操作系統(tǒng)原理作業(yè)

1、操作系統(tǒng)原理作業(yè)  第1章  1-2 批處理系統(tǒng)和分時系統(tǒng)各有什么特點(diǎn)？為什么分時系統(tǒng)的響應(yīng)比較快？  答 ：在批處理系統(tǒng)中操作人員將作業(yè)成 批裝入計算機(jī)并由計算機(jī)管理運(yùn)行，在程 序的運(yùn)行期間用戶不能干預(yù)，因此批 處理系統(tǒng)的特點(diǎn)是：用戶脫機(jī)使用計算機(jī) ，作業(yè)成批處理，系統(tǒng)內(nèi)多道程序并 發(fā)執(zhí)行以及交互能力差。在分時系統(tǒng)中不 同用戶通 過各自的終 端以交互 方式共同使 用一臺計算 機(jī)，計算 機(jī)以“分時 ”的方 

2、法輪流為 每個用戶服 務(wù)。分時 系統(tǒng)的主要 特點(diǎn)是： 多個用戶同 時使用計 算機(jī)的 同時性，人機(jī)問答方 式的交互 性，每個用 戶獨(dú)立使 用計算機(jī)的 獨(dú)占性以 及系統(tǒng) 響應(yīng)的及 時性。分時 系統(tǒng)一般 采用時間片 輪轉(zhuǎn)的方法使一臺計算機(jī)同 時為多個終端用戶服務(wù)，因此分時系統(tǒng)的響 應(yīng)比較快。1-4什么是多道程序設(shè)計技術(shù)？試述多道程序運(yùn)行的特征。  答：多道程序設(shè)計技術(shù) 是指

3、同時 把多個作業(yè) （程序） 放入內(nèi)存并 允許它們 交替執(zhí)行和 共享系統(tǒng) 中的各 類資源；當(dāng)一道程序因某種原因（如 I/O 請求）而暫停執(zhí)行時，CPU 立即轉(zhuǎn)去 執(zhí)行另一道程序。多道程序運(yùn)行具有 如下特征：   多道計算機(jī)內(nèi)存中同時存放幾道相互獨(dú)立的程序。宏觀上并行：同時進(jìn)入系統(tǒng)的 幾道程序都處于運(yùn)行過程中，它們先后開始了各自的運(yùn)行但都未運(yùn)行完畢。 微觀上串行：從微觀上看內(nèi)存中的多道程序輪流或分 時地占有處理機(jī)，交替執(zhí)

4、行。     1-6操作系統(tǒng)的主要特性是什么？為什么會有這樣的特性？  答：并發(fā)性，共享性，異步性，虛擬性，這些特性保證了計算機(jī)能準(zhǔn)確的運(yùn)行，得出想要的結(jié)果。1-7 （1）工作情況如圖。（2）CPU有空閑等待，它發(fā)生在100 ms150 ms時間段內(nèi)，此時間段內(nèi)程序A與程序B都在進(jìn)行I/O操作。 （3）程序A無等待現(xiàn)象，程序B在0 ms50 ms時間段與180 ms200 ms時間段內(nèi)有等待現(xiàn)象。第2章 2-1 什么是操作系統(tǒng)虛擬機(jī)？     答：在裸機(jī)上配置了操作系統(tǒng)程序后就構(gòu)成了操

5、作系統(tǒng)虛擬機(jī) 2-3 什么是處理機(jī)的態(tài)？為什么要區(qū)分處理機(jī)的態(tài)？  答：處理機(jī)的態(tài)，就是處理機(jī)當(dāng)前處于何種狀態(tài)，正在執(zhí)行哪類程序。為了保護(hù)操作系統(tǒng)，至少需要區(qū)分兩種狀態(tài)：管態(tài)和用戶態(tài)。 2-5 什么是中斷？在計算機(jī)系統(tǒng)中為什么要引用中斷？ 答：中斷是指某個事件發(fā)生時，系統(tǒng)終止現(xiàn)行程序的運(yùn)行、引出處理該事件程序進(jìn)行處理，處理完畢后返回斷點(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行。為了實現(xiàn)并發(fā)活動，為了實現(xiàn)計算機(jī)系統(tǒng)的自動化工作，系統(tǒng)必須具備處理中斷的能力。 2-8中斷和俘獲有什么不同？ 答：中斷指由處理機(jī)外部事件引起的中斷稱為外中斷，又

6、稱中斷。包括I/O中斷、外中斷。俘獲是指由外處理內(nèi)部事件引起的中斷稱為俘獲。包括訪管俘獲、程序性中斷、機(jī)器故障中斷。 2-9 什么是中斷響應(yīng)，其實質(zhì)是什么？ 答：中斷響應(yīng)是當(dāng)中央處理機(jī)發(fā)現(xiàn)已有中斷請求時，中止現(xiàn)行程序執(zhí)行，并自動引出中斷處理程序的過程。中斷響應(yīng)的實質(zhì)是交換指令執(zhí)行地址和處理器狀態(tài)，以達(dá)到如下目的：（1）保留程序斷點(diǎn)及有關(guān)信息；（2）自動轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷處理程序執(zhí)行。 2-12 以trap指令為例，用圖說明自陷處理的一般過程？ 第3章 3-1 什么是系統(tǒng)生成？ 答：系統(tǒng)生成就是操作系統(tǒng)的生成過

7、程。 3-2 系統(tǒng)引導(dǎo)的主要任務(wù)是什么？ 答：將操作系統(tǒng)的必要部分裝入主存并使系統(tǒng)運(yùn)行，最終處于命令接受狀態(tài)。 3-3 處理應(yīng)用程序分哪幾個作業(yè)步？ 答：用某種預(yù)言編制一個程序，該程序被稱為源程序。  將源程序和初始數(shù)據(jù)記錄在某種輸入介質(zhì)上，一般在終端設(shè)備上直接編輯源程序。  按照一定的要求控制計算機(jī)工作，并經(jīng)過加工，最終計算出結(jié)果。 3-5 用戶與操作系統(tǒng)的接口是什么？一個分時系統(tǒng)提供什么接口？一個批處理系統(tǒng)又提供什么接口？ 答 ：用戶與 操作

8、系統(tǒng)的 接口是指 操作系統(tǒng)提 供給用戶 與計算機(jī)打 交道的外 部機(jī)制 。 一 個分時系統(tǒng)提供的接口有系統(tǒng)功能調(diào) 用和鍵盤操作命令。 一 個批處理系統(tǒng)提供的接口有系統(tǒng)功能 調(diào)用和作業(yè)控制語言。3-7 假定某系統(tǒng)提供硬件的訪管指令（例如形式為“svc n”），為了實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用，系統(tǒng)設(shè)計者應(yīng)做哪些工作？用戶又如何請求操作系統(tǒng)服務(wù)？ 答：當(dāng)處理機(jī)執(zhí)行到這一條指令時就發(fā)生中斷，該中斷稱為訪管中斷，它表示正在運(yùn)行的程序?qū)Σ僮飨到y(tǒng)的某種需求。借助中斷，使機(jī)器狀態(tài)由用戶態(tài)轉(zhuǎn)為管態(tài)。

9、為了使控制能轉(zhuǎn)到用戶當(dāng)前所需的那個例行子程序去，需要指令提供一個地址碼。這個地址碼表示系統(tǒng)調(diào)用的功能號，它是操作系統(tǒng)提供的眾多的例行子程序的編號。在訪管指令中填入相應(yīng)的號碼，就能使控制轉(zhuǎn)到特定的例行子程序去執(zhí)行以提供用戶當(dāng)前所需的服務(wù)。 第4章 4-3什么是進(jìn)程？進(jìn)程與程序的主要區(qū)別是什么？ 答：進(jìn)程是指一個具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動。進(jìn)程是動態(tài)的，程序的靜態(tài)的，進(jìn)程是程序的動態(tài)執(zhí)行過程。 4-6進(jìn)程有哪幾個基本狀態(tài)？試畫出進(jìn)程狀態(tài)遷移圖，并注明發(fā)生變遷的原因。 答：進(jìn)程有三種基本狀態(tài)，即運(yùn)行狀態(tài)，就緒狀態(tài)，等待狀態(tài)。如果系統(tǒng)能為每個進(jìn)程提供一臺處理機(jī)，則系統(tǒng)中所有進(jìn)

10、程都可以同時執(zhí)行，但實際上處理機(jī)的數(shù)目總是小于進(jìn)程數(shù)，因此往往只有少數(shù)幾個進(jìn)程可真正獲得處理機(jī)控制權(quán)。 4-9n個并發(fā)程序共用一個公共變量Q，寫出用信號燈實現(xiàn)n個進(jìn)程互斥時的程序描述，給出信號燈值的取值范圍，并說明每個取值的物理意義。答：main( ) int mutex=1; int i; cobegin for(i=1;i<=n;i+) Pi;coend   P( )    . . p(mutex);  . v(mutex); . &#

11、160; 若mutex=1，表示沒有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)； 若mutex=0，表示有一個進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)；若mutex=-1，表示一個進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)，另一個進(jìn)程等待進(jìn)入。4-11在如圖4.33所示的進(jìn)程流程圖中，有五個進(jìn)程合作完成某一任務(wù)。說明這五個進(jìn)程之間的同步關(guān)系，并用P,V操作實現(xiàn)之，要求寫出程序描述。答：main( ) int s2,s3,s4,s5=0; /*表示進(jìn)程p2，p3，p4,p5能否執(zhí)行*/ cobegin P1( ); P2( ); P3( ); P4( );P5( ); coend 4-12如圖4.34所示，get,copy,put三個進(jìn)程共用兩個緩沖區(qū)s,

12、t。Get進(jìn)程負(fù)責(zé)不斷地把輸入記錄送入緩沖區(qū)s中，copy進(jìn)程負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)s中取出記錄復(fù)制到緩沖區(qū)t中，而put進(jìn)程負(fù)責(zé)把記錄從緩沖區(qū)t中取出打印。試用P,V操作實現(xiàn)這三個進(jìn)程之間的同步，并寫出程序描述。答：main( ) int s,t=0; /*表示進(jìn)程get,copy，put能否執(zhí)行*/ cobegin Get( );Copy( ); Put( ); coend 4-13 什么是進(jìn)程的互斥，什么是進(jìn)程的同步？同步和互斥這兩個概念有什么聯(lián)系與區(qū)別？ 答：互斥：多個操作不能在同一時間，同一臨界區(qū)里執(zhí)行。 同步：并發(fā)進(jìn)程在一些關(guān)鍵點(diǎn)上可能需要互相等待與互通消息 互斥可以說是同步的特殊情況，通過

13、鎖和信號燈機(jī)制可以實現(xiàn)同步與互斥。 4-18 用于進(jìn)程控制的原語主要有哪幾個？ 答：主要有：進(jìn)程創(chuàng)建，進(jìn)程撤銷，進(jìn)程阻塞，進(jìn)程喚醒。 4-19什么是線程，線程與進(jìn)程有什么區(qū)別？ 答：線程是進(jìn)程的進(jìn)一步劃分，線程也稱為輕量進(jìn)程。第5章 5-5, p進(jìn)程共享m個同類資源，每一個資源在任一時刻只能供一個進(jìn)程使用，每一進(jìn)程對任一資源都只能使用一有限時間，使用完便立即釋放，并且每個進(jìn)程對該類資源的最大需求量小于該類資源的數(shù)目。設(shè)所有進(jìn)程對資源的最大需求數(shù)目之和小于p+m.試證：在該系統(tǒng)中不會發(fā)生死鎖。 證：假設(shè)每個進(jìn)程最多請求Xi(1<i<p)個資源，則根據(jù)題意有， X1+X2+.+Xp-1

14、+Xp<p+m X1+X2+.+Xp-1+Xp - p<m (X1-1)+(X2-1)+.+(Xp-1-1)+(Xp-1)<m (X1-1)+(X2-1)+.+(Xp-1-1)+(Xp-1)+1<m+1 (X1-1)+(X2-1)+.+(Xp-1-1)+(Xp-1)+1<m 這說明在最壞情況下，每個進(jìn)程均還差一個資源，而此時系統(tǒng)中還有一個沒被分配的可用資源。將它分配給任何一個進(jìn)程，都可以使該得到全部資源的 進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束而釋放其占有的資源，并將釋放的資源分配給其它的進(jìn)程，使其 它進(jìn)程都能運(yùn)行結(jié)束，系統(tǒng)不會發(fā)生死鎖。 證畢。5-6 圖5.9表示一帶閘門的運(yùn)河，其上有兩

15、家吊橋。吊橋坐落在一條公路上，為使該公路避開一塊沼澤地而令其橫跨運(yùn)河兩次。運(yùn)河和公路的交通都是單向的。運(yùn)河上的基本運(yùn)輸由駁船擔(dān)負(fù)。在一般駁船接近吊橋A時就拉汽笛警告，若吊橋上無車輛，吊橋就吊起，直到駁船尾部通過此橋為止。對吊橋B也按同樣次序處理。 一艘典型駁船的長度為200m,當(dāng)它在河上航行時是否會產(chǎn)生死鎖？若會，其理由是什么？ 如何能克服一個可能的死鎖？請?zhí)岢鲆粋€防止死鎖的辦法。 如何利用信號燈的P,V操作，實現(xiàn)車輛和駁船的同步？（1）駁船長 200 米，當(dāng)駁船通過了A橋，其船頭到達(dá)B橋，請求B橋吊起，而此時它的尾部仍占據(jù) A 橋。若這個時候 B 橋上及 B 橋到 A 橋之間的公路上都被汽車

16、占據(jù)，而汽車又要求通過 A 橋。這樣駁船和汽車都無法前進(jìn)，形成死鎖的局面。 （2）可以有以下兩種方法： c資源的靜態(tài)分配。即進(jìn)程把它所需要的所有資源在運(yùn)行前提前申請，系統(tǒng)把它所需要的全部資源一次性都分配給它。也就是說，這時把 A 橋和 B 橋看成一個資源。打破了產(chǎn)生死鎖的四個必要條件之一的部分分配條件。 d可以規(guī)定資源按序申請和分配，從而破壞了死鎖的循環(huán)等待條件，防止死鎖的發(fā)生。規(guī)定如下：B 橋的序號小于 A 橋的序號，駁船和汽車都必須先申請序號小的資源 B 橋，申請得到滿足后，再申請序號大的資源 A 橋。 （3）算法如下： c設(shè)置兩個互斥信號量 mutexa，mutexb，用來實現(xiàn)駁船和汽車

17、對 A 橋和對 B 橋的互斥使用；設(shè)置一個共享變量 count，用來記錄當(dāng)前占用 A 橋和 B 橋的汽車數(shù)并設(shè)置互斥信號量 mutex，用來實現(xiàn)汽車對共享變量 count 的互斥訪問。 Main( ) int mutexa, mutexb, mutex, count mutexa=1; mutexb=1; mutex=1;count=0; cobegin bargei; /i=1,2,.,mcarj; /j=1,2,.,n coend bargei() . P(mutexb); P(mutexa); 吊起 B 橋; 吊起 A 橋; 駁船通過 A 橋； 放下 A 橋; 駁船通過 B 橋; 放下

18、B 橋; V(mutexa); V(mutexb); . carj() .P(mutex);        count+;         if(count=1) P(mutexb); P(mutexa);          V(mutex);        汽車通過 

19、B 橋; 汽車通過 AB 段公路; 汽車通過 A 橋；P(mutex); count-;  if(count=0)  V(mutexb);V(mutexa); V(mutex); . d設(shè)置兩個互斥信號量mutexa，mutexb，用來實現(xiàn)駁船和汽車對A橋和對B橋的互斥使用；設(shè)置兩個共享變量counta和countb，分別用來記錄A橋和B橋上的汽車數(shù)并設(shè)置互斥信號量mutex1和mutex2，用來實現(xiàn)汽車對共享變量counta和countb的互斥訪問。 Main( )int mutex

20、a, mutexb, mutex1, mutex2, counta, countb;mutexa=1;mutexb=1;mutex1=mutex2=1;counta=countb=0;cobeginbargei; /i=1,2,.,mcarj; /j=1,2,.,ncoendbargei().P(mutexb);吊起 B 橋;P(mutexa);吊起 A 橋;駁船通過 A 橋；放下 A 橋;V(mutexa); 駁船通過 B 橋;放下 B 橋; V(mutexb); . carj() . P(mutex2);countb+;if(countb=1)P(mutexb); V(mutex2); 汽

21、車通過 B 橋;P(mutex2);countb-;if(countb=0) V(mutexb);V(mutex2);汽車通過 AB 段公路;P(mutex1);counta+;if(counta=1)P(mutexa);V(mutex1);汽車通過 A 橋；P(mutex1); counta-; if(counta=0) V(mutexa); V(mutex1);. 5-7 討論下圖描述的交通死鎖的例子（設(shè)個方向上的汽車是單線的，直線行駛）： (1)對于死鎖的四個必要條件中的哪些條件在此例中是適用的？ (2)提出一個簡單的原則，它能避免死鎖。 (3)若用計算機(jī)實現(xiàn)交通的自動管理，請用信號燈上

22、的V,P操作來實現(xiàn)各方向上汽車行駛的同步。答：（1）路口是共享資源。 c 互斥條件：路口必須互斥使用，即汽車對它所需要的路口是排他性控制的。 d 不剝奪條件：汽車一旦占用了路口，除非自己讓出路口，別人無權(quán)剝奪。 e 部分分配條件：每個方向的車隊都占有一個路口，同時因申請新路口而等待。 f 環(huán)路等待條件：占有路口的車都在等待其它車占有的路口，循環(huán)等待。 （2）可以在每個路口設(shè)置紅綠燈進(jìn)行控制：綠燈亮?xí)r，南北方向的車可以通行，東西方向的車禁止通行；當(dāng)紅燈亮?xí)r，東西方向的車可以通行，而南北方向的車禁止通行。第6章 6-2 某系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)變遷圖如圖6.9所示（設(shè)該系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度方

23、式為非剝奪式），請說明：  （1）一個進(jìn)程發(fā)生變遷3的原因是什么？發(fā)生變遷2、變遷4的原因又是什么？  答：變遷3：請求I/O設(shè)備 ，變遷2：超時間片，變遷4：I/O完成。 （2）下述因果變遷是否會發(fā)生，如果有可能的話，在什么情況下發(fā)生？  （a）2->1；（b）3->2；（c）4->5；（d）4->2；（e）3->5 答：<1><5>不能發(fā)生，<2>在該進(jìn)程位于就緒隊列首部時<3>在I/O完成后<4>在某進(jìn)程剝奪處

24、理機(jī)時6-3 某系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)是優(yōu)先照顧I/O量大的進(jìn)程，試畫出滿足此設(shè)計目標(biāo)的進(jìn)程狀態(tài)變遷圖。6-4 作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度的任務(wù)格式什么？它們有什么聯(lián)系？ 答：作業(yè)調(diào)度又稱為宏觀調(diào)度，其任務(wù)是對提交給系統(tǒng)的、存放在賦存設(shè)備上的大量作業(yè)，以一定的策略進(jìn)行挑選，分配主存等必要的資源，建立作業(yè)對應(yīng)的進(jìn)程，使其投入運(yùn)行。而進(jìn)程調(diào)度的對象是進(jìn)程，其任務(wù)是在進(jìn)入主存的所有進(jìn)程中，確定哪個進(jìn)程在什么時候獲得處理機(jī)，使用多長時間等。兩者的聯(lián)系：作業(yè)調(diào)度使該作業(yè)對應(yīng)的進(jìn)程具備使用處理劑的權(quán)利，而進(jìn)入主存的進(jìn)程，分別在什么時候真正獲得處理機(jī)，這是由處理機(jī)的進(jìn)程調(diào)度來決定。 6-6&#

25、160;在單道披處理系統(tǒng)中，有下列四個作業(yè)分別用先來先服務(wù)調(diào)度算法和最短作業(yè)優(yōu)先算法進(jìn)行調(diào)度，哪一種算法調(diào)度性能好寫？請按表6.5的格式，分別用兩張表正確填補(bǔ)表中為填寫的各項。6-7 線程調(diào)度的主要任務(wù)是什么？ 答：為了提高計算機(jī)并行處理能力。 第7章 7-7 如圖7.43所示，主存中有兩個空白區(qū)?，F(xiàn)有這樣一個作業(yè)序列：作業(yè)1要求50KB，作業(yè)2要求60KB，作業(yè)3要求70KB。若用首次適應(yīng)算法和最佳適應(yīng)算法來處理這個作業(yè)序列，試問哪一種算法可以分配得下，為什么？答：用首次適應(yīng)法首先把120KB的空白區(qū)分配50KB的空間給作業(yè)1，分割后還剩70

26、KB的空白區(qū)，再將其分配給作業(yè)2，剩下10KB的空白區(qū)。起始地址為250KB的空白區(qū)（78KB）可以滿足作業(yè)3的需求，分割后還剩8KB的空白區(qū)。因此首次適應(yīng)法可以吞吐此作業(yè)序列。 用最佳適應(yīng)法，則先分配78KB的空白區(qū)給作業(yè)1，還剩28KB的空白區(qū)，不能滿足作業(yè)2的需求，因此分配120KB的空白區(qū)給作業(yè)2，還剩60KB的空白區(qū)。此時系統(tǒng)中有大小為28KB和60KB的兩個空白區(qū)，它們均不能滿足作業(yè)3的需求。 因此最佳適應(yīng)法不能吞吐此作業(yè)序列。7-8 已知主存有256KB容量，其中OS占用低址20KB，可以有這樣一個作業(yè)序列： 作業(yè)1 要求 80KB作業(yè)2 要求 16KB作業(yè)3 要求 140KB作

27、業(yè)1 完成作業(yè)3 完成作業(yè)4 要求 80KB作業(yè)5 要求 120KB試用首次適應(yīng)算法和最佳適應(yīng)算法分別處理上述作業(yè)序列（在存儲分配時，從空白區(qū)高址處分割作為已分配區(qū)），并完成以下各步： （1） 畫出作業(yè)1、2、3進(jìn)入主存后，主存的分配情況。（2） 作業(yè)1、3完成后，畫出主存分配情況。（3） 畫出兩種算法中空白區(qū)的分區(qū)描述器信息（假定分區(qū)描述器所 需占用的字節(jié)數(shù)已包含在作業(yè)所要求的主存容量中）及空白區(qū)鏈接情況首次適應(yīng)：最佳適應(yīng)法：（4） 哪種算法對該作業(yè)序列而言是合適的？ 答：最佳適應(yīng)法是合適的 7-10 已知主存容量為64KB，某一作業(yè)A的地址空間如圖7.40所示，它的4個頁面（頁面大小為1K

28、B）0、1、2、3被分配到主存的2、4、6、7塊中，要求并回答 （1）畫出作業(yè)A的頁面映射表。（2）當(dāng)200號單元處有一條指令“mov r1,3500”執(zhí)行時，如何進(jìn)行正確的地址變換，以使3500處的內(nèi)容12345裝入r1中，要求用圖畫出地址變換過程并給出最終的物理地址。 答：因為每頁大小為1KB=1024字節(jié)，而3500=3*1024+428，可知邏輯地址3500對應(yīng)的頁號為3，頁內(nèi)地址為428.根據(jù)頁號檢索頁表可知對應(yīng)的物理塊號為7，所以物理地址為：7*1024+428=7596 圖7.44第8章 8-1什么是“設(shè)備獨(dú)立性”？引入這一概念有什么好處？答：所謂設(shè)備獨(dú)立性是指，用戶在編制程序時

29、所使用的設(shè)備與實際使用的設(shè)備無關(guān)，也就是在用戶程序中僅使用邏輯設(shè)備名。引入設(shè)備獨(dú)立性，可使應(yīng)用程序獨(dú)立于物理設(shè)備。獨(dú)立性可使用戶程序獨(dú)立于某一特定的物理設(shè)備。此時，進(jìn)程只需用邏輯設(shè)備名去請求使用某類設(shè)備。當(dāng)系統(tǒng)中有多臺該類設(shè)備時，系統(tǒng)可將其中的任一臺設(shè)備分配給請求進(jìn)程，而不必局限于某一指定設(shè)備。這樣，可以顯著地提高資源的利用率和可適應(yīng)性。獨(dú)立性還可以使用戶程序獨(dú)立于設(shè)備類型。例如，在進(jìn)行輸出時，既可以利用顯示終端進(jìn)行輸出，也可以利用打印機(jī)進(jìn)行輸出。有了這種適應(yīng)性，就可以很方便地實現(xiàn)輸出重定向。類似地可以實現(xiàn)輸入重定向。8-4什么是緩沖？引入緩沖的原因是什么？  答：緩沖是兩種不同速度

30、的設(shè)備之間傳輸信息時平滑傳輸過程的常用手段。引入了緩沖技術(shù)的原因有：（1）為了進(jìn)一步緩和 CPU 和 I/O 設(shè)備之間速度不匹配的矛盾。（2）為了減少中斷次數(shù)和 CPU 的中斷處理時間。如果沒有緩沖，慢速 I/O 設(shè)備每傳送一個字節(jié)就要產(chǎn)生一個中斷，CPU 必須處理該中斷。如果采用了緩沖，則慢速 I/O 設(shè)備將緩沖區(qū)填滿時，才向 CPU發(fā)出中斷，從而減少了中斷次數(shù)和 CPU 的中斷處理時間。 （3）為了解決 DMA 或通道方式

31、下數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題。DMA或通道方式都適用于成批數(shù)據(jù)傳輸，在無緩沖的情況下，慢速 I/O 設(shè)備只能一個字節(jié)一個字節(jié)的傳送信息，這造成了 DMA 或通道方式數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i。緩沖區(qū)的設(shè)置適應(yīng)了 DMA 或通道方式的成批數(shù)據(jù)傳輸方式，解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題。  8-5常用的緩沖技術(shù)有哪些？答：常用的緩沖技術(shù)有雙緩沖、環(huán)形緩沖和緩沖池。8-8什么是獨(dú)占設(shè)備？對獨(dú)占設(shè)備如何分配？  答：獨(dú)占設(shè)備是指在一段時間內(nèi)只允許一個用戶進(jìn)程訪問的設(shè)備。系統(tǒng)一旦把這類設(shè)備分配給某進(jìn)程后，便由該進(jìn)程獨(dú)占直到使用完后釋放。多數(shù)低速

32、0;I/O 設(shè)備都屬于獨(dú)占設(shè)備。如打印機(jī)就是典型的獨(dú)占設(shè)備。獨(dú)占設(shè)備應(yīng)采用獨(dú)占分配方式，即將一個獨(dú)占設(shè)備分配給某進(jìn)程后便一直由它獨(dú)占，直到該進(jìn)程完成或釋放該設(shè)備時，系統(tǒng)才能將該設(shè)備分配給其他進(jìn)程。8-9什么是共享設(shè)備？對共享設(shè)備如何分配？答：共享進(jìn)程是指在一段時間內(nèi)允許多個進(jìn)程同時訪問的設(shè)備。如磁盤就是典型的共享設(shè)備，若干個進(jìn)程可以交替地從磁盤上讀寫信息。對共享設(shè)備可將其同時分配給多個進(jìn)程使用。共享分配方式顯著提高了設(shè)備的利用率，但對設(shè)備的訪問需進(jìn)行合理的調(diào)度。8-9什么是共享設(shè)備？對共享設(shè)備如何分配？ 答：共享進(jìn)程是指在一段時間內(nèi)允許多個進(jìn)程同時訪問的設(shè)備。如磁盤就是典型

33、的共享設(shè)備，若干個進(jìn)程可以交替地從磁盤上讀寫信息。對共享設(shè)備可將其同時分配給多個進(jìn)程使用。共享分配方式顯著提高了設(shè)備的利用率，但對設(shè)備的訪問需進(jìn)行合理的調(diào)度。 8-10什么是虛擬設(shè)備技術(shù)？什么是虛擬設(shè)備？如何進(jìn)行虛擬分配？ 答：所謂虛擬設(shè)備技術(shù)，是在一類物理設(shè)備上模擬另一個物理設(shè)備的技術(shù)，是將獨(dú)占設(shè)備轉(zhuǎn)換為共享設(shè)備的技術(shù)。目前最廣泛流行的虛擬設(shè)備技術(shù)是 SPOOLing 技術(shù)。 虛擬設(shè)備是指通過虛擬技術(shù)將一臺獨(dú)占設(shè)備變換為若干臺邏輯設(shè)備，供若干個用戶進(jìn)程使用，通常把這種經(jīng)過虛擬技術(shù)處理后的設(shè)備成為虛擬設(shè)備。引入虛擬設(shè)備的目的是為了克服獨(dú)占設(shè)備所

34、具有的速度較慢、資源的利用率較低的缺點(diǎn)，以提高設(shè)備的利用率。 虛擬分配是針對虛擬設(shè)備而言的。當(dāng)進(jìn)程申請獨(dú)占設(shè)備時，由系統(tǒng)分配給它共享設(shè)備（如磁盤）上的一部分存儲空間；當(dāng)進(jìn)程要與設(shè)備交換信息（以輸出為例）時，系統(tǒng)就將要交換的信息存放到這部分存儲空間中；在適當(dāng)?shù)臅r候，系統(tǒng)再將存儲空間中的信息傳送到獨(dú)占設(shè)備上。第9章9-2什么是文件系統(tǒng)？其主要功能是什么？答：文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)用于明確磁盤或分區(qū)上的文件的方法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；即在磁盤上組織文件的方法。也指用于存儲文件的磁盤或分區(qū)，或文件系統(tǒng)種類。操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)管理和存儲文件信息的軟件機(jī)構(gòu)稱為文件管理系統(tǒng)，簡稱文件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)是對文件存儲器空間進(jìn)行組織和分配，負(fù)責(zé)文件存儲并對存入的文件進(jìn)行保護(hù)和檢索的系統(tǒng)。具體地說，它負(fù)責(zé)為用戶建立文件，存入、讀出、修改、轉(zhuǎn)儲文件，控制文件的存取，當(dāng)用戶不再使用時撤銷文件等9-3文件的邏輯結(jié)構(gòu)有哪2種形式？答：一種是無結(jié)構(gòu)的流式文件，是指對文件內(nèi)信息不再劃分單位，它是依次的一串字符流構(gòu)成的文件。 另一種是有結(jié)構(gòu)的記錄式文件, 是用戶把文