操作系统课后作业(已交)(2)

最本质的特征是离散性。

4．在请求分页系统中，常采用哪几种页面置换算法？指出每种算法的基本思想。

5．在一个请求分页系统中，采用FIFO页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时，试计算在访问过程中所发生的缺页次数和缺页率，并比较所得结果。 答：M=3时

4 4 4 1 1 1 5 5 5 5 5 5 3 3 3 4 4 4 4 4 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 1 1 调入 调入 调入 替换 替换 替换 替换 命中 命中 替换 替换 命中 缺页率= 9/12=75% M=4时

4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 1 1 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 5 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 2 2 2 调入 调入 调入 调入 命中 命中 替换 替换 替换 替换 替换 替换 缺页率=10/12=83.3%

第五章：设备管理

1．计算机系统中I/O设备有哪些分类方式？

答：有程序I/O（轮询）、中断、DMA、通道。前三种在微机中很常见

2．简要叙述四种I/O控制方式的工作过程。并指出每种方式适用于何种场合。 答：（1）程序I/O方式：处理机对I/O设备的控制，采取程序I/O（Programmed I/O）方式或称为忙一等待方式。即： ①在处理机相控制器出一条I/O指令启动输入设备输入数据时，要同时把状态寄存器的忙/闲标志busy置为1，然后不断地循环测试busy： ②再去启动读下一个数据，并置busy=1。

（2）中断驱动I/O控制方式 对I/O设备的控制，当某进程要启动某个I/O设备工作时，便由CPU向相应的设备控制器发出一条I/O命令，然后立即返回继

续执行原来的任务。设备控制 器便按照该命令的要求去控制I/O设备。 （3）直接存储器访问DMA控制方式 ①CPU从磁盘读入一个数据块时，向磁盘控制器发送一条读命令。该命令被送到其中的命令寄存器CR中；将发送数据的内存始址放到MAR中；要读的数据的字 节数送入DC中，将磁盘中的源地址送到I/O控制逻辑上。 ②启动DMA控制器进行数据传送，此时CPU可去处理其他任务。（整个数据传送过程由DMA控制器进行控制）。 （4）I/O通道控制方式 通道是通

3．什么是设备独立性？如何实现设备独立性？

答：设备独立性，即应用程序独立于具体使用的物理设备。为了实现设备独立性而引入了逻辑设备和物理设备这两个概念。在应用程序中， 使用逻辑设备名称来请求使用某类设备；而系统在实际执行时， 还必须使用物理设备名称。因此，系统须具有将逻辑设备名称转换为某物理设备名称的功能，这非常类似于存储器管理中所介绍的逻辑地址和物理地址的概念。 设备独立性又称设备无关性,体现在:

(一)从程序设计的角度看各种设备所体现的接口都是一致的.即,在程序中可以用同样的命令去读不同设备上的数据等.

(二)操作系统对所有的设备及设备操作都采取统一方式管理.

设备独立性是指拥护程序独立于所使用的具体物理设备.即,用户只使用逻辑设备名来访问设备,而不直接和具体设备打交道.为此,系统应为每个用户进程配置一张用于联系逻辑设备名和物理设备名的映射表.

4．磁盘访问时间由哪几部分组成？每部分时间应如何计算？ 答：磁盘访问时间包括以下三个部分：

1）寻道时间Ts,指把磁臂从当前位置移动到指定磁道上所经历的时间，该时间是启动磁盘的是间s也磁头移动n条磁道所花费的时间之和，即Ts=m*n+s.其中m是一常数，与磁盘驱动器的速度有关。

2）旋转延迟是间Tr，是指定扇区旋转到磁头下面所经历的时间。 3）传输时间Tt,是把数据从磁盘读出或向磁盘写入数据所经历的时间，其与

每次所读/写的字节数bytes及旋转速度r有关，具体为Tt=bytes/(rxbytesPerTrack),其中bytesPerTrack为一条磁道上的字节数。当一次读/写的字节数相当于半条磁道上的字节数时，Tt与Tr相同，也即Tr=1/2r。因此可将访问地间Ta表示为；Ta=Ts+1/2r+bytes/(rXbytesPerTrack)。

5．目前常用的磁盘调度算法有哪些？每种算法优先考虑的问题是什么？ 答：目前常用的磁盘高度算法有3种，包括FCFS、SSTF和SCAN。它们优先考虑的问题分别如下：

FCFS，即先来先服务，优先考虑请求的先后次序。 SSTF,即最短寻道优先，优先考虑寻道时间短的请求。

SCAN，即扫描算法，主要从寻道较短且无“饥饿”现象两方面考虑。 目前该算法又发展了多个修正版本，电梯调试算法就是其中之一。

第六章：文件管理

1．什么是文件的逻辑结构和物理结构？按照这两种结构文件可以分为哪些类别？各有什么特点？

答：文件的逻辑结构：从用户观点出发所观察到的文件组成形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，独立于文件的物理特性，又称文件组织。 文件的物理结构：又称为文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。

文件的逻辑结构可分为有结构文件和无结构文件。有结构文件是指由一个以上的记录构成的文件，又称为记录式文件。

根据记录的长度又可分为定长和不定长两类。定长记录：指文件中所有记录的长度都是相同的。变长记录：指文件中各记录的长度不相同。根据组织方式不同为顺序文件、索引文件、索引顺序文件和无结构文件。

2．外存分配有哪些方式？

答：外存分配方式有：连续分配方式、链接分配方式和索引分配方式。

3．什么是目录？什么是目录文件？文件控制块中包含什么信息项？ 答：1）目录：是文件的索引。

2）文件目录是一种数据结构，用于表示系统中的文件及其物理地址，供检索时使用。

3）文件控制块中包含：基本信息、存储控制信息和使用信息。

4．常用的文件存储空间管理方法有哪些？

答：常用的文件存储空间管理方法有：空闲表法、空闲链表法、位示图法和成组链接法。

第七章：操作系统接口

1.操作系统用户接口中包括哪几种接口？它们分别适用于哪种情况？ 答：操作系统包括四种类型的用户接口：命令接口（分为联机与脱机命令接口）、程序接口

2.为什么在访问文件之前，要用open系统调用先打开该文件？

第八章：网络操作系统

1．简述OSI/RM与TCP/IP模型的特点。

2．网络操作系统应该具有什么功能？

答：网络操作系统的基本功能： ⑴文件服务 最基本最重要 ⑵打印服务 最基本 共享打印服务器，提供对打印作业，打印机的管理 ⑶数据库服务 使用同一种语言访问：SQL标准 ⑷通信服务 ⑸信息服务 ⑹分布式服务（目录服务）：集中管理 ⑺网络管理服务:网络性能分析、网络状态监控、存储管理 ⑻Internet/Intranet（内部网，内联网）服务：TCP/IP

3．网络管理包括哪几方面的具体功能？

答：按照OSI的定义，网络管理主要包括五个功能域：故障管理、配置管理、性能管理、安全管理和计费管理。

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