第三部分 作业管理
问题一：(答案在题典P355)
⑴ 请说明操作系统作业管理的功能
答：操作系统作业管理的功能是为用户提供一个使用系统的良好环境，使用户能有效地组织自己的工作流程，并使整个系统能高效地运行。
⑵ 作业调度算法是按照什么样的原则来选取作业并投入运行，调试算法的合理性直接影响系统的效率，作业调度算法有哪些？对算法的选择要考虑哪些问题？
答：作业调度算法：1、先来先服务算法；2、短作业优先算法；3、最高响应比作业优先算法；4、资源搭配算法；5、多队列循环算法
对算法的选择要考虑三个目标：
1、尽量提高系统的作业吞吐量，即每天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。
问题二：
⑴ 作业的构成怎样?
答：作业由三部分构成：程序、数据和作业说明书。
⑵ 作业控制块与作业的关系
答：作业系统块是作业在系统中存在的标志；JCB内容是作业调度的依据。
⑶ 试说明作业的几种状态及其转换
答：作业状态有：进入；后备；运行；完成
进入状态：作业信息正在从输入设备上预输入到输入进，此时称作业处理进入状态；
后备状态：当作业的全部信息都已输入，且由操作系统将其存放在输入进中，并为作业建立一个JCB，此时称作业处理后备状态；
运行状态：一个后备作业被作业调程序选中，分配了必要的资源，调入内存运行，称作业处理运行状态。
完成状态：当作业正常运行完毕或因发生错误非正常终止时，作业进入完成状态。
⑷ 以批处理方式下作业的管理为例，说明作业调度的主要任务、目标、计价作业调度算法优劣的性能指标、主要作业调度算法及作业调度的时机是什么？
答：作业调度的主要任务是：按照某种调试算法，从后备作业中挑选一批合理搭配的作业进入运行状态；同时，为选中的作业分配内存和外部设备资源，为其建立相关的进程；当作业执行结束进入完成状态时，做好释放资源等善后工作。
作业调度的目标：1、响应时间快；2、周转时间或加权周转时间短；3、均衡的资源利用率；4、吞吐量大；5、系统反应时间短。
评价作业调度算法优劣的性能指标：1、作业平均周转时间；2、作业平均带权周转时间
主要作业调度算法有：1、先来先服务法；2、短作业优先算法；3、最高响应比优先算法；4、资源搭配算法；5、多队列循环算法。
作业调试时机：一般当输入井中有一道作业建立，或内存中的一道作业运行结束时，系统启动作业调试工作。
第四部分 存储管理
问题一：
⑴ 存储管理的实质是什么？(对内存的管理，主要对内存中用户区进行管理)
⑵ 多道程序中，为方便用户和充分利用内存以提高内存利用率，内存管理的任务是什么？(内存空间的分配和回收、内存空间的共享、存储保护、地址映射、内存扩充)。
⑶ 如何实现存储保护？
答：在多道程序系统中，内存中既有操作系统，又有许多用户程序。为使系统正常运行，避免内存中各程序相互干扰，必须对内存中的程序和数据进行保护。
1、防止地址越界
对进程所产生的地址必须加以检查，发生越界时产生中断，由操作系统进行相应处理。
2、防止操作越权
对属于自己区域的信息，可读可写；
对公共区域中允许共享的信息或获得授权可使用的信息，可读而不可修改；
对未获授权使用的信息，不可读、不可写。
存储保护一般以硬件保护机制为主，软件为辅，因为完全用软件实现系统开销太大，速度成倍降低。当发生越界或非法操作时，硬件产生中断，进入操作系统处理。
⑷ 物理存储器分几类？(内存、外存、缓存)
⑸ 虚存储器的含义是什么？(两层含义)
答：虚存储器有两层含义，一是指用户程序的逻辑地址构成的地址空间；二是指当内存容量不满足用户要求时，采用一种将内存空间与外存空间有机地结合在一起，利用内外存自动调度的方法构成一个大的存储器，从而给用户程序提供更大的访问空间。
⑹ 什么叫物理地址？什么叫逻辑地址？什么叫地址映射？地址映射分哪几类？(静态、动态)
答：物理地址是内存中各存储单元的编号，即存储单元的真实地址，它是可识别、可寻址并实际存在的。
用户程序经过编译或汇编形成的目标代码，通常采用相对地址形式，其首地址为零，其余指令中的地址都是相对首地址而定。这个相对地址就称为逻辑地址或虚拟地址。逻辑地址不是内存中的物理地址，不能根据逻辑地址到内存中存取信息。
为了保证CPU执行程序指令时能正确访问存储单元，需要将用户程序中的逻辑地址转运行时可由机器直接寻址的物理地址，这一过程称为地址映射或地址重定位。
地址映射可分为两类：
1、静态地址映射 2、动态地址映射
问题二：
⑴ 怎样对内存进行分区？(静态、动态；等长、不等长)
答：对内存空间的划分是可以静态的，也可以动态的；可以是等长的，也可以不等长。
静态划分是指系统运行之前就将内存空间划分成若干区域，通常，分配给进程的内存可能比进程实际所需的区域长。
动态划分是在系统运行过程中才划分内存空间。这样，系统可按进程所需要的存储空间大小为其分配恰好满足要求的一个或多个区域。
等长分区是将存储空间划分为若干个长度相同的区域。
不等长分区则是将存储空间划分若干个长度不同的区域。
⑵ 根据分区情况，从如何实现进程的内存分配？
答：1、静态等长分区的分配
2、动态异长分区的分配
⑶ 什么叫碎片？(零散的小空闲区) 怎样解决碎片问题？(紧凑技术)
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。这一过程称为紧凑，这一技术就是紧凑技术。
问题三：
⑴ 存储管理方案有哪些？(分区管理、页式管理、段式管理、段页式管怼⑿槟獯娲⒐芾?
⑵ 分区管理的基本思想是什么？主要缺点是什么？
基本思想：将内存划分成若干连续的区域，称为分区，每个分区装入一个运行作业。
主要缺点：不能充分利用内存，也不能实现对内存的扩充。
⑶ 什么是固定分区？什么是可变分区？各有什么优缺点？
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限制，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。
⑷ 分区管理可以采用的内存分配策略是什么？
首先适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法。
⑸ 为实现地址映射和存储保护，系统为用户程序提供了哪些寄存器？
基址寄存器、限长寄存器；上界寄存器、下界寄存器。
问题四：
⑴ 试述页式存储管理的基本原理
① 内存划分。
② 逻辑地址空间划分。
③ 页面大小。
④ 内存分配。
⑵ 试述页式存储管理的实现方法
① 建立页表。② 建立空闲页面表。
③ 硬件支持。④ 地址映射过程。
⑶ 为了提高存取速度，可以使用快表技术。试述这一技术是如何实现的？
答：快表技术是在地址映射机构中增加一个小容量的联想寄存器（相联存储器），它由高速寄存器组成，成为一张快表，快表用来存放当前访问最频繁的少数活动页的页号。
在快表中，除了逻辑页号、物理页号对应外，还增加了几位。特征位表示该行是否为空，用0表示空，用1表示有内容；访问位表示该页是否被访问过，用0表示未访问，1表示已访问，这是为了淘汰那些用得很少甚至不用的页面而设置的。
快表只存放当前进程最活跃的少数几页，随着进程的推进，快表内容动态更新。当用户程序需要存取数据时，根据该数据所在逻辑页号在快表中找出对应的物理页号，然后拼接页内地址，以形成物理地址；如果在快表中没有相应的逻辑页号，则地址映射仍然通过内存中的页表进行，得到物理页号后须将该物理页号填到快表的空闲单元中。有无空闲单元，则根据淘汰算法淘汰某一行，再填入新得到的页号。实际上查找快表和查找内存页表是并行进行的，一旦发现快表中有与所查页号一致的逻辑页号就停止查找内存页表。
问题五：
“段式存储管理”已考
问题六：
⑴ 试述段页式存储管理的基本思想
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。
⑵ 如何实现段页式存储管理
答：1、建立段表2、建立页表3、建立内存空闲页面表4、硬件支持5、地址映射过程
问题七：
⑴ 虚拟存储技术的基本思想
答：虚拟存储技术的基本思想是利用大容量的外存来扩充内存，产生一个比有限的实际内存空间大得多的、逻辑的虚拟内存空间，以便能够有效地支持多道程序系统的实现和大型作业运行的需要，从而增强系统的处理能力。
⑵ 虚拟存储技术的理论基础(局部性原理)
答：程序局部性原理：虚拟存储管理的效率与程序局部性程序有很大关系。根据统计，进程运行时，在一段时间内，其程序的执行往往呈现出高度的局限性，包括时间局部性和空间局部性。
1、时间局部性：是指若一条指令被执行，则在不久的将来，它可能再被执行。
2、空间局部性：是指一旦一个存储单元被访问，那它附近的单元也将很快被访问。
⑶ 虚拟存储管理的基本原理
答：虚拟存储的基本原理是：当进程要求运行时，不是将它的全部信息装入内存，而将将其一部分先装入内存，另一部分暂时留在外存。进程在运行过程中，要使用的信息不在内存时，发生中断，由操作系统将它们调入内存，以保证进程的正常运行。
⑷ 虚拟存储管理的分类
答：虚拟存储管理分为：虚拟页式、虚拟段式和虚拟段页式。
⑸ 以虚拟页式存储管理为例介绍虚拟存储管理的实现过程
答：虚拟页式存储管理的基本思想是，在进程开始执行之前，不是装全部页面，而是只装一个（甚至0个）页面，然后根据进程执行的需要，动态地装入其它页面。
1、页表 2、缺页中断处理 3、页面淘汰
⑹ 在虚存中，页面在内存与外存中频繁地调试，系统效率急剧下降，