理块。分配的物理块可以连续也可以不连续 页表的作用:实现从页号到物理块号的位址映像 ⒑缺页中断和一般中断有哪些不同?
答:①在指令执行期间产生和处理中断信号
① 一条指令在执行期间,可能产生多次缺页中断 ⒒简述快表的作用。
答:提高了存取速度,使得指令执行速度大大加快 ⒓简述段和页的区别。
答:分页和分段有许多相似之处,但是在概念上两者完全不通,主要表现在: ①页是信息的物理单位元,分页是为了系统管理内存的方便而进行的,故对用户而言,分页是不可见的,是透明的;段是信息的逻辑单位,分段是作业逻辑上的要求,对用户而言,分段是可见的。 ②页的大小是固定的,由系统决定;段的大小是不固定的,由用户作业本身决定。 ③从用户角度看,分页的地址空间是一维的,而段的地址空间是二维的。 ⒔什么叫虚拟内存?
答:所谓虚拟内存,是指仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的内存系统。具体地说,所谓虚拟内存是指具有请求调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种内存系统。
⒕局部性原理可以体现在哪两个方面? 答:时间局部性和空间局部性
⒖在分页虚拟存储管理方式中,常采用哪几种页面置换策略?
答:最佳置换算法、先进先出算法、最近最久未使用(LRU)算法、简单Clock置换算法、改进型Clock置换算法、
⒗某虚拟存储区的用户空间共32个页面,每页1KB,主存16KB。假定某时刻系统为用户的第0、1、2、3页分别分配的物理块号为5、10、4、7,将逻辑地址0A5CH和093CH变换为物理位址。 答:125CH、113CH
⒘在一个分页虚拟存储管理方式中,采用LRU页面置换算法时,假如一个作业的页面走向为1、3、2、1、1、3、5、1、3、2、1、5,当分配给该作业的物理块数M分别是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是3时,缺页次数是6,缺页率是50% M是4时,缺页次数是3,缺页率是25%
⒙试说明分页虚拟存储管理方式中缺页中断的处理过程。
答:当用户进程要求访问某一页时,如果该页还没有调入内存,则产生一缺页中断,系统进入相应的缺页中断处理过程。首先,保存当前进程的CPU现场环境,从外存中找到该页,然后,查看当前内存是否有空闲空间调入该页,如果有则启动I/O,将该页由外存调入内存,同时修改页表,如果内存已满,则按照某种算法选择一页作为淘汰页调出,腾出空间后再调入。当然如果被淘汰的页在内存中已经被修改过,则需将该页写回外存。 ⒚实现LRU算法所需的硬件支持是什么? 答:利用移位寄存器或一个特殊的栈,以便在置换时能找到最近最久没有使用的页。
⒛如何实现分段共享?
答:利用段的动态链接很容易实现段的共享,一个共享段在不同作业中可具有不同的段号。可通过设立一张共享段表来对段的共享进行集中管理,记录共享段的段号、段长、内存始址、存在位、外存始址等信息,并记录了有共享此分段的每个进程的情况以及进程的个数。
第五章
作者:佚名 来源:网络
⒈什么叫檔?
答:文件是在逻辑上具有完整意义的信息集合,它有一个名字作标识。
⒉叙述下列术语并说明它们之间的关系:存储介质、卷、块、文件和记录。 答:把可用来记录信息的磁带、硬盘盘组、软盘片、卡片等称为存储介质;把存储介质的物理单位元定义为“卷”;把存储介质上连续信息所组成的一个区域称为“块”;把逻辑上具有完整意义的信息集合称为文件,文件存放在存储介质上;记录式文件是指用户对文件内的信息按逻辑上独立的含义再划分信息单,每个单位称为一个逻辑记录。
⒊什么是文件的逻辑结构?常用的逻辑结构有哪几种?有何特点? 答:用户按自己对信息的使用要求组织文件,由于这种檔是独立于物理环境而构造的,所以,把用户概念中的文件称为文件的逻辑结构,或称逻辑文件。这是从用户观点出发,所观察到的文件组织形式,是用户可以直接处理的数据及其结构。 文件的逻辑结构一般可分为两大类:—是有结构文件,它是由一个以上的记录构成的文件,故又称为记录式文件;二是无结构文件,它是指由字符流构成的文件,故又称为流式檔。 特点:
无结构的流式文件是相关的有序字符的集合。流式文件指文件内的数据不再组成记录,只是依次的一串信息集合,字符是构成文件的基本单位。这种文件常常按长度来读取所需信息,也可以用插入的特殊字符作为分界。查找文件中的基本信息单位例如某个单词,是比较困难的。但反过来,字符流的无结构文件管理简单,用户可以方便地对其进行操作。 记录式文件是—种有结构的文件。这种文件在逻辑上总是被看成一组连续有序的记录的集合。每个记录由彼此相关的域构成。记录可以按顺序编号为记录1、记录2、??、记录n。记录式文件通常以记录机为单位进行操作。 ⒋比较连续文件、链接文件和索引文件的特点。 答:连续档特点:一个文件在逻辑上连续的信息被存放到存储介质上依次相邻的块上,这是一种逻辑记录顺序与物理记录的顺序相一致的文件结构;连续文件最大优点是顺序存取速度快;磁盘存储空间的利用率不高;对输出文件很难估计需多少磁盘块;影响档的扩展,插入删除困难。 链接文件特点:把逻辑文件的各个逻辑记录任意存放到一些磁盘块中,这些磁盘块可以分散在磁盘的任意位置,顺序的逻辑记录被存放在不连续的磁盘块上,用
指针把这些磁盘块按逻辑记录的顺序链接起来;链接结构解决了顺序结构中的所有问题:磁盘上的所有空闲块都可以被利用;建立檔时也不必事先考虑檔的长度,只要有空闲的磁盘块,文件可继续扩展;可根据需要在文件的任何位置插入一个记录或删除一个记录。链接方式又可分为隐式链接和显式链接两种,隐式链接只适合于顺序访问,对直接访问是极其低效的,显式链接不能支持高效地直接存取,存放链接指针的表会占用较大的内存空间。 索引文件特点:索引结构是实现非连续存储的另一种方法;索引结构为每个文件建立一张“索引表”,把指示每个逻辑记录存放位置的指针集中在索引表中,把索引表保存在某个磁盘块中;对索引文件能方便地实现文件的扩展、记录的插入和删除;由于索引结构即适合顺序存取记录,又可以方便地按任意次序随机存取记录;容易实现记录的增、删和插入;采用索引结构必须增加索引表占用的空间和读写索引表的时间,当一个文件中记录很多时,索引表就很庞大。 ⒌文件目录的主要内容和作用是什么? 文件目录内容:记录一个文件的有关信息,除了指出文件名和檔在存储介质上的位置外,还应包括如何控制和管理文件的信息。 文件目录作用:文件目录是为文件设置用于档描述和文件控制的数据结构,它与文件一一对应,是用于查找檔的,它是文件系统实现按名存取的重要手段, ⒍总结文件的物理结构和文件存取方法间的关系。 不同的文件物理结构可采用不同的檔存取方法, 文件物理结构 可采用的文件存取方式 连续文件 顺序存取 链接文件 顺序存取
索引文件 顺序存取、随机存取 直接文件 按键存取
⒎檔操作主要有哪几个?它们的功能是什么?
答:建立文件:当用户需要将一批信息(或程序)作为文件保存在檔存储介质上时,需要使用建立檔命令来达到自己的目的——建立一个新檔。文件一经建立,就一直存人系统之中,直到用户使用撤销命令,撤销该檔为止。
打开文件:用户为了使用某一个檔,必须先用打开文件系统调用命令将它打开,建立用户与该文件的直接联系方能使用。打开檔的实质是将外存中该文件的目录项读到活动文件表中,以便对檔的控制操作在主存中进行。
读/写文件:文件打开以后,用户需要把文件信息(文件体)从外存读人内存或从内存写回外存是通过调用读写文件系统调用来实现的。
关闭文件:当用户不用(或暂时不用)某个檔时,可以使用关闭文件的系统调用命令。关闭檔的要求可以通过显式方式,即直接向系统提出;也可用隐式。 删除档:当用户确定不必保存某一个檔时,可以用删除档的命令将它删除。删除文件的系统调用的参数一般是文件名。
檔操作的种类远不止上述这些类型,还有如檔定位、读取文件属性、设置文件同性、修改文件名称,等等。 ⒏檔的保护和保密措施有哪些?
目前实现安全措施的办法有;制定用户的访问权限、口令、密码等。
⒐采用UNIX操作系统的某系统的专用块内容为:空闲块数3,然后依次登记的空闲块数为77、89、60,问此时若一个檔A需要5个盘块,系统进行分配后有个檔B被删除,它占用的盘块块号为100、101、109、500,则回收这些盘块后
专用块的内容如何?
答:空闲块数2,然后依次登记的空闲块数为109、500。 ⒒假定有一个磁盘组共有100个柱面,每个柱面上有8个磁道,每个盘面被划分成8个扇区。现有一个含有6400个逻辑记录的文件,逻辑记录的大小与扇区大小一致,该文件以顺序结构的形式被存放到磁盘上。柱面、磁道、扇区的编号均从“0”开始,逻辑记录的编号也从“0”开始。文件信息从0柱面、0磁道、0扇区开始存放,试问:
①该文件的第3680个逻辑记录应存放在哪个柱面的第几磁道的第几个扇区? ②第78柱面的第6磁道的第6扇区中存放了该文件的第几个逻辑记录?
答:①该文件的第1个逻辑记录放在第0块上,所以该文件的第3680个逻辑记录应存放在3679块上,则柱面号=[3679/(8×8)]=57;3679 MOD(8×8)=31;磁头号=[31/8]=3;扇区号=31 mod8=7;
文件的第3680个逻辑记录应存放在57柱面的第3磁道的第7个扇区 ②第78柱面的第6磁道的第6扇区为磁盘第6+8×(6+78×8)=5046,所以此位置存放文件的第5047个逻辑记录。
⒓假定某磁盘共有200个柱面,编号为0~199,如果在为访问143号柱面的请求者服务后,当前正在为访问125号柱面的请求者服务,同时有若干请求者在等待服务,它们依次要访问的柱面号为
86,147,91,177,94,150,102,175,130 请回答下列问题:
①分别用先来先服务算法、最短寻找时间优先算法、电梯调度算法和单向扫描算法来确定实际的服务次序。
②按实际服务次序计算上述算法下移动臂需移动的距离。
①先来先服务算法:86,147,91,177,94,150,102,175,130 最短寻找时间优先算法:130,147,150,175,177,102,94,91,86 电梯调度算法:102,94,91,86,130,147,150,175,177 单向扫描算法:130,147,150,175,177,86,91,94,102 ②先来先服务算法:547
最短寻找时间优先算法:走过143个柱面 电梯调度算法:走过130个柱面
单向扫描算法:除移动臂返回的时间外,走过154个柱面