操作系统原理习题答案.pdf

1. 简述脱机 I/O 和联机 I/O a. 脱机输入输出方式 (Off-Line I/O) 是为了解决人机矛盾及 CPU 和 I/O 设备之间速度不 匹配而提出的 .它减少了 CPU 的空闲等待时间，提高了 I/O 速度 .具体内容是将用户程序 和数据在一台外围机的控制下，预先从低速输入设备输入到磁带上，当 CPU 需要这些程 序和数据时，在直接从磁带机高速输入到内存，从而大大加快了程序的输入过程，减少 了CPU 等待输入的时间，这就是脱机输入技术；当程序运行完毕或告一段落， CPU 需 要输出时，无需直接把计算结果送至低速输出设备，而是高速把结果输出到磁带上，然 后在外围机的控制下，把磁带上的计算结果由相应的输出设备输出，这就是脱机输出技 术。 b. 若这种输入输出操作在主机控制下进行则称之为联机输入输出方式 . 2. 内存管理有哪些功能？它们的主要任务是什么？ a. 主要功能 : 内存分配，内存保护，地址映射和内存扩充等 . b. 内存分配的主要任务是为每道程序分配内存空间，提高存储器利用率，以减少不可 用的内存空间，允许正在运行的程序申请附加的内存空间，以适应程序和数据动态增 长的需要 . 内存保护的主要任务是确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行，互不干扰 . 地址映射的主要任务是将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物 理地址 . 内存扩充的主要任务是借助虚拟存储技术，从逻辑上去扩充内存容量 . 3. 目前常用的磁盘调度算法有哪些？没中算法应该优先考虑的问题是什么？《 5 章》 目前常用的磁盘调度算法包括：（ 1 ）先来先服务调度算法 FCFS 。根据进程请求 访问磁盘的先后次序进行调度，优点是公平、简单且每个进程的请求都能依次得到 处理，不会出现某一进程的请求长期得不到满足的情况，但寻道时间可能较长。 （2 ）最短寻道时间优先调度算法 SSTF 。选择所要求访问磁道与磁头当前所在磁道 距离最近的进程优先调度，但并不能保证平均寻道时间最短。本算法具较好的寻道 性能，但可能导致进程饥饿现象。（ 3 ）扫描算法 SCAN （又称为电梯调度算法） ， 对最短寻道时间优先调度算法略加修改而形成。不仅考虑欲访问磁道与磁头当前所 在磁道的间距，更优先考虑的是磁头当前移动的方向既能获得较好的寻道性，又能 防止进程饥饿，广泛用于大、中、小型机及网络中。扫描算法存在的问题是：当磁 头刚从里到外移动过某一磁道时，恰有一进程请求访问此磁道，该进程必须等待， 待磁头从里向外，然后再从外向里扫描完所有要访问的磁道后，才处理该进程的请 求，致使该进程的请求被严重推迟。（ 4 ）循环扫描算法 CSCAN 。规定磁头单向移 动，避免了扫描算法导致的某些进程磁盘请求的严重延迟。 （5 ）N- 步扫描算法 。 为克服前述 SSTF、SCAN 、CSCAN 等调度算法都可能出现的磁臂停留在某处不动 的情况即磁臂粘着现象，将磁盘请求队列分成若干个长度为 N 的子队列，按先来先 服务算法依次处理这些子队列，而各队列分别以扫描算法进行处理。（ 6 ）FSCAN 算法，其实质为 N- 步扫描算法的简化。 将磁盘请求队列分成两个子队列：①当前所 有请求磁盘 I/O 的进程形成的队列，按扫描算法处理；②在扫描期间新出现的所有磁 盘请求进程队列，