请求分段存储管理方式
操作系统问答题总结
操作系统问答题总结1.什么是多级反馈队列？1)设置多个就绪队列，每个队列拥有不同的优先级，第⼀级队列优先级最⾼，逐渐降低；对应于每个队列中进程获得不同的时间⽚，第⼀级时间⽚最⼩，逐渐增⼤。
2)新进程进⼊内存后，先放⾄第⼀级队列的末尾，按FCFS的原则等待调度，如果在单位时间⽚内执⾏完毕则结束，否则转⼊下⼀级队列的末尾；对于很长的作业在第n级队列中按照时间⽚轮转的⽅式运⾏。
3)仅当第1⾄第i-1级队列中没有进程的时候，系统才执⾏第i级队列的进程，当进程在执⾏第i级队列中的某个进程，原来新进程或有原来阻塞的进程重新恢复就绪状态出现在前⾯队列中，则处理机转⽽去执⾏新进程，⽽把当前进程放在该队列的末尾。
2.操作系统的基本特性有哪些？1)并发性：操作系统的特性是并发性⽽不是并⾏性，并⾏性是两个或多个事件在同⼀时刻发⽣，⽽并发性是两个或多个事件在同⼀时间间隔内发⽣。
所谓程序的并发性实质上是进程的并发，多个进程在内存中同时存在，并发性运⾏。
2)共享性：系统中的资源可供内存中多个并发执⾏的进程共同使⽤。
根据资源本⾝的特性，进程对资源的共享分为互斥共享与同时访问两类。
3)虚拟性：操作系统中所谓的虚拟，是指通过某种技术把⼀个物理实体变成若⼲逻辑上的对应物。
4)异步性：多个进程在内存中何时执⾏，何时中断，何时继续执⾏都是不可预知的。
5)注意：并发性和共享性是操作系统的两个最基本的特性，两者是互为存在条件的。
3.简述⽂件系统的主要功能所谓⽂件系统是指操作中实现对⽂件的组织、管理和存取的⼀组系统程序，它实现对⽂件的共享和保护，⽅便⽤户“按名存取“。
⽂件系统的主要功能如下：1)⽂件及⽬录的管理。
如打开、关闭、读、写等；2)提供有关⽂件⾃⾝的服务。
如⽂件共享机制、⽂件的安全性等；3)⽂件存储空间的管理。
如分配和释放，主要针对可改写的外存如磁盘；4)提供⽤户接⼝。
为⽅便⽤户使⽤⽂件系统所提供的服务，称为接⼝。
通常有两种接⼝：命令接⼝和程序接⼝。
虚拟存储器附答案
第五章虚拟存储器一、单项选择题1. 虚拟存储器的最大容量＿＿＿。
*A. 为内外存容量之和 B. 由计算机的地址结构决定（（（实际容量C. 是任意的D. 由作业的地址空间决定虚拟存储器是利用程序的局部性原理，一个作业在运行之前，没有必要全部装入内存，而只将当前要运行那部分页面或段装入便可以运行，其他部分放在外部存储器内，需要时再从外存调入内存中运行，首先它的容量必然受到外存容量的限制，其次寻址空间要受到计算机地址总线宽度限制。
最大容量（逻辑容量）收内外存容量之和决定，实际容量受地址结构决定。
2．在虚拟存储系统中，若进程在内存中占3块（开始时为空），采用先进先出页面淘汰算法，当执行访问页号序列为1﹑2﹑3﹑4﹑1﹑2﹑5﹑1﹑2﹑3﹑4﹑5﹑6时，将产生＿＿＿次缺页中断。
（开始为空，内存中无页面，3块物理块一开始会发生三次缺页。
）A. 7B. 8C. 9D. 103. 实现虚拟存储器的目的是＿＿＿.A.实现存储保护B.实现程序浮动C.扩充辅存容量D.扩充主存容量4. 作业在执行中发生了缺页中断,经操作系统处理后,应让其执行＿＿＿指令.（书本158页，（2）最后一句话）A.被中断的前一条B.被中断的C.被中断的后一条D.启动时的第一条5．在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数增加时，缺页中断的次数________。
(在最后一题做完后再作答)答案错误选择：DA．减少 B. 增加 C. 无影响 D. 可能增加也可能减少6. 虚拟存储管理系统的基础是程序的________理论.A. 局部性B. 全局性C. 动态性D.虚拟性7. 下述_______页面淘汰算法会产生Belady现象.A. 先进先出*B. 最近最少使用C. 最近不经常使用D. 最佳二. 填空题1. 假设某程序的页面访问序列为1.2.3.4.5. 2. 3. 1. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 3. 4且开始执行时主存中没有页面，则在分配给该程序的物理块数是3 且采用FIFO方式时缺页次数是____13____; 在分配给程序的物理块数是4且采用FIFO方式时，缺页次数是___14______; 在分配给程序的物理块数是3且采用LRU方式时，缺页次数是______14____。
16存储管理5请求页式管理请求段式管理2
7
0
采用最佳置换算法，只发生了6次页面 置换，发生了9次缺页中断。缺页率=9/21
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2、先进先出页面置换算法（FIFO） 这是最早出现的置换算法，这种算 法总是淘汰最先进入内存的页面，选 择在内存中驻留时间最久的页面予以淘 汰。
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采用FIFO算法进行页面置换时的情况。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 7 0 1 2 0 3 0 4 2 3 0 3 2 1 2 0 1 1 7 0 1 7 7 0 7 2× 2 2 4× 4 4 0× 0 0 7× 7 7 0 0 3× 3 3 2× 2 2 1× 1 1 0× 0 1 1 1 0× 0 0 3× 3 3 2× 2 2 1× 3 4 5 6 7 8 9 10 11-13 14 15-18 19 20 21
次数减少；不同的计算机系统，有不同页面大小；
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（3）程序的编制方法
例：程序要把128×128的数组初值置“0”，数组 中每一个元素为一个字，假定页面大小为128个字， 数组中的每一行元素存放一页，能供该程序使用 的主存块只有1块。初始时第一页在内存； 程序编制方法1： 程序编制方法2： For j:=1 to 128 For i:=1 to 128 For i:=1 to 128 For j:=1 to 128 A[i][j]:=0; A[i][j]:=0; 按列：缺页中断次数： 按行：缺页中断次数 128-1 128×128－1
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D A D A C D B C + +
B B A D +
E E B A +
A B C D E E E C D D B B E C C A A B E E + +
关于分段存储管理方式的描述,正确的是
关于分段存储管理方式的描述,正确的是关于分段存储管理方式的描述,正确的是()。
A．适合于不经常修改数据的小型企业，但在大型企业中并不适用B．适合于经常修改数据的小型企业C．适合于要求有较高数据安全性的小型企业D．适合于要求有较高数据安全性的大型企业【答案】B【解析】分段存储管理方式又称作段式存储方式，它是指把用户使用的数据按照一定规则分割成若干个较小的子集，这些子集就构成一个段，段中存放最近的一些用户数据，当一个用户数据块被读出后，只能被该段中的下一个用户数据块所修改。
这种存储管理方式的特点是数据的独立性和原子性得到保证，即在一次系统请求操作中，无论在程序、数据还是操作上都不允许对原来的数据进行任何修改，但用户可以通过数据的重组来增加数据的共享程度。
也就是说用户通过对共享数据块进行有选择的修改，实现共享。
而不需要像共享存储那样事先约定好相互之间不能修改的数据块，这样的话，对数据的共享度要求就降低了。
所以， B选项比较符合题意。
由此可知，本题选B。
根据所学知识，选择题，实验题类型考查的都是比较基础的知识，主要涉及数据结构、算法、操作系统等课程的基本内容，有难度但不会超纲。
多看看书，你会发现他们离我们很近很近，只要留心，你一定会找到问题的答案。
如果你实在记不住的话，可以采取“拿来主义”，直接从老师的讲课中获取解决问题的办法。
但是切记不要完全依赖，因为自己的思维能力远没有达到那种水平。
因此，记忆的时候可以做一个笔记，记下老师在讲台上提到的重点，只有你真正掌握了，才能够运用自如。
应试教育注重的是学习效率，而非单纯的死记硬背。
学会科学的记忆，再加上高效的学习方法，就能够轻松地将知识装入你的大脑。
数据结构是计算机各类专业必修的一门基础课程。
它所研究的主要内容包括：线性表、栈和队列、串、数组、树与二叉树、图、查找与排序等。
数据结构的重点是逻辑结构，其中涉及的运算，运算的顺序和执行的次序，有些则属于代数的范畴。
操作系统-分段存储管理方式
第一章 操作系统引论
3. 地址变换机构 为了实现进程从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d与段内地址相加，即可得到要访问的内存物理 地址。图4-20示出了分段系统的地址变换过程。
2. 段表 在前面所介绍的动态分区分配方式中，系统为整个进程 分配一个连续的内存空间。而在分段式存储管理系统中，则 是为每个分段分配一个连续的分区。进程中的各个段，可以 离散地装入内存中不同的分区中。为保证程序能正常运行， 就必须能从物理内存中找出每个逻辑段所对应的位置。
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第一章 操作系统引论
图4-19 利用段表实现地址映射
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第一章 操作系统引论
图4-22 分段系统中共享 editor的示意图
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第一章 操作系统引论
4.6.4 段页式存储管理方式 1. 基本原理 段页式系统的基本原理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。图4-23(a)示出了一个作业地址空间 的结构。该作业有三个段：主程序段、子程序段和数据段； 页面大小为 4 KB。在段页式系统中，其地址结构由段号、 段内页号及页内地址三部分所组成，如图4-23(b)所示。
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第一章 操作系统引论
图4-23 作业地址空间和地址结构
操作系统原理试卷
操作系统原理试卷1、父进程创建子进程之后，父子进程间的关系是什么？答案：一个进程创建子进程之后，进程与产生的进程之间的关系是父子关系，分别成为进程和子进程。
子进程一经产生就与你进程并发执行，子进程共享父进程和子进程。
子进程一经产生就与你进程并发执行，子进程共享父进程的正文段和已经打开的文件。
2、简述文件、文件系统的概念答案：文件是具有符号名的、在逻辑上具有完整意义的一组相关信息项的有序序列。
文件系统就是操作系统中实现文件统一管理的一组软件、被管理的的文件以及为实施文件管理所需的一些数据结构的总称。
3、简述作业调度的主要算法答案：作业调度的主要算法包括先来先服务调度算法，短作业优先调度算法，优先级调度算法和高响应比调度算法。
4、简述请求分页存储管理方式中三种内存分配策略的原理答案：固定分配局部置换为每个进程分配一组固定数目的物理块，在进程运行期间物理块数保持不变，当发生缺页中断且需要进行页面置换时，从自己进程的物理块中选择一个页面换出；可变分配全局置换，是先为每个进程分配一定数量的物理块，系统留空闲物理块，当发生缺页中断时，先从空闲物理块中选择空闲空间进行调入页面，当无空闲空间时，从所有内存中选择一个页面进行置换，此种方式会使发生缺页中断的进程物理块数增加，而调出页面的进程物理块数减少；可变分配局部置换，先为进程分配一定数量的物理块，系统预留空闲物理块，当进程发生缺页中断且需要进行页面置换时，从自己的物理块中选择页面换出，只有当某个进程的缺页率上升时，系统增加该进程的物理块数，反之，减少进程分配的物理块数。
5、简述段页式存储管理方式答案：段页式存储管理方式是对用户的逻辑地址空间先分段，再对每段划分成大小相等的页，而内存地址空间会按照页面大小划分成大小相等的物理块，段页式存储管理方式每个用户的进程会具有一张段表和一组页表。
6、简述有哪些程序链接方式答案：程序的链接方式主要包括静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接7、简述什么是快表以及快表的作用答案：基本的地址变换机构需要两次访问内存才能够访问到数据。
沈阳工业大学2020年考试大纲_837计算机操作系统
硕士研究生入学考试大纲
考试科目名称：计算机操作系统
一、考试大纲援引教材
《计算机操作系统》第三版西安电子科技大学出版社汤小丹；
《计算机操作系统双语教程》国防工业出版社朱天翔
二、考试要求：
要求考生全面系统地掌握计算机操作系统的实现原理﹑设计方案和各种算法，了解计算机系统中硬件和软件如何相互配合高效工作。
三、考试内容：
1.操作系统概论
●操作系统的基本概念。
●操作系统的发展过程。
●操作系统的基本特性。
2.进程管理
●进程的基本概念。
●进程的状态与进程控制块。
●进程控制。
●进程同步与互斥的概念﹑实现原理及经典算法。
●管程机制。
●进程通信。
●线程。
3. 处理机调度与死锁
●调度的基本概念及常用的调度算法。
●死锁的概念﹑产生原因及死锁的处理。
4. 存储器管理
●内存连续分配方式。
●基本分页存储管理方式。
●基本分段存储管理方式。
●段页式存储管理方式。
●虚拟存储器。
●请求分页存储管理方式。
●页面置换算法。
●请求分段存储管理方式。
5. 设备管理
●I/O系统。
●I/O控制方式。
●缓冲管理。
●设备分配。
●设备处理。
●磁盘调度。
6. 文件管理
●文件与文件系统。
●文件操作。
●文件的逻辑结构与物理结构。
●目录管理。
●文件共享与文件保护。
基本分段存储管理方式
物理地址。
2021年1月27日星期三
2021年1月27日星期三
1.3 基本分段存储管理的共享和保护
1．段的共享
2021年1月27日星期三
2．段的保护 （1）地址越界保护：在地址转换过程中，限制段内地址超过段长， 使保护作业不能访问属于它的地址空间，因而就消除了一个用户 作业破坏另一个用户作业的危险。 （2）存取权限保护：每个作业对访问的段都有规定的存取权限， 只有符合存取权限才允许访问，因而防止了用户误操作对段的破 坏。
2021年1月27日星期三
【例4-3】 设作业的虚拟地址为24位，其中高8位为段号，低16位为 段内相对地址。试问： （1）一个作业最多可以有多少段？ （2）每段的最大长度为多少字节? （3）某段式存储管理采用如表所示的段表，试计算[0，430]、 [1，50]、 [3，20]的物理地址。
某段式存储管理采用的段表
2021年1月27日星期三
段号S
段内地址W
分段地址结构
分段管理系统
2021年1月27日星期三
1.2 基本分段存储管理的地址变换机构
1．硬件支持 （1）CPU给出的有效地址应是分段的编址形式。 （2）整个系统需要设置一个段表寄存器。 （3）为加快地址映射，也可以采用快表技术。
2021年1月27日星期三
段号 0 1 2
段长
600 40 100
访问权限
E R R/W
基址
2100 2800 2900
解：（1）一个作业最多可以有28=256个段。 （2）每段的最大长度为216＝64KB。 （3）逻辑地址[0，430]的物理地址为：2100+430=2530；逻辑
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5.1 虚拟存储器概述
5.2 请求分页存储管理方式 5.3 页面置换算法
5.4 “抖动”与工作集
5.5 请求分段存储管理方式
5.5 请求分段存储管理方式
1
硬件支持
2
分段的共享与保护
请求分段存储管理方式
在基本段式管理基础上增加调段功能和置换功能。
运行时先调入若干分段，需要新段时置换暂时不用的段。
硬件支持
1.段表机制
2.缺段中断机构
3.地址变换机构
1.段表机制
存取方式：标识存取属性为读、写、执行的段名
段长
段基址
存取方式
访问字段
修改位
存在位
增补位外存基址
2.缺段中断机构
请求分段的中断处理过程
3.地址变换机构
请求分段的地址变换过程
5.5 请求分段存储管理方式
1
硬件支持
2
分段的共享与保护
分段的共享与保护
共享段表
♋各共享分段在共享段表中均有一对应表项，其
中含有段号、共享进程计数器、存取控制字段等。
۩段号：某进程使用该共享段时为其取的段号码。
۩共享进程计数器：记录当前有多少个进程共享该
段。
۩存取控制字段：说明不同进程的操作权限。
分段的共享与保护
共享段的分配
♋第一个使用共享段的进程促使系统为共享段分配空间，
并在其自身段表项中记录该空间基址，同时在共享段表
中增加一项，并设置共享进程计数器为1；后继申请者只需在自身段表项中设置相应字段即可，同时在共享段表
中增加一项，并将共享进程计数器加1。
共享段的回收
♋共享某段的进程释放该段时检查共享进程计数器的值，
若为1就释放物理空间并修改自身段表项的相关字段；若不为1，仅需修改自身段表项的相关字段，并对共享进程计数器减1。
分段的共享与保护
分段的保护
♋越界检查
۩段号不能超过段表长度、段内偏移不能超过段长。
♋存取控制检查
۩段表中“存取控制”字段实现，不同进程对同一个共享分
段的存取控制权限不同，为各进程设置存取权限时要同时
保证信息安全和运行需要。
♋环保护机构
۩根据程序的重要程度和关联度将其分类，分别放置在三层
软件环中，各程序的访问和调用遵循如下原则：
–访问：限制在本环或低特权环中。
–调用：限制在本环或高特权环中。
–高特权环编号小且接近底层，低特权环编号大且
分段的共享与保护 分段的保护
教学要求
了解虚拟存储器的基本概念及基本特征 掌握其引入原因和实现的关键技术
掌握请求分页系统的基本概念
掌握常用的页面置换算法
理解页表机制和地址变换过程。