实时操作答案

1、分时系统和实时系统的主要区别？p16

2、什么是线程？进程和线程的关系是什么？p40-42

此题答案为：答：线程可定义为进程内的一个执行单位，或者定义为进程内的一个可调度实体。 在具有多线程机制的操作系统中，处理机调度的基本单位不是进程而是线程。一个进程可以有多个线程，而且至少有一个可执行线程。

进程和线程的关系是：

(1)线程是进程的一个组成部分。

(2)进程的多个线程都在进程的地址空间活动。

(3)资源是分给进程的，而不是分给线程的，线程在执行中需要资源时，系统从进程的资源分配额中扣除并分配给它。

(4)处理机调度的基本单位是线程，线程之间竞争处理机，真正在处理机上运行的是线程。

(5)线程在执行过程中，需要同步。

3、什么是原语？原语的主要特点是什么？p48

此题答案为：答：原语是指由若干条机器指令构成的，并用以完成特定功能的一段程序。这段程序在执行期间是不可分割的。其主要特点是不可分割性。

4、程序并发执行的主要特点是什么？p28

此题答案为：答：程序并发执行的主要特点是并发程序间具有相互制约的关系，程序并发执行失去了程序的封闭性和再现性，程序和计算（执行程序的活动）不再一一对应。

5、高级调度和低级调度的主要任务是什么？为什么引入中级调度？p94

此题答案为：答：（1）高级调度又称为作业调度。它是批处理系统中常使用的一种调度。其主要任务是按照某种算法从外存的后备队列上选择一个或多个作业调入内存，并为其创建进程、分配必要的资源，然后再将所创建的进程控制块插入就绪队列中。

（2）低级调度又称进程调度。它是距离硬件最近的一级调度。其主要任务是按照某种算法从就绪队列上选择一个（或多个）进程，使其获得CPU。

（3）引入中级调度的目的是为了提高内存利用率和系统吞吐量。其功能是，让那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存资源，而是调其到外存上等候。当这些进程重新具备运行条件且内存空闲时，由中级调度选择一部分挂起状态的进程调入内存并将其状态变为就绪状态。

6、引起进程调度的主要因素有：p97不完全准确 ，改为：

此题答案为：答：（1）一个进程运行完毕。

（2）一个正在运行的进程被阻塞。

（3）在抢占式调度中，一个高优先级的进程被创建。

（4）在抢占式调度中，一个高优先级进程由阻塞唤醒。

（5）在轮转式调度中，进程运行完一个时间片。

7、目前常用的调度方式和算法，能否都应用到实时系统中？p98-109

此题答案为：答：抢占方式和非抢占方式都可以用于实时系统。能够使用的算法有：轮转算法（RR）和优先级调度算法（HPF）；不可以使用的算法有：先进先出算法（FIFO）和短进程优先算法（SPF）。

8、何为死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？p73、75

9、存储管理的主要任务是什么？p6

10、何为页表和快表？它们各起什么作用？p143-147

此题答案为：答：页表是一张指出逻辑地址中的页号与所占主存块号的对应关系的映像表。

作用：页式存储管理在用动态重定位方式装入作业时，要利用页表做地址转换工作。

快表就是存放在高速缓冲存储器的部分页表。它起页表相同的作用。

由于采用页表做地址转换，读写内存数据时CPU要访问两次主存。有了快表，有时只要访问一次高速缓冲存储器，一次主存，这样可加速查找并提高指令执行速度。

11、简述信号量S的物理含义。P51

此题答案为：答：S＞0时，S表示可使用的资源数；或表示可使用资源的进程数；

S＝0时，表示无资源可供使用；或表示不允许进程再进入临界区；

S＜0时，－S表示等待使用资源的进程个数；或表示等待进入临界区的进程个数；

当S＞0时，调用P（S）的进程不会等待；调用V（S）后使可用资源数加1或使可用资源的进程数加1；

当S＜0时，调用P（S）的进程必须等待；调用V（S）后将释放一个等待使用资源者或释放一个等待进入临界区者。

12、试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。P78

此题答案为：答：资源静态分配策略要求每个过程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后，该进程才开始执行。

这样，进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一\"占有并等待条件\"，从而防止死锁的发生。

13、给出系统总体上的中断处理过程。P119

此题答案为：答：中断处理是指在中断响应后，由软件（中断处理程序）进行的处理过程，可粗略的分为以下四个过程：

① 保护当前正在运行程序的现场；

② 分析是何种中断，以便转去执行相应的中断处理程序；

③ 执行相应的中断处理程序；

④ 恢复被中断程序的现场。

14、具体阐述常用的几种文件物理结构及其优缺点。P188-1

此题答案为：答：常见的文件物理结构有以下几种：

1、顺序结构

又称连续结构。这是一种最简单的物理结构，它把逻辑上连续的文件信息依次存放在连续编号的物理块中。只要知道文件在存储设备上的起始地址（首块号）和文件长度（总块数），就能很快地进行存取。

这种结构的优点是访问速度快，缺点是文件长度增加困难。

2、链接结构

这种结构将逻辑上连续的文件分散存放在若干不连续的物理块中，每个物理块设有一个指针，指向其后续的物理块。只要指明文件第一个块号，就可以按链指针检索整个文件。

这种结构的优点是文件长度容易动态变化，其缺点是不适合随机访问。

3、索引结构

采用这种结构，逻辑上连续的文件存放在若干不连续的物理块中，系统为每个文件建立一张索引表，索引表记录了文件信息所在的逻辑块号和与之对应的物理块号。索引表也以文件的形式存放在磁盘上。给出索引表的地址，就可以查找与文件逻辑块号对应的物理块号。如果索引表过大，可以采用多级索引结构。

这种结构的优点是访问速度快，文件长度可以动态变化。缺点是存储开销大，因为每个文件有一个索引表，而索引表亦由物理块存储，故需要额外的外存空间。另外，当文件被打开时，索引表需要读入内存，否则访问速度会降低一半，故又需要占用额外的内存空间。

15、文件目录结构有哪几种，各有什么优缺点？p193-197

此题答案为：答：文件控制块的有序集合构成文件目录，每个目录项即是一个文件控制块。

文件目录结构一般有单级目录结构、二级目录结构、树形目录结构和非循环图目录结构。

单级目录结构的优点是简单，缺点是文件不能重名，了用户对文件的命名。

二级目录结构实现了文件从名字空间到外存地址空间的映射。其优点是有利于文件的管理、共享和保护；适用于多用户系统；不同的用户可以命名相同文件名的文件，不会产生混淆，解决了命名冲突问题。缺点是不能对文件分类；当用文件较多时查找速度慢。

树形目录结构的优点是便于文件分类，可为每类文件建立一个子目录；查找速度快，因为每个目录下的文件数目较少；可以实现文件共享；缺点是比较复杂。

非循环图目录结构允许一个文件或目录在多个父目录中占有项目，但不构成环路，它秉承了树形目录结构的优缺点，同时增加了方便共享的优点。

16、试述段页式存储管理的基本思想。P156

此题答案为：答：段页式存储管理的基本思想是：

1、用页式方法来分配和管理内存空间，即把内存划分成若干大小相等的页面；

2、用段式方法对用户程序按照其内在的逻辑关系划分成若干段；

3、再按照划分内存页面的大小，把每一段划分成若干大小相等的页面；

4、用户程序的逻辑地址由三部分组成，形式如下：

段号 页号 页内地址

5、内存是以页为基本单位分配给每个用户程序的，在逻辑上相邻的页面内存不一定相邻。

17、什么是固定分区？什么是可变分区？各有什么优缺点？p136-137

此题答案为：答：固定分区：系统将内存划分为若干固定的分区，当作业申请内存时，

系统为其选择一个适当的分区，并装入内存运行。由于分区大小是事先固定的，因而可容纳作业的大小受到，而且当用户作业的地址空间小于分区的存储空间时，浪费了一些存储空间。

可变分区：是指在作业装入内存时建立分区，使分区的大小正好与作业要求的存储空间相等。引入可变分区方法，使内存分配有较大的灵活性，也提高了内存利用率。但是可变分区会引起碎片的产生。

18、什么叫碎片？ 怎样解决碎片问题？ P139- 143

此题答案为：答：所谓碎片是指内存中出现的一些零散的小空闲区域。

解决碎片的方法一是移动所有占用区域，使所有的空闲区合并成一片连续区域。这一技术就是紧凑技术。但这要花费很多cpu时间。

二是采用分页技术，它将进程的逻辑地址空间分页，映射到与页大小相等的分散的物理内存块中，解决了碎片问题，提高了内存利用率。

19、作业调度算法有哪些？对算法的选择要考虑哪些问题？p99-100

此题答案为：答：作业调度算法：1、先来先服务算法；2、短作业优先算法；3、优先级法；4、多级队列法；5、最高响应比作业优先算法；

对算法的选择要考虑：

选择的算法首先应满足设计目标的要求；在满足设计目标的前提下，考虑以下问题：

1、尽量提高系统的作业吞吐量，即处理尽可能多的作业；

2、尽量使CPU和外部设备保持忙碌状态，以提高资源利用率；

3、对各种作业公平合理，使用有用户都满意。

20、为什么说当ｃｐｕ利用率较低时就提高多道程序数的做法是片面的？P171