操作系统课设——三种存储管理方式的地址换算

题目三种存储管理方式的地址换算

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指导教师：姚若龙

2018年11月27日

【目录】

摘要 (01)

引言 (02)

算法设计 (02)

程序分析 (04)

算法分析 (09)

调试结果 (11)

个人总结 (15)

参考文献 (15)

摘要：

操作系统（Operating System，OS）是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件（或程序集合）。

从用户角度看，操作系统可以看成是对计算机硬件的扩充；

从人机交互方式来看，操作系统是用户与机器的接口；从计算机的系统结构看，操作系统是一种层次、模块结构的程序集合，属于有序分层法，是无序模块的有序层次调用。操作系统在设计方面体现了计算机技术和管理技术的结合。操作系统是系统软件的核心，、它控制程序的执行和提供资源分配、调度、输入/输出控制和数据管理等任务。如DOS、UNIX、OS/2和Windows NT都是得到广泛使用的操作的系统。

三种管理方式中，分页系统能有效地提高内存利用率，分段系统则能很好地满足用户需要，而段页式系统则是把前两种结合起来形成的系统。这种新系统既具有分段系统的便于实现、分段可共享、易于保护、可动态链接等一系列优点，有能像分页系统那样很好地解决内存的外部碎片问题，以及可为各个分段离散地分配内存等问题。

关键字：

分页方式，分段方式，段页式方式，操作系统。

一.引言

分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的片，称为页面或页。在分段存储管理方式中，作业的地址空间被划分为若干个段，每个段定义了一组逻辑信息。段的长度由相应的逻辑信息组的长度决定，因而个段长度不等。段页式存储管理方式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。三种存储管理都有其相应的段表、页表和地址变换机构。

二．三种存储管理方式地址换算描述

（1）分页存储管理方式

在页式存储管理方式中地址结构由两部构成，前一部分是页号，后一部分为页内地址w（位移量），如图

为了实现从进程的逻辑地址到物理地址的变换功能，在系统中设置了页表寄存器，用于存放页表在内存中的始址和页表的长度。当进程要访问某个逻辑地址中的数据时，分页地址变换机构会自动地将有效地址（相对地址）分为页号和页内地址两部分，再以页号为索引去检索页表。查找操作由硬件执行。在执行检索之前，先将页号与页表长度进行比较，如果页号大于或等于页表长度，则表示本次所访问的地址已超越进程的地址空间。于是，这一错误将被系统发现并产生一地址越界中断。若未出现越界错误，则将页表始址与页号和页表项长度的乘积相加，便得到该表项在页表中的位置，于是可从中得到该页的物理块号，将之装入物理地址寄存器中。与此同时，再将有效地址寄存器中的页内地址送入物理地址寄存器的块内地址字段中。这样便完成了从逻辑地址到物理地址的变换。

（2）分段存储管理方式

程序通过分段划分为多个模块，如代码段、数据段、共享段：

–可以分别编写和编译

–可以针对不同类型的段采取不同的保护

–可以按段为单位来进行共享，包括通过动态链接进行代码共享

为了实现从进程的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，则将该段的基址与段内地址d

相加，即可得到要访问的内存物理地址。

（3）段页存储管理方式

在段页式系统中，为了便于实现地址变换，需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球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址，并利用逻辑地址中的段内页号P来获得对应表的页表项位置，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。

（4）段表、页表、段表地址寄存器。

为了进行地址转换，系统为每个作业建立一个段表，并且要为该作业段表中的每一个段建立一个页表。系统中有一个段表地址寄存器来指出作业的段表起始地址和段表长度。

三．程序模块

int settable1(int n,int k);//创建页表

int printTable1(int n,int k);//显示页表

int transt(int n,int k,int add);//分页地址换算

int defSect(int n,int *t);//创建段表

int printSect(int n);//输出段表内容

int transSect(int n,int s,int d);//进行分段地址换算函数

int setSectTable(int n,int k);//创建段页式内容

int printSectTable(int n,int k);//显示段页内容

int transSectPage(int n,int k,int s1,int s2,int s3);//段页式地址换算

//定义页表结构体

typedef struct stable

{

int y1;//页号

int y2;//块号

}stable;

struct stable setst[512];

typedef struct setsect

{

int d1;//段号

int d2;//段长

int d3;//基址

}setsect;

struct setsect sets[512];//定义段表的总长度

//建立段页式内的页表的结构体

typedef struct table

{

int dy1;//页号

int dy2;//块号

}table;

//建立段页式的结构体

typedef struct setAll

{

struct table c1[512];//定义段内页表的结构体

int c2;//段号

int c3;//段长

int c4;//起始地址

}setAll;

struct setAll set[512];//定义段页式的总长度

1.分页系统

int page(int A,int L)

{

int d,P,kd,i;

int WD;

int PT[256];

for(i=1;i<256;i++)

{

PT[i]=rand() %512;//定义随机产生的快号在到之间 }

P=A/L;//页号等于逻辑地址/页面大小

d=A%L;//页内地址=逻辑地址％页面大小

if(P>L) printf("页号大于页表长度,越界中断\n\n");//如果页号大于页表长度，输出越界中段

else {

printf("页号=逻辑地址/页面大小=%d,页内地址=逻辑地址％页面大小=%d\n",P,d);//输出页号和页内地址

kd=PT[P];//根据页号随机产生快号

printf("根据页号%d得到块号%d\n",P,kd);

WD=kd*L+d;//计算物理地址的公式

printf("物理地址=块号%d*页面大小%d+页内地址%d\n",kd,L,d);//输出物理地址=块号*页面大小+页内地址

printf("逻辑地址%d换算后的物理地址为%d\n\n",A,WD);//输出物理地址的结果

return (0);

}

}

2.分段系统

int Segment(int sn,int sd)

{

int i,wd;

for(i=0;i<255;i++)

{

st.segf[i]=rand()%255;//定义随机产生段首地址为到之间

st.segl[i]=rand()%2048;//定义随机产生段长度为到之间

}

if(sn>256) printf("段号%d大于段表长度,越界中断\n\n",sn);//如果段号大于段表长度，输出越界中断

else if(sd>st.segl[sn]) printf("段内地址%d大于段长度%d,越界中断\n",sd,st.segl[sn]);//如果段内地址大于段长度，输出越界中断

else{

printf("根据段号找到段首地址%d\n",st.segf[sn]);

printf("物理地址=段首地址%d+段内地址%d\n",st.segf[sn],sd); //输出物理地址=段首地址+段内地址

wd=st.segf[sn]+sd;//计算物理地址的算法

printf("换算得到的物理地址为:%d\n\n",wd);//输出物理地址

}

return (0);

3.段页系统

int SegPagt(int sn,int pn,int pd)

{

int i,wd;

sp.pl=256;

for(i=0;i<255;i++)

{

sp.pf[i]=sp.segf[i]=rand()%26624;//定义随机产生的数在到之间

sp.ptl[i]=sp.segl[i]=rand()%512;//定义随机产生的数在到之间

sp.pt[i]=rand()%256;//定义随机产生的数在到之间

}

if(sn>256) printf("段号%d大于段表长度,越界中断\n\n",sn);//如果段号大于段表长度,输出越界中断

else if(pn>sp.ptl[pn]) printf("页号%d大于页表长度%d,越界中断\n",pn,sp.ptl[pn]);//如果页号大于页表长度,输出越界中断

else if(pd>sp.pl) printf("页内地址%d大于页面长度%d,中断\n",pd,sp.pl);//如果页内地址大于页面长度,输出中断else{

printf("通过段号%d找到页表首地址%d\n通过页号%d找到块号%d\n",sn,sp.pf[sn],pn,sp.pt[pn]);//输出页表首地址和块号

printf("物理地址=页表首地址%d+快号%d*页面长度%d+页内地址%d\n",sp.pf[sn],sp.pt[pn],sp.pl,pd);//输出物理地址=页表首地址+快号*页面长度+页内地址

wd=sp.pf[sn]+sp.pt[pn]*sp.pl+pd;//计算物理地址的公式

printf("物理地址为:%d\n\n",wd);//输出物理地址的最好结果

}return (0);

}

4.主函数

int main()

{

int code;

int pl,pa,sn,sd,pd,pn;

//const int ptl ;

int temp;

printf("----------------地址换算过程----------------------------\n\n"); printf(" 1.分页式地址换算\n");

printf(" 2.分段式地址换算\n");

printf(" 3.段页式地址换算\n");

printf(" 4.结束运行\n\n");

printf("----------------------------------------------------------\n"); printf("请输入您的选择：");

scanf("%d",&code);

switch(code)

{

case 1:{

printf("注意:请演示设定页表长度小于\n");

printf("请输入换算的逻辑地址：\n");

scanf("%d",&pa);

printf("页面大小（B）:\n");

scanf("%d",&pl);

page(pa,pl);

}break;

case 2:{

printf("请演示设定段表长度小于\n");

printf("请输入逻辑地址的段号:\n");

scanf("%d",&sn);

printf("段内地址:\n");

scanf("%d",&sd);

Segment(sn,sd);

}break;

case 3:{

printf("预设定段表长为,页面大小为\n");

printf("请输入逻辑地址的段号:\n");

scanf("%d",&sn);

printf("页号:\n");

scanf("%d",&pn);

printf("页内地址:\n");

SegPagt(sn,pn,pd);

}break;

case 4:{}break;

}

}while (code<4);

}

四．三种存储管理方式的地址变换机构

（1）分页系统的地址变换机构

为了实现从进程的逻辑地址到物理地址的变换功能，在系统中设置了页表寄存器，用于存放页表在内存中的始址和页表的长度。当进程要访问某个逻辑地址中的数据时，分页地址变换机构会自动地将有效地址（相对地址）分为页号和页内地址两部分，再以页号为索引去检索页表。查找操作由硬件执行。在执行检索之前，先将页号与页表长度进行比较，如果页号大于或等于页表长度，则表示本次所访问的地址已超越进程的地址空间。

于是，这一错误将被系统发现并产生一地址越界中断。若未出现越界错误，则将页表始址与页号和页表项长度的乘积相加，便得到该表项在页表中的位置，于是可从中得到该页的物理块号，将之装入物理地址寄存器中。与此同时，再将有效地址寄存器中的页内地址送入物理地址寄存器的块内地址字段中。这样便完成了从逻辑地址到物理地址的变换。

（2）分段系统的地址变换机构

为了实现从进程的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。

1.若S>TL，表示段号太大，是访问越界，于是产生越界中断信号；

2.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；

3.若未越界，则将该段的基址与段内地址d相加，即可得到要访问的内存物理地址。

（3）段页式系统中的地址变换机构

在段页式系统中，为了便于实现地址变换，需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球出该段所对应的段表项在段表中的位

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。

五.结果分析

1）主菜单页面

2）页式页面

选择 1

输入：换算的逻辑地址：120

页面大小：100 输出：页号=1

页内地址=20

块号=41

物理地址=4120

3）段式页面

选择 2

输入：换算的逻辑地址的段号：230 段内地址：180

输出：段首地址=68

物理地址=248

4）段页式页面

选择 3

输入：逻辑地址的段号：230

页号：5

页内地址：10

输出：页表首地址==5447

块号=166

物理地址=47953

六．个人总结

为期一周的操作系统课程设计很快就结束了，做为每个学期末的一项必修课，课程设计的目的就是要让我们能够更加深刻的理解课堂上所学的知识，并能够将它们应用到实践中去，让知识能为实践服务。

这次操作系统的课程设计，我是通过编程演示三种存储管理方式的地址换算过程。通过这次课程设计，加深了我对课堂上所学的三种存储管理方式的地址换算的概念的理解，了解了操作系统的工作原理已经平时遇到的一些状况是怎么样产生的，通过这次操作系统的课程设计，另我学到了很多在课堂上学不到的知识，以及动手能力，这次课程设计老师不限开发工具，因此也锻炼了我们对新的开发工具的掌握能力。对于我们计算机专业的学生来说，在软件更新如此之快的今天，对新的开发工具的快速掌握能力也是一项必不可少的能力。当然，在这次课程设计中，也暴露出来了一些问题，就是我对开发工具的使用，虽然大学三年基本是用C编写程序比较多，但是还是感到了力不从心的感觉，就是自己对一些C函数库的了解不够，导致自己在用的时候走了很多弯路，这也从间接让我了解了许多平时学习不到的知识。课程设计不仅能锻炼我们把知识应用于实践的能力，还锻炼了我们思维的逻辑性。编写一个BUG尽可能少的程序，需要考虑很多方面的问题，包括给别人试用，这就锻炼了我们逻辑思维的能力，为今后走上工作岗位打下了坚实的基础。

参考文献：

《计算机操作系统第2版》清华大学出版社

《C primer plus》（第5版）人民邮电出版社

操作系统习题及答案一

习题一操作系统概论 选择题 1. 计算机的操作系统是一种（） ■ A. 应用软件 B.系统软件 C.工其软件D 字表处理软件 2. 批处理系统的主要缺点是（ ). A. CPU 的利用率不高 B.失去了交互性 C.不具备并行性 D.以上都不是 3. 计算机操作系统的功能是（ ). A. 把源程序代码转换为标准代码 B. 实现计算机用户之间的相互交流 C. 完成计算机硬件与软件之间的转换 D. 控制、管理计算机系统的资源和程序的执行 4. 在分时系统中，时间片一定时， （），响应时间越长. A. 内存越多 B.用户数越多 C.内存越少 D 用户数 越少 5. 操作系统的（ ）管理部分负责对进程进行调度 . A?主存储器 B.控制器 C.运算器 D 处理机 6. 从用户的观点看，操作系统是（ ）. A. 用户与计算机之间的接口 B. 控制和管理计算机资源的软件 C. 合理地组织计算机工作流程的软件 D. 由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 7. 操作系统的功能是进行处理机管理、 （）管理、设备管理及信息管理 9. 操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是 为了提咼计算机的（ 户使用计算机而配备的一种系统软件 . 10. 所谓（）是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处 和外围设备等其他资源. A.多重处理 B.多道程序设计 C.实时处理 D?并行执行 11. （）操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同 A. CPU 的利用率不高 C.不具备并行性 B.资源利用率 D.以上都不是 A.进程 B.存储器 C.硬件 D.软件 8.操作系统中采用多道程序设计技术提高 CPU 和外部设备的（） A.利用率 B.效率 C.稳定性 D.兼容性 ）和方便用 理机的时间

计算机操作系统存储管理练习题

一、选择 1．分页存储管理的存储保护是通过( )完成的. A.页表（页表寄存器） B.快表 C.存储键 D.索引动态重定 2．把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址称为（）。 A、加载 B、重定位 C、物理化 D、逻辑化 3．在可变分区存储管理中的紧凑技术可以---------------。 A.集中空闲区 B.增加主存容量 C.缩短访问时间 D.加速地址转换 4．在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是( )。 A.减少程序占用的主存空间 B.物理上扩充主存容量 C.提高CPU效率 D.代码在主存中共享 5．存储管理方法中，( )中用户可采用覆盖技术。 A．单一连续区 B. 可变分区存储管理 C．段式存储管理 D. 段页式存储管理 6．把逻辑地址转换成物理地址称为（）。 A.地址分配 B.地址映射 C.地址保护 D.地址越界 7．在内存分配的“最佳适应法”中，空闲块是按（）。 A.始地址从小到大排序 B.始地址从大到小排序 C.块的大小从小到大排序 D.块的大小从大到小排序 8．下面最有可能使得高地址空间成为大的空闲区的分配算法是（）。 A.首次适应法 B.最佳适应法 C.最坏适应法 D.循环首次适应法 9．那么虚拟存储器最大实际容量可能是( ) 。 A.1024K B.1024M C.10G D.10G+1M 10．用空白链记录内存空白块的主要缺点是（）。 A.链指针占用了大量的空间 B.分配空间时可能需要一定的拉链时间 C.不好实现“首次适应法” D.不好实现“最佳适应法” 11．一般而言计算机中（）容量(个数)最多. A.ROM B.RAM C.CPU D.虚拟存储器 12．分区管理和分页管理的主要区别是（）。 A.分区管理中的块比分页管理中的页要小 B.分页管理有地址映射而分区管理没有 C.分页管理有存储保护而分区管理没有 D.分区管理要求一道程序存放在连续的空间内而分页管理没有这种要求。13．静态重定位的时机是（）。 A.程序编译时 B.程序链接时 C.程序装入时 D.程序运行时 14．通常所说的“存储保护”的基本含义是（） A.防止存储器硬件受损 B.防止程序在内存丢失 C.防止程序间相互越界访问 D.防止程序被人偷看 15．能够装入内存任何位置的代码程序必须是( )。 A.可重入的 B.可重定位

操作系统例题讲解

操作系统例题讲解 一、调度算法 对如下表所示的5个进程： 采用可剥夺的静态最高优先数算法进行调度（不考虑系统开销）。 问 题： ⑴ 画出对上述5个进程调度结果的Gantt 图； ⑵ 计算5个进程的平均周转时间、平均带权周转时间。 解： ⑴ 调度结果的Gantt 图如下： 0 2 4 5 7 9 10 12 14 (2) 时间计算： 二、存储管理 某系统采用虚拟页式存储管理方式，页面大小为2KB ，每个进程分配的页框数固定为4页。采用局部置换策略，置换算法采用改进的时钟算法，当有页面新装入内存时，页表的时钟指针指向新装入页面的下一个在内存的表项。设当前进程P 的页表如下（“时钟”指针指向逻辑页面3的表项）： 逻辑页号 0 1 2 3 4 5 问 题： ⑴ 当进程P 依次对逻辑地址执行下述操作： ① 引用 4C7H ； ② 修改 19B4H ； ③ 修改 0C9AH ； 写出进程P 的页表内容； ⑵ 在 ⑴ 的基础上，当P 对逻辑地址27A8H 进行访问， 该逻辑地址对应的物理地址是多少？

解：页面大小为2KB，2KB=2×210=211， 即逻辑地址和物理地址的地址编码的低11位为页内偏移； ⑴①逻辑地址4C7H=0100 1100 0111B，高于11位为0，所以该地址访问逻辑页面0； 引用4C7H，页表表项0：r=1； ②逻辑地址19B4H=0001 1001 1011 0100B，高于11位为3，所以该地址访问逻辑页面3； 修改19B4H，页表表项3：r=1, m=1; ③逻辑地址0C9AH=0000 1100 1001 1010B，高于11位为1，所以该地址访问逻辑页面1； 逻辑页1不在内存，发生缺页中断； ①、②两操作后，P的页表如下： 逻辑页号 1 2 3 4 5 按改进的时钟算法，且时钟指针指向表项3，应淘汰0页面， 即把P的逻辑页面1读到内存页框101H，页表时钟指针指向表项2。 并执行操作：修改0C9AH。 经上述3个操作后，P的页表如下： 逻辑页号 1 2 3 4 5 ⑵逻辑地址27A8H=0010 0111 1010 1000B，高于11位为4，所以该地址访问逻辑页面4； 页面4不在内存，发生缺页中断；按改进的时钟算法，淘汰页面2，页面4读到110H页框， 所以，逻辑地址27A8H对应的物理地址为： 0001 0001 0000 111 1010 1000B=887A8H。 三、设备与I/O管理 设系统磁盘只有一个移动磁头，磁道由外向内编号为：0、1、2、……、199；磁头移动一个磁道所需时间为1毫秒；每个磁道有32 个扇区；磁盘转速R=7500r/min. 系统对磁盘设备的I/O请求采用N-Step Look （即N-Step Scan，但不必移动到磁道尽头），N=5。设当前磁头在60号磁道，向内移动；每个I/O请求访问磁道上的1个扇区。现系统依次接收到对磁道的I/O请求序列如下： 50, 20, 60, 30, 75, 30, 10, 65, 20, 80,15, 70 问题： ⑴写出对上述I/O请求序列的调度序列，并计算磁头引臂的移动量； ⑵计算：总寻道时间（启动时间忽略）、总旋转延迟时间、总传输时间和总访问处理时间。 解：⑴考虑序列中有重复磁道的I/O请求，调度序列为： 60→75→50→30→20→15→10→65→70→80 磁头移动量=(75-60)+(75-50)+(50-30)+(30-20)+ (20-15)+(15-10)+(65-10)+(70-65)+(80-70) =15+25+20+10+5+5+55+5+10=155（磁道）

操作系统习题答案

内存1通常情况下，在下列存储管理方式中，（）支持多道程序设计、管理最简单，但存储碎片多；（）使内存碎片尽可能少，而且使内存利用率最高。 Ⅰ．段式；Ⅱ．页式；Ⅲ．段页式；Ⅳ．固定分区；Ⅴ．可变分区 正确答案：Ⅳ；Ⅰ 2为使虚存系统有效地发挥其预期的作用，所运行的程序应具有的特性是（）。正确答案：该程序应具有较好的局部性(Locality) 3提高内存利用率主要是通过内存分配功能实现的，内存分配的基本任务是为每道程序（）。使每道程序能在不受干扰的环境下运行，主要是通过（）功能实现的。Ⅰ．分配内存；Ⅱ．内存保护；Ⅲ．地址映射；Ⅳ．对换；Ⅴ．内存扩充；Ⅵ．逻辑地址到物理地址的变换；Ⅶ．内存到外存间交换；Ⅷ．允许用户程序的地址空间大于内存空间。 正确答案：Ⅰ；Ⅱ 4适合多道程序运行的存储管理中，存储保护是 正确答案：为了防止各道作业相互干扰 5下面哪种内存管理方法有利于程序的动态链接（）？ 正确答案：分段存储管理 6在请求分页系统的页表增加了若干项，其中状态位供（）参考。 正确答案：程序访问 7从下面关于请求分段存储管理的叙述中，选出一条正确的叙述（）。 正确答案：分段的尺寸受内存空间的限制，但作业总的尺寸不受内存空间的限制

8虚拟存储器的特征是基于（）。 正确答案：局部性原理 9实现虚拟存储器最关键的技术是（）。 正确答案：请求调页(段) 10“抖动”现象的发生是由（）引起的。 正确答案：置换算法选择不当 11 在请求分页系统的页表增加了若干项，其中修改位供（）参考。 正确答案：换出页面 12 虚拟存储器是正确答案：程序访问比内存更大的地址空间 13测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率97.7％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。 正确答案：减少运行的进程数 14在请求调页系统中，若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度，则会引起（）。 正确答案：越界中断 15 测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为：CPU利用率20％，用于对换空间的硬盘的利用率97.7％，其他设备的利用率5％。由此断定系统出现异常。此种情况下（）能提高CPU的利用率。 正确答案：加内存条，增加物理空间容量 16 对外存对换区的管理应以（）为主要目标，对外存文件区的管理应以（）

操作系统例题汇总

1．2例题精选 例如何理解虚拟机的概念？ 解:一台仅靠由硬件组成的计算机一般被称为裸机，不易使用。操作系统为用户使用计算机提供了许多服务，从而把一台难于使用的裸机改造成了功能更强大、使用更方便的计算机系统，这种计算机系统称为虚拟机。所谓虚拟，是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。前者是实际存在的，而后者是虚的，只是用户的一种感觉。在单CPU的计算机系统中能同时运行多道程序，好像每个程序都独享一个CPU，这就是虚拟。在构造操作系统时，把操作系统分成若干层，每层完成特定的功能，从而形成一个虚拟机。下层的虚拟机为上层的虚拟机提供服务，这样逐次扩充以完成操作系统的功能。 讨论“虚拟”的概念体现在操作系统的方方面面。例如，虚拟存储器，使一台只有4MB内存的计算机可以运行总容量远远超过4 MB的程序；虚拟外设，能够使多个用户同时访问该外设等。 例什么是多道程序设计，它的主要优点是什么？ 解: 所谓多道程序设计是指把一个以上的程序存放在内存中，并且同时处于运行状态，这些程序共享CPU和其他计算机资源。其主要优点是： （1）CPU的利用率高：在单道程序环境下，程序独占计算机资源，当程序等待I／O操作时CPU空闲，造成CPU资源的浪费。在多道程序环境下，多个程序共享计算机资源，当某个程序等待 I／O操作时，CPU可以执行其他程序，这大大地提高了CPU的利用率。 （2）设备利用率高：在多道程序环境下，内存和外设也由多个程序共享，无疑也会提高内存和外设的利用率。 （3）系统吞吐量大：在多道程序环境下，资源的利用率大幅度提高，减少了程序的等待时间，提高了系统的吞吐量。 讨论多道程序在计算机中并发地运行是现代计算机系统的重要特征。早期的单道批处理系统与人工操作相比自动化程度大大提高，但系统中仍有较多的空闲资源，系统的性能较差。多遭批处理系统虽有很多优点，但这种系统交互能力差，作业的平均周转时间长。多道程序处理系统要解决的主要问题是，如何使多个程序合理、有序地共事处理机、内存、外设等资源。 例1.3 A， B两个程序，程序 A按顺序使用CPU 10 S，使用设备甲 5 S，使用 CPU 5 S，使用设备乙 10 S，最后使用 CPU 10 S。程序 B按顺序使用设备甲 10 S，使用 CPU 10 S，使用设备乙5S，使用CPU 5S，使用设备乙 10S。（忽略调度程序执行时间）试问： （1）在顺序环境下执行程序A和程序B，CPU的利用率是多少？ （2）在多道程序环境下， CPU的利用率是多少？ 解（1）程序A和程序B顺序执行时，程序A执行完毕，程序B才开始执行。两个程序共耗时80S，其中占用CPU时间为40S，顺序执行时CPU的利用率为50％。 （2）在多道程序环境下，两个程序并发执行，其执行情况如图所示。可以看出，两个程序共耗时45S，其中占用CPU时间为40S，故此时CPU的利用率为40/45=％。 讨论 (1)在单道程序环境下，程序顺序执行，CPU被一道程序独占，即使CPU空闲，其他程序也不能使用，所以 CPU的利用率低。 （2）在多道程序环境下，若干个程序宏观上同时执行，微观上交替执行。当其中一个程序由于某种原因（例如进行1／O操作）而不能占用CPU时，其他程序就可以占用CPU，提高了CPU的利用率。

操作系统实验 设备管理汇总

操作系统实验 名称实验六设备管理 姓名 专业 学号 日期 2015年12月01日指导老师

一、实验目的 1.理解设备管理的概念和任务。 2.掌握独占设备的分配、回收等主要算法的原理并编程实现。 二、实验内容与要求 1.在Windows系统中，编写程序实现对独占设备的分配和回收的模拟，该程序中包括：建立设备类表和设备表、分配设备和回收设备的函数。 三、实验原理 1.独占设备的分配、回收等主要算法的原理。 为了提高操作系统的可适应性和可扩展性，现代操作系统中都毫无例外地实现了设备独立性，又叫做设备无关性。设备独立性的含义是：应用程序独立于具体使用的物理设备。 为了实现独占设备的分配，系统设置数据表格的方式也不相同，在实验中只要设计合理即可。这里仅仅是一种方案，采用设备类表和设备表。 （1）数据结构 操作系统设置“设备分配表”，用来记录计算机系统所配置的独占设备类型、台数以及分配情况。设备分配表可由“设备类表”和“设备表”两部分组成，如下 设备类表设备表 控制器表通道表 设备队列队首指针。凡因请求本设备而未得到满足的进程，其PCB都应按照一定的策略排成一个队列，称该队列为设备请求队列或简称设备队列。其队首指针指向队首PCB。在有的系统中还设置了队尾指针。 设备状态。当设备自身正处于使用状态时，应将设备的忙/闲标志置“1”。若与该设备相连接的控制器或通道正忙，也不能启动该设备，此时则应将设备的等待标志置“1”。

与设备连接的控制器表指针。该指针指向该设备所连接的控制器的控制表。在设备到主机之间具有多条通路的情况下，一个设备将与多个控制器相连接。此时，在DCT中还应设置多个控制器表指针。 （2）设备分配 1)当进程申请某类设备时，系统先查“设备类表”。 2)如果该类设备的现存台数可以满足申请要求，则从该类设备的“设备表”始址开始依次查该类设备在设备表中的登记项，找出“未分配”的设备分配给进程。 3)分配后要修改设备类表中的现存台数，把分配给进程的设备标志改为“已分配”且填上占用设备的进程名。 4)然后，把设备的绝对号与相对号的对应关系通知用户，以便用户在分配到的设备上装上存储介质。 （3）设备回收 当进程执行结束撤离时应归还所占设备，系统根据进程名查设备表，找出进程占用设备的登记栏，把标志修改为“未分配”，清除进程名。同时把回收的设备台数加到设备类表中的现存台数中。 设备分配程序的改进 增加设备的独立性：为了获得设备的独立性，进程应使用逻辑设备名I/O。这样，系统首先从SDT中找出第一个该类设备的DCT。若该设备忙，又查找第二个该类设备的DCT，仅当所有该类设备都忙时，才把进程挂在该类设备的等待队列上，而只要有一个该类设备可用，系统便进一歩计算分配该设备的安全性。 四、程序流程图

第四章 操作系统存储管理(练习题)

第四章存储管理 1. C存储管理支持多道程序设计，算法简单，但存储碎片多。 A. 段式 B. 页式 C. 固定分区 D. 段页式 2.虚拟存储技术是 B 。 A. 补充内存物理空间的技术 B. 补充相对地址空间的技术 C. 扩充外存空间的技术 D. 扩充输入输出缓冲区的技术 3.虚拟内存的容量只受 D 的限制。 A. 物理内存的大小 B. 磁盘空间的大小 C. 数据存放的实际地址 D. 计算机地址位数 4.动态页式管理中的 C 是：当内存中没有空闲页时，如何将已占据的页释放。 A. 调入策略 B. 地址变换 C. 替换策略 D. 调度算法 5.多重分区管理要求对每一个作业都分配 B 的内存单元。 A. 地址连续 B. 若干地址不连续 C. 若干连续的帧 D. 若干不连续的帧 6.段页式管理每取一数据，要访问 C 次内存。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 7.分段管理提供 B 维的地址结构。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 8.系统抖动是指 B。 A. 使用计算机时，屏幕闪烁的现象 B. 刚被调出内存的页又立刻被调入所形成的频繁调入调出的现象 C. 系统盘不干净，操作系统不稳定的现象 D. 由于内存分配不当，造成内存不够的现象 9.在 A中，不可能产生系统抖动现象。 A. 静态分区管理 B. 请求分页式管理 C. 段式存储管理 D. 段页式存储管理 10.在分段管理中 A 。 A. 以段为单元分配，每段是一个连续存储区 B. 段与段之间必定不连续 C. 段与段之间必定连续 D. 每段是等长的 11.请求分页式管理常用的替换策略之一有 A 。 A. LRU B. BF C. SCBF D. FPF 12.可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为 D 。 A. 名称空间 B. 虚拟地址空间 C. 相对地址空间 D. 物理地址空间 13. C 存储管理方式提供二维地址结构。 A. 固定分区 B. 分页

计算机操作系统习题及答案()

第3章处理机调度1）选择题 （1）在分时操作系统中，进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 （2）_B__ 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 （3）__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 （4）设有四个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在一台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 （5）现有3个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的执行时间分别是T1、T2和T3，且T1＜T2＜T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 （6）__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 （7）下述作业调度算法中，_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2）填空题 （1）进程的调度方式有两种，一种是抢占(剥夺)式，另一种是非抢占(非剥夺)式。 （2）在_FCFS_ 调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 （3）采用时间片轮转法时，时间片过大，就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 （4）一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤，每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 （5）作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、运行和完成。 （6）既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3）解答题 （1）单道批处理系统中有4个作业，其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。（运行时间为小时，按十进制计算） 表3-9 作业的提交时间和运行时间

操作系统存储器管理习题

存储器管理 单项选择题 存储管理的目的是（）。 A.方便用户 B.提高内存利用率 C.方便用户和提高内存利用率 D.增加内存实际容量 外存（如磁盘）上存放的程序和数据（）。 A．可由CPU直接访问 B．必须在CPU访问之前移入内存 C．是必须由文件系统管理的 D．必须由进程调度程序管理 当程序经过编译或者汇编以后，形成了一种由机器指令组成的集合，被称为（）。 A.源程序 B.目标程序 C.可执行程序 D.非执行程序 4、可由CPU调用执行的程序所对应的地址空间为（ D ）。 A.符号名空间 B.虚拟地址空间 C.相对地址空间 D.物理地址空间 5、经过（），目标程序可以不经过任何改动而装入物理内存单元。 A.静态重定位 B.动态重定位 C.编译或汇编 D.存储扩充 6、若处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为（）字节。 A.2GB B.4GB C.100KB D.640KB 7、分区管理要求对每一个作业都分配（）的内存单元。 A.地址连续 B.若干地址不连续 C.若干连续的帧 D.若干不连续的帧 8、（）是指将作业不需要或暂时不需要的部分移到外存，让出内存空间以调入其他所需数据。 A.覆盖技术 B.对换技术 C.虚拟技术 D.物理扩充 9、虚拟存储技术是（）。 A.补充内存物理空间的技术 B.补充相对地址空间的技术 C.扩充外存空间的技术 D.扩充输入输出缓冲区的技术 10、虚拟存储技术与（）不能配合使用。 A.分区管理 B.动态分页管理 C.段式管理 D.段页式管理 11、以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（）。 A．动态分区法 B．可重定位分区法 C．请求分页技术 D．对换技术 12、在请求页式存储管理中，若所需页面不在内存中，则会引起（）。 A.输入输出中断 B. 时钟中断 C.越界中断 D. 缺页中断 13、在分段管理中，（）。 以段为单位分配，每段是一个连续存储区 段与段之间必定不连续 段与段之间必定连续 每段是等长的 14、（）存储管理方式提供一维地址结构。 A.固定分区 B.分段 C.分页 D.分段和段页式 15、分段管理提供（）维的地址结构。 A.1 B.2 C.3 D.4 16、段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处，其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想，即（）。 用分段方法来分配和管理物理存储空间，用分页方法来管理用户地址空间。 用分段方法来分配和管理用户地址空间，用分页方法来管理物理存储空间。 用分段方法来分配和管理主存空间，用分页方法来管理辅存空间。

操作系统习题及答案一

习题一操作系统概论 一．选择题 1. 计算机的操作系统是一种（）. A. 应用软件 B.系统软件 C.工其软件D字表处理软件 2. 批处理系统的主要缺点是（）. A. CPU 的利用率不高 B .失去了交互性 C.不具备并行性 D.以上都不是 3．计算机操作系统的功能是（）. A. 把源程序代码转换为标准代码 B .实现计算机用户之间的相互交流 C. 完成计算机硬件与软件之间的转换 D. 控制、管理计算机系统的资源和程序的执行 4. 在分时系统中，时间片一定时，（），响应时间越长. A.内存越多 B.用户数越多 C.内存越少D用户数越少 5．操作系统的（）管理部分负责对进程进行调度. A?主存储器 B.控制器 C.运算器D处理机 6. 从用户的观点看，操作系统是（）. A. 用户与计算机之间的接口 B. 控制和管理计算机资源的软件 C. 合理地组织计算机工作流程的软件 D. 由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 7. 操作系统的功能是进行处理机管理、（）管理、设备管理及信息管理. A.进程 B.存储器 C.硬件 D.软件 8. 操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU 和外部设备的（）. A.利用率 B.效率 C.稳定性 D.兼容性 9. 操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分，是为了提高计算机的（）和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件. A. CPU的利用率不高 B.资源利用率 C.不具备并行性 D.以上都不是 10. 所谓（）是指将一个以上的作业放入主存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源. A.多重处理 B.多道程序设计 C.实时处理D?并行执行 11．（）操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同 时交互地使用计算机. A. 网络 B. 分布式 C.分时 D.实时 12.分时操作系统通常采用（）策略为用户服务. A. 可靠性和灵活性 B.时间片轮转 C .时间片加权分配 D. 短作业优先 13.系统调用是由操作系统提供的内部调用，它（）. A.直接通过键盘交互方式使用 B.只能通过用户程序间接使用

操作系统实验六设备管理

操作系统课程报告 实验六设备管理 学号 姓名 班级 教师 华侨大学电子工程系

实验目的 1、理解设备管理的概念和任务。 2、掌握独占设备的分配、回收等主要算法的原理并编程实现。 实验内容与基本要求 1、在Windows系统中，编写程序实现对独占设备的分配和回收的模拟，该程序中包括： 建立设备类表和设备表、分配设备和回收设备的函数。 实验报告内容 1、独占设备的分配、回收等主要算法的原理。 为了提高操作系统的可适应性和可扩展性，现代操作系统中都毫无例外地实现了设备独立性，又叫做设备无关性。设备独立性的含义是：应用程序独立于具体使用的物理设备。为了实现独占设备的分配，系统设置数据表格的方式也不相同，在实验中只要设计合理即可。这里仅仅是一种方案，采用设备类表和设备表。 （1）数据结构 操作系统设置“设备分配表”，用来记录计算机系统所配置的独占设备类型、台数以及分配情况。设备分配表可由“设备类表”和“设备表”两部分组成，如下图：（2）设备分配 当进程申请某类设备时，系统先查“设备类表”如果该类设备的现存台数可以满足申请要求，则从该类设备的“设备表”始址开始依次查该类设备在设备表中的登记项，找出“未

分配”的设备分配给进程。分配后要修改设备类表中的现存台数，把分配给进程的设备标志改为“已分配”且填上占用设备的进程名。然后，把设备的绝对号与相对号的对应关系通知用户，以便用户在分配到的设备上装上存储介质。 （3）设备回收 当进程执行结束撤离时应归还所占设备，系统根据进程名查设备表，找出进程占用设备的登记栏，把标志修改为“未分配”，清除进程名。同时把回收的设备台数加到设备类表中的现存台数中。 2、程序流程图。 主程序流程图： 设备分配： 设备回收： 3、程序及注释。 #include #include #include #define false 0 #define true 1

操作系统例题汇总

1．2例题精选 例1.1如何理解虚拟机的概念？ 解:一台仅靠由硬件组成的计算机一般被称为裸机，不易使用。操作系统为用户使用计算机提供了许多服务，从而把一台难于使用的裸机改造成了功能更强大、使用更方便的计算机系统，这种计算机系统称为虚拟机。所谓虚拟，是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。前者是实际存在的，而后者是虚的，只是用户的一种感觉。在单CPU的计算机系统中能同时运行多道程序，好像每个程序都独享一个CPU，这就是虚拟。在构造操作系统时，把操作系统分成若干层，每层完成特定的功能，从而形成一个虚拟机。下层的虚拟机为上层的虚拟机提供服务，这样逐次扩充以完成操作系统的功能。 讨论“虚拟”的概念体现在操作系统的方方面面。例如，虚拟存储器，使一台只有4MB内存的计算机可以运行总容量远远超过4 MB的程序；虚拟外设，能够使多个用户同时访问该外设等。 例1.2什么是多道程序设计，它的主要优点是什么？ 解: 所谓多道程序设计是指把一个以上的程序存放在内存中，并且同时处于运行状态，这些程序共享CPU和其他计算机资源。其主要优点是： （1）CPU的利用率高：在单道程序环境下，程序独占计算机资源，当程序等待I／O操作时CPU空闲，造成CPU资源的浪费。在多道程序环境下，多个程序共享计算机资源，当某个程序等待 I／O操作时，CPU可以执行其他程序，这大大地提高了CPU的利用率。 （2）设备利用率高：在多道程序环境下，内存和外设也由多个程序共享，无疑也会提高内存和外设的利用率。 （3）系统吞吐量大：在多道程序环境下，资源的利用率大幅度提高，减少了程序的等待时间，提高了系统的吞吐量。 讨论多道程序在计算机中并发地运行是现代计算机系统的重要特征。早期的单道批处理系统与人工操作相比自动化程度大大提高，但系统中仍有较多的空闲资源，系统的性能较差。多遭批处理系统虽有很多优点，但这种系统交互能力差，作业的平均周转时间长。多道程序处理系统要解决的主要问题是，如何使多个程序合理、有序地共事处理机、内存、外设等资源。 例1.3 A， B两个程序，程序 A按顺序使用CPU 10 S，使用设备甲 5 S，使用 CPU 5 S，使用设备乙 10 S，最后使用 CPU 10 S。程序 B按顺序使用设备甲 10 S，使用 CPU 10 S，使用设备乙5S，使用CPU 5S，使用设备乙 10S。（忽略调度程序执行时间）试问： （1）在顺序环境下执行程序A和程序B，CPU的利用率是多少？ （2）在多道程序环境下， CPU的利用率是多少？ 解（1）程序A和程序B顺序执行时，程序A执行完毕，程序B才开始执行。两个程序共耗时80S，其中占用CPU时间为40S，顺序执行时CPU的利用率为50％。 （2）在多道程序环境下，两个程序并发执行，其执行情况如图所示。可以看出，两个程序共耗时45S，其中占用CPU时间为40S，故此时CPU的利用率为40/45=88.89％。 讨论 (1)在单道程序环境下，程序顺序执行，CPU被一道程序独占，即使CPU空闲，其他程序也不能使用，所以 CPU的利用率低。 （2）在多道程序环境下，若干个程序宏观上同时执行，微观上交替执行。当其中一个程序由于某种原因（例如进行1／O操作）而不能占用CPU时，其他程序就可以占用CPU，提高了CPU的利用率。

操作系统习题与答案

操作系统习题与答案 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

一、操作系统概论 （A）1、操作系统负责为用户程序完成（）的工作。 A、应用无关和硬件相关 B、应用无关和硬件无关 C、应用相关和硬件相关 D、应用相关和硬件无关 （C ）2、操作系统是对（）进行管理的软件。 A、硬件 B、软件 C、计算机资源 D、应用程序 （C ）3、用户通过（）来调用操作系统。 A、跳转指令 B、子程序调用指令 C、系统调用指令 D、以上3种方始都可 （A）4、所谓（）是指将一个以上的作业放到主存，这些作业共享计算机资源，且同时处于运行开始与运行结束之间。 A、多道 B、批处理 C、分时 D、实时 （B ）5、以下下（）不是分时系统的特征。 A、交互性 B、同时性 C、及时性 D、同时性 （D ）6、计算机操作系统的功能是（）。 A、把源代码转换成目标代码 B、提供硬件与软件之间的转换 C、提供各种中断处理程序 D、管理计算机资源并提供用户接口 （ A）7操作系统的特征是（）共享、虚拟以及异步 A、并发 B、多道 C、中断 D、实时 （B ）8、处理器将操作系统程序执行的状态与用户程序执行状态称为 A 屏蔽中断状态和开放中断状态 B 用户态与核心态 C 关闭状态与开放状态 （ D ）9、下列什么不是OS关心的主要问题 A、管理计算机裸机 B、设计用户程序与计算机硬件系统的界面 C、管理计算机系统资源 D、高级程序设计语言的编译器 （）10、允许多个用户交互方式使用计算机的OS称为（B ）；允许多个用户将作业计算机集中处理的计算机称为（A）；计算机系统及时处理过程控制数据并作出响应的OS称为 （D ）。 A、批处理OS B、分时OS C、多处理器OS D、实时OS E、网络OS （）11、linux的设计模式属于（A），windows的设计模式属于（BCD）。 A 单核设计模式 B 微核设计模式 C 面向对象的设计模式 D、C/S模式 1、操作系统提供（命令接口）和（程序接 口）两种用户接口。 2、负责解释操作系统命令的程序叫（命令解释程序）。Linux的这个程序叫 （Shell ）。 3、系统调用是通过（中断）来实现的。当发生系统调用，处理器的状态会从（用 户）态变为（系统）态。 4、输出重定向的符号是（ > ）。 5、后台执行命令是指（执行命令的进程在低优先级上运行）。 二.进程管理

操作系统概论存储管理同步练习及答案

操作系统概论存储管理同步练习及答案 一、单项选择题 1．要保证一个程序在主存中被改变了存放位置后仍能正确执行，则对主存空间应采用（）技术。 A．动态重定位B．静态重定位 C．动态分配D．静态分配 2．固定分区存储管理把主存储器划分成若干个连续区，每个连续区称一个分区。经划分后分区的个数是固定的，各个分区的大小（）。 A．是一致的 B．都不相同 C．可以相同，也可以不相同，但根据作业长度固定 D．在划分时确定且长度保持不变 3．采用固定分区方式管理主存储器的最大缺点是（）。 A．不利于存储保护B．主存空间利用率不高 C．要有硬件的地址转换机构D．分配算法复杂 4．采用可变分区方式管理主存储器时，若采用最优适应分配算法，宜将空闲区按（）次序登记在空闲区表中。 A．地址递增B．地址递减C．长度递增D．长度递减 5．在可变分区存储管理中，某作业完成后要收回其主存空间，该空间可能要与相邻空闲区合并。在修改未分配区表时，使空闲区个数不变且空闲区始址不变的情况是（）空闲区。A．无上邻也无下邻B．无上邻但有下邻 C．有上邻也有下邻D．有上邻但无下邻 6．在可变分区存储管理中，采用移动技术可以（）。 A．汇集主存中的空闲区B．增加主存容量 C．缩短访问周期D．加速地址转换

7．页式存储管理中的页表是由（）建立的。 A．操作员B．系统程序员C．用户D．操作系统 8．采用页式存储管理时，重定位的工作是由（）完成的。 A．操作系统B．用户C．地址转换机构D．主存空间分配程序 9．采用段式存储管理时，一个程序如何分段是在（）决定的。 A．分配主存时B．用户编程时C．装人作业时D．程序执行时 10．采用段式存储管理时，一个程序可以被分成若干段，每一段的最大长度是由（）限定的。 A．主存空闲区的长度B．硬件的地址结构C．用户编程时D．分配主存空间时 11．实现虚拟存储器的目的是（）。 A．扩充主存容量 B．扩充辅存容量C．实现存储保护D．加快存取速度 12．LRU页面调度算法是选择（）的页面先调出。 A．最近才使用B．最久未被使用C．驻留时间最长D．驻留时间最短 13．若进程执行到某条指令时发生了缺页中断，经操作系统处理后，当该进程再次占用处理器时，应从（）指令继续执行。 A．被中断的前一条B．被中断的后一条C．被中断的D．开始时的第一条 14．下面的存储管理方案中，（）方式可以采用静态重定位。 A．固定分区B．可变分区 C．页式D．段式 二、多项选择题 1．采用（）管理方式时应使作业使用的逻辑地址空间和占用的绝对地址空间都是连续的。A．固定分区 B．可变分区 C．页式 D．段式 E．段页式 2．可实现虚拟存储器的存储管理方式有（）。 A．固定分区

操作系统习题集之设备管理(含答案)

操作系统习题集之设备管理 来源：北大的MSE：有关计算机的一些辅导资料 日期：2010-12-5 第5章输入输出设备第6章管理 学习重点： （1）设备管理的任务和功能。 （2）设备分类和使用特点：按输入输出传送方式分为字符型设备和块设备；按资源特点分为独享设备、共享设备和虚拟设备；按设备硬件物理特性分为顺序存取设备、直接存取设备；按设备使用分为物理设备、逻辑设备和伪设备。 （3）设备I/O方式：询问、中断和通道技术。 （4）设备分配技术和管理：设备分配算法按先来先服务和优先级队列。 （5）缓冲技术：单缓冲、双缓冲、多缓冲和缓冲池等。 （6）虚拟设备的技术（SPOOLing技术）：共享打印机实例。 （7）设备处理程序的功能。 （8）设备处理程序特点和编制内容（设备标题、数据存储和局部过程、策略过程、中断过程、命令处理子程序）。 教学要求： （1）理解设备管理的任务和功能。 （2）熟练掌握设备分类及其特点，设备的I/O方式。 （3）了解外部设备的安装。 （4）掌握输入输出设备的分类设计方法。 （5）理解使用缓冲技术的目的和缓冲区的设置方式。 （6）了解SPOOLing系统的功能和实现思想。 （7）了解输入输出设备处理程序的编程要点。 （8）了解I/O控制过程。 习题 1、从资源分配的角度看，可以把设备分为独占设备和共享设备。打印机属于独占设备，而磁盘属于共享设备。 2、虚拟设备是通过SPOOLing技术把独占设备变成能为若干用户共享的设备。 3、通道是一个独立于CPU的专管输入输出的处理机，它控制外设或外存与内存之间的信息交换。 4、缓冲区的设置可分为单缓冲，双缓冲，多缓冲和缓冲池。 5、在UNIX系统中，键盘、终端、打印机等以字符为单位组织和处理信息的设备称为字符设备；而磁盘、磁带等以块为单位组织和处理信息的设备称为块设备。 6、在多道程序环境中，用户程序的相对地址与装入内存后的实际物理地址不同，把相对地址转换为物理地址，这是操作系统的地址重地位功能。 7、用户编写的程序与实际使用的物理设备无关，而由操作系统负责地址的重定位，我们称之为设备无关性（设备独立性）。 8、在设备管理中，为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点，引入了虚拟分配技术，即用共享设备模拟独占设备。 9、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用（）。 A.并行技术 B. 通道技术 C.缓冲技术 D. 虚存技术 10、设备管理的目的是为了合理地利用外部设备和[1]，设备按照信息的传递特性可分为[2]和[3]。设备管

操作系统练习题

操作系统第一次作业 一、选择题： 1、下面关于线程的叙述中正确的是（）。 A、线程包含CPU现场，可以独立执行程序； B、每个线程有自己独立的地址空间； C、进程只能包含一个线程； D、线程之间的通信必须使用系统调用函数。 2、核心级线程是指（）。 A、内核创建的核心线程； B、内核创建的用户线程； C、在核心态下运行的线程； D、在用户态下运行的线程。 3、下列选择中，（）不是操作系统关心的主要问题。 A、管理计算机裸机； B、设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面； C、管理计算机系统资源； D、高级程序设计语言的编译器。 二、综合题： 1、一个计算机系统，有一台输入机和一台打印机，现有两道程序投入运行，且程序A先开始运行，程序B后开始运行。程序A的运行轨迹为：计算50ms、打印100ms、再计算50ms、打印100ms，结束。程序B的运行轨迹为：计算50ms、输入80ms、再计算100ms，结束。试说明（1）两道程序运行时，CPU有无空闲等待？若有，在哪段时间内等待？为什么会等待？（2）程序A、B有无等待CPU的情况？若有，指出发生等待的时间？ 2、What is multiprogramming? What are its advantages? 3、What is a process? Which three components does a process consist of? 4、英文教材（第五版）：150页Review Questions：3.10 3.14 199页Problems：4.1 249页Problems：5.2 250页：Problems：5.3

操作系统实验六_设备管理

操作系统课程报告实验六设备管理 学号 班级 教师 华侨大学电子工程系

实验目的 1、理解设备管理的概念和任务。 2、掌握独占设备的分配、回收等主要算法的原理并编程实现。 实验容与基本要求 1、在Windows系统中，编写程序实现对独占设备的分配和回收的模拟，该 程序中包括：建立设备类表和设备表、分配设备和回收设备的函数。 实验报告容 1、独占设备的分配、回收等主要算法的原理。 为了提高操作系统的可适应性和可扩展性，现代操作系统中都毫无例外地实现了设备独立性，又叫做设备无关性。设备独立性的含义是：应用程序独立于具体使用的物理设备。为了实现独占设备的分配，系统设置数据表格的方式也不相同，在实验中只要设计合理即可。这里仅仅是一种方案，采用设备类表和设备表。 （1）数据结构 操作系统设置“设备分配表”，用来记录计算机系统所配置的独占设备类型、台数以及分配情况。设备分配表可由“设备类表”和“设备表”两部分组成，如下图： （2）设备分配 当进程申请某类设备时，系统先查“设备类表”如果该类设备的现存台数可以满足申请要求，则从该类设备的“设备表”始址开始依次查该类设备在设备表中的登记项，找出“未分配”的设备分配给进程。分配后要修改设备类表中的现存台数，把分配给进程的设备标志改为“已分配”且填上占用设备的进程名。然后，

把设备的绝对号与相对号的对应关系通知用户，以便用户在分配到的设备上装上存储介质。 （3）设备回收 当进程执行结束撤离时应归还所占设备，系统根据进程名查设备表，找出进程占用设备的登记栏，把标志修改为“未分配”，清除进程名。同时把回收的设备台数加到设备类表中的现存台数中。

操作系统经典例题

1、假定访问主存时间为100毫微秒，访问相联存储器时间为20毫微秒，相联存储器为32个单元时快表命中率可达90%，按逻辑地址存取的平均时间为： （100＋20）×90%＋(100+100+20)×(1-90%)＝130毫微秒比两次访问主存的时间100毫微秒×2＝200毫微秒下降了四成多。 有效访问内存的时间 T=P TLB*（T TLB+T M）+ （1-P TLB）*（T TLB + 2T M）其中,P TLB为快表的命中率,T TLB为快表的访问时间, T M为内存的访问时间 2、假设一个分页存储系统具有快表，多数活动页表项都可以存在其中。如果页表放在内存中，内存访问时间是 1us，若快表的命中率是85%，则有效存取时间为多少？若快表的命中率为50%，那么有效存取时间为多少？ (1) 0.85*1+（1-0.85)*(1+1)=1.15us (2) 0.5*1+(1-0.5)*(1+1)=1.5us 3、设有8页的逻辑空间，每页有1024字节，它们被映射到32块的物理存储区中。那么，逻辑地址的有效位是（13）位，物理地址至少是（15）位。 某页式存储管理系统中，地址寄存器长度为24位，其中页号占14位，则主存的分块大小应该是（2的10次方），程序最多占有（2的24次方）页。 4、分页存储管理中，页表的功能是什么？当系统中的地址空间变得非常大时，会给页表的设计带来什么样的新问题？请给出一种解决方案，分析它的优点和缺点。 A.页表的作用是实现从逻辑地址中的页号到内存物 理块的地址映射。 B.当地址空间变得非常大时，进程的页表也将变得 非常大，而且还要求是连续存放的，这样对页表 的存储造成困难。 C.采用的解决方案：二级页表。将页表分页，使每 个页面的大小与内存物理块的大小相同，并将它 们进行编号，将个页面放在不同的物理块中，或 将当前所需的部分页表项装入内存，其余表项驻 留在外存，必要时调入。并为这些离散分配的页 表再建立一个外层页表 D.二级页表方法适应了地址空间的需要，较好地实 现了虚拟存储系统。但也增加了地址变换的开销 和系统管理的复杂性。 “重定位”，在实际上指的是这样相互联系的两件事情：一是确定一个待执行程序在内存中的位置；二是将程序中的逻辑地址转换成物理地址。静态重定位，指的是在程序装入时实现的重定位。就是将程序装入内存后，立即根据其装入位置将程序中需重定位的逻辑地址转换成物理地址。这种“定位”的特点是“定位”之后，内存中的代码发生了变化，程序不能在内存移动，CPU按物理地址运行程序。动态重定位，是在程序执行的过程中，根据执行的需要动态地装入、链接和定位。这种方法主要特点是重定位后，内存中的代码没有发生变化，允许程序执行的过程中在内存移动位置，这种位置移动提高内存空间的利用率。6、在分页、分段和段页式存储管理中，当访问一条指令或一项数据时，需要访问内存几次？各做什么处理？ A.在分页存储管理中，当访问一条指令或数据时， 系统需要访问内存2次。其中，第1次需要访问 存放在内存中的页表，并实现地址变换，求得物 理地址；第2次是访问内存中所需的指令或数据。 B.在分段存储管理中，当访问一条指令或数据时， 系统需要访问内存2次。其中，第1次需要访问 存放在内存中的段表，并实现地址变换，求得物 理地址；第2次是访问内存中所需的指令或数据。 C.在段页式存储管理中，当访问一条指令或数据时， 需要访问内存3次。第1次访问内存中的段表， 查找段号对应的页表基地址；第2次访问内存中 的页表，实现地址转换；第3次访问所需的指令 和数据。 7.在采用页式存储管理的系统中，某作业J的逻辑地址空间为4页（每页2048字节），且已知该作业的页面映像表（即页表）如下。试借助地址变换图（要求画出地址变换图）求出有效逻辑地址4865所对应的物理地址。