块，就可以不必链接，采用段式内存分配方法可以实现这种技术。4.简述设备分配的过程。解： 设备分配程序要用到系统设备表、设备控制表、控制器控制表和通道控制表。设备分配时要考虑到设备的固有属性、分配的算法、防止死锁以及用户程序与实际使用的物理设备无关等特性。设备分配的过程主要是： (1)从系统设备表SDT中找到需要的物理设备的设备控制表DCT ； (2)若设备闲，则分配，然后从设备控制表DCT中找到控制器控制表指针所指出的控制器控制表 COC
4、T ； (3)若控制器闲，则分配，然后从控制器控制表COCT 中找到通道控制表指针所指出的通道控制表CHCT (4)根据通道控制表CHCT 中的状态信息来判断是否可以启动I O设备传送信息，若闲则可以，若忙则把该进程插入到等待通道的队列中去。5.试述成组链法的基本原理，并描述采用成组链法的磁盘块分配过程。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 答： 成组链法首先把文件存储设备中的所有空闲块按50 块一组分组。组的划分是从
5、后往前进行的。其中，每组的第一块用来存放前一组中各块的块号和总块数。第一组为49 块。最后一组的物理块号与总块数只能放在管理文件存储设备用的文件资源表中。分配和释放过程：首先，系统在初始化时把文件资源表复制到内存，从而把文件资源表中放有最后一组空闲块块号与总块数的堆栈载入内存，并使得空闲块的分配与释放可以在内存中进行。用于空闲块分配与回收的堆栈有栈指针Ptr ，且Ptr的初值等于该组空闲块的总块数。当申请者申请 n 块空闲块时，按照后进先出的原则，分配程序在取走Ptr所指的块号之后，再做Ptr Ptr 1 的操作。这个过程一直持续到所要求的n 块空间都分配完毕或堆栈中只剩下最后一个空闲块的块号
6、时。当堆栈中只剩下最后一个空闲块号时，系统启动设备管理程序，将该块中存放的下一组的块号与总块数读入内存之后再把该块分配给申请者。然后，系统重新设置Ptr 指针，并继续为申请者分配空间。文件存储设备的最后一个空闲块中设置有尾标识，以指示空闲块分配完毕。如果用户进程不再使用有关文件并删除这些文件时，回收程序回收这些文件占用的物理块。成组链法的回收过程仍利用文件管理堆栈进行。在回收时，回收程序先做Ptr Ptr l操作，然后把回收的物理块号放入当前Ptr 指针所指的位置。如果Ptr等于 50，则表示该组已经全部回收。此时，如果还有物理块需要回收的话，那么回收该块并启动I O 设备管理程序，把回收的5
7、0 个块号与块数写入新回收的块中。然后将Ptr 置 l 另起一个新组。对空闲块的分配和释放必须互斥进行。6.覆盖技术与虚拟存储技术有何本质不同? 解：覆盖技术中，覆盖段由用户设计，用户自身对内存的划分要参与操作；虚拟存储技术是由系统提供逻辑空间给用户使用，而用户并不真正了解内存的情况，物理空间的划分和管理由系统完成。7.使用文件系统时，通常要显式地进行OPEN ，CLOSE 操作。 (1)这样做的目的是什么? (2)若取消显式的OPEN ，CLOSE 操作，应如何做? (3) 取消显式的OPEN ，CLOSE 有什么不利 ? 解答： (1)显式的 OPEN 操作完成文件的打开功能。将基本文件目
8、录中的内容读人用户活动的文件表中，并在系统活动文件表中记录文件的打开次数。显式的CLOSE 操作完成文件的关闭操作。撤消用户的活动文件表中的相应的表项，改变系统活动文件表中的文件打开次数信息。如果需要，还要将被改动过的文件目录信息写回基本文件目录中。(2) 可以取消显式的OPEN 与 CLOSE 操作。如果取消了OPEN 与CLOSE 操作，系统在进行文件操作前需判断文件是否已打开。若未打开，则应自动完成文件的打开功能，以建立用户与文件间的联系。同时，在系统结束时还应自动关闭所有的被打开文件，更新系统的基本文件目录。(3) 取消显式的 OPEN 与CLOSE 操作使得文件的读写操作变得复杂，因
9、为在每次读写前都需要判断文件是否已被打开。此外，系统在结束时也要做一些额外的工作，以完成CLOSE 应该完成的操作。8.在某多道程序系统中，供用户使用的内存空间有100K，磁带机2台，打印机1台。系统采用可变式分区分配方式管理内存，对磁带机和打印机采用静态分配方式，并假设输入输出操作的时间忽略不计。现有一作业序列如下表所示。作业号到达时间要求计算时间要求内存量申请磁带机数申请打印机数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - -
10、 1 8： 00 25分钟15K 1台1台2 8： 20 10分钟30K - 1台3 8： 20 20分钟60K 1台- 4 8： 30 20分钟20K 1台- 5 8： 35 15分钟10K 1台1台假设作业调度采用先来先服务算法，优先分配内存的低地址区域且不准移动已在内存中的作业，在内存中的作业平分CPU 时间，试问： (1)作业调度选中作业的次序是什么? (2)如果把一个作业的周转时间定义为到达系统至计算完成的时间，则最大和最小的作业周转时间是多少? (3)作业全部执行结束的时间是多少? 分析 8： 00时，作业1到达，此时内存和外设均处于空闲状态，且作业1申请的设备台数与内存均可被满足
11、，系统中尚有1台磁带机空闲。8：20时，作业 2到达，由于作业2申请的打印机当前正被作业1使用，因此作业2只能等待。与此同时，作业 3也已到达，它只申请1台磁带机和60K内存空间，系统能够满足它的要求，因此作业3进入内存运行没有空闲外设。此时，作业1已运行了20分钟，它还需要运行5分钟但这时内存中已有两道作业，因此它们要平分CPU 时间，即作业1至少还要运行10分钟才能运行完毕。8： 30时，作业 1运行完毕，释放了它所占用的磁带机和打印机，也释放了它所占用的内存空间。此时，系统中有1台磁带机和1台打印机空闲，还有一个大小为15K和一个大小为25K的空闲分区。与此同时，作业4也到达，它与正在等
12、待的作业2一起竞争内存和外设。因作业2所要求的内存空间量无法满足，因此作业2只好继续等待作业4只申请 20K内存空间并只要1台磁带机，它的资源申请可以得到满足，因此作业4可以进入内存并运行有1台打印机空闲。此时，作业3已运行了 5分钟，它还需要运行15分钟，内存中有两道作业。8： 35时，作业 5到达，这时已没有空闲磁带机，因此作业5等待。9： 00时，作业3运行完毕，释放了它所占用的1台磁带机，也释放了它所占用的内存空间。此时，系统中有1台磁带机和1台打印机空闲，还有一个大小为75K和一个大小为5K的空闲分区。因作业2先于作业 5到达，且作业2的资源申请能够得到满足，所以作业2被调入内存，而
13、作业5继续等待。有1台磁带机空闲。9： 10时，作业4运行完毕，释放了它所占用的1台磁带机，也释放了它所占用的内存空间此时，系统中有2台磁带机空闲，还有一个大小为70K的空闲分区但因作业5申请 1台打印机，而系统中惟一的打印机正被作业2使用，它只好继续等待。9： 15时，作业 2运行完毕，释放了它所占用的打印机，也释放了它所占用的内存空间。此时，系统中所有资源空闲。这时，作业5进入内存运行，它独自使用CPU，15分钟后 ( 即 9： 30) 运行完毕。解 : (1) 作业调度选中作业的次序是1、3、4、2、 5。 (2)作业 1的周转时间是8：30 8：00=30 分钟作业 2的周转时间是9： 158： 20=55分钟作业 3的周转时间是9： 008： 20=40分钟作业 4的周转时间是9： 108： 30=40分钟作业 5的周转时间是9： 308： 35=55分钟因此，作业的最大周转时间是55分钟，作业的最小周转时间是30分钟。 (3)作业全部执行结束的时间是9：30。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -