计算机操作系统
有哪几种方案可以实现虚拟存储器，简要说明其工作原理？
题目
有哪几种方案可以实现虚拟存储器，简要说明其工作原理？
参考答案和解析
正确答案:
1.请求分页存储管理：
（1） 页框：物理地址分成大小相等的许多区，每个区称为一块；
（2）址分成大小相等的区，区的大小与块的大小相等，每个称一个页面。
（3） 逻辑地址形式：与此对应，分页存储器的逻辑地址由两部分组成，页号和单元号。
（4）页表和地址转换：采用的办法是动态重定位技术，让程序的指令执行时作地址变换。
2.分段存储管理：
一个用户作业的程序按其逻辑结构可划分为若干段，这些段中的每一段都是完整的。在分段存储管理系统中，可以用类似于分页管理用过的地址变换机构，实现分段管理的地址变换。这里使用的是段变换表SMT，它把作业地址空间变换为物理存储空间，作用地址空间的段与主存中的段大小相等，地址变换是在作业执行过程中由硬件自动完成的。
3.段页式存储管理：
是基本分段存储管理方式和基本分页存储管理方式原理的结合，即先将用户程序分成若干个段，再把每个段分成若干个页，并为每一个段赋予一个段名。
（1） 页框：物理地址分成大小相等的许多区，每个区称为一块；
（2）址分成大小相等的区，区的大小与块的大小相等，每个称一个页面。
（3） 逻辑地址形式：与此对应，分页存储器的逻辑地址由两部分组成，页号和单元号。
（4）页表和地址转换：采用的办法是动态重定位技术，让程序的指令执行时作地址变换。
2.分段存储管理：
一个用户作业的程序按其逻辑结构可划分为若干段，这些段中的每一段都是完整的。在分段存储管理系统中，可以用类似于分页管理用过的地址变换机构，实现分段管理的地址变换。这里使用的是段变换表SMT，它把作业地址空间变换为物理存储空间，作用地址空间的段与主存中的段大小相等，地址变换是在作业执行过程中由硬件自动完成的。
3.段页式存储管理：
是基本分段存储管理方式和基本分页存储管理方式原理的结合，即先将用户程序分成若干个段，再把每个段分成若干个页，并为每一个段赋予一个段名。
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相似问题和答案
第1题：
简要说明提高存储器速度有哪些措施?
正确答案：高速缓冲存储器、多体交叉存储器。
第2题：
具有容错功能的集群系统的主要工作模式有哪几种?请简要说明之。
答案：(1)双机热备份模式定义：在这种模式的系统中，备有两台服务器，两者的处理能力通常是完全相同的，一台作为主服务器，另一台作为备份服务器。优点：该模式的优点是提高了系统的可用性，易于实现，而且主、备份服务器完全独立，可支持远程热备份，从而能消除由于火灾、爆炸等非计算机因素所造成的隐患。缺点：该模式的缺点是从服务器处于被动等待状态，整个系统的使用效率只有50%。(2)双机互为备份模式定义：在双机互为备份模式中，平时，两台服务器均为在线服务器，它们各自完成自己的任务。优点：这种模式的优点是两台服务器都可用于处理任务，因而系统效率较高，现在已将这种模式从两台机器扩大到4台8台16台甚至更多。系统中所有的机器都可用于处理任务，当其中一台发生故障时，系统可指定另一台机器来接替它的工作。(3)公用磁盘模式定义：为了减少信息复制的开销，可以将多台计算机连接到一台公共的磁盘系统上去。优点：这种模式的优点是消除了信息的复制时间，因而减少了网络和服务器的开销。
第3题：
简述虚拟存储器的作用原理、实现思想。
参考答案：虚拟存储器的作用原理是程序局部性原理，即程序驻留在内存中执行时总是呈现出时间局部性和空间局部性的特征，这是虚拟存储器工作的基础。虚拟存储器的实现思想是将正在执行的部分程序放在内存中，而将其他部分程序放在外存中，内存和外存之间程序空间的交换由虚拟存储管理机制自动完成。这样在用户看来所能使用的内存空间就比实际的物理内存大得多。
第4题：
常用的磁盘空闲区管理技术有哪几种？试简要说明各自的实现思想。
正确答案: 常用的磁盘空闲区管理技术有：空闲空间表达法、空闲块链接法、位示图法和空闲块成组链接法。
空闲空间表法——所有连续的空闲盘块在表中占据一项，其中标出第一个空闲块号和该项中所包含的空闲块个数，以及相应的物理块号。利用该表可进行盘块的分配和文件的删除时盘块的回收
空闲块链接法——所有的空闲盘块链在一个队列中，用一个指针（空闲区头）指向第一个空闲块，而各个空闲块中都含有下一个空闲块的块号，最后一块的指针项计为NULL，表示链尾。分配和释放盘块都在链首进行位示图法——利用一串二进制的值来反映磁盘空间的分配情况，每个盘块都对应一位。如果盘块是空闲的，对应位是0；如盘块已分出去，则对应位是1。
空闲块成组链法——把所有空闲盘块按固定数量分组，组与组之间形成链接关系，最后一组的块号（可能不满一组）通常放在内存的一个专用栈结构中。这样，对盘块的分配和释放是在栈中进行（或构成新的一组）
第5题：
用密封件有哪几种？并简要说明其用途？
正确答案: （1）O型密封圈：主要用于静密封，安装在需要密封的两个表面间的沟槽内，也可用于往复运动的动密封。
（2）Y型密封圈：多用于油缸活塞与缸筒之间的密封，也可用于相对运动速度较高的密封表面。
（3）V型类织物密封圈：多用于相对运动速度不高的油缸活塞杆等处。
（4）L型密封圈：用于油缸活塞与缸筒之间的密封。
（5）骨架密封圈：主要用于旋转轴的密封。
第6题：
是否了解URL Rewrite？请简要说明其原理和在 asp.net中的实现方式。
正确答案：
第7题：
操作系统中存储器管理的主要功能是什么？什么叫虚拟存储器，并举例说明操作系统是如何实现虚拟内存的？
正确答案: 存储器管理的主要功能是：内存分配，地址映射，内存保护，内存扩充。
虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的存储空间，在这种计算机系统中虚地址被映象成实地址。简单地说，虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器，它通过把主、辅存统一起来管理，结用户造成一种仿佛系统内有巨大主存供用户使用的假象。例如页式虚存管理，一道作业被划分成若干页，其中较活跃的几页放在内存，而其余不活跃的页被放在辅存，当需要访问辅存内的页时，就可通过页面调度将其调人内存运行；但用户感觉不到这种变化，他会以为作业的所有部分都存在于主存。这样可以让更多的作业进入主存，提高系统的效率。
第8题：
简要说明气敏、湿敏电阻传感器的工作原理,并举例说明其用途。
参考答案：气敏传感器，是利用半导体气敏元件同被测气体接触后，造成半导体性质的变化，以此来检测待定气体的成分或浓度的传感器的总称。实际测量时，可用气敏传感器把各种气体的成分或浓度等参数转换成电阻、电压或电流的变化量，并通过相应测量电路在终端仪器上显示。它的传感元件是气敏电阻，这是一种用金属氧化物(如氧化锡SnO2、氧化锌ZnO或Fe2O3等)的粉末材料并添加小量催化剂及添加剂，按一定配比烧结而成的半导体器件。气敏传感器可测量还原性气体和测量氧气浓度的两大类，例如石油蒸汽、酒精蒸汽、甲烷、乙烷、煤气、天然气、氢气等。
湿敏电阻传感器是利用材料的电气性能或机械性能随湿度而变化的原理制成的。它能把湿度的变化转化成电阻的变化，它的传感元件是湿敏电阻。湿敏电阻传感器的应用很广，例如，大规模集成电路生产车间，当其相对湿度低于30%RH时，容易产生静电而影响生产;一些粉尘大的车间，当湿度小而产生静电时，容易产生爆炸;许多储物仓库(如存放烟草、茶叶和中药材等)在湿度超过某一程度时，物品易发生变质或霉变现象;居室的湿度希望适中;而纺织厂要求车间的湿度保持在60%RH~75%RH;在农业生产中的温室育苗、食用菌培养、水果保鲜等都需要对湿度进行检测和控制。
湿敏电阻传感器是利用材料的电气性能或机械性能随湿度而变化的原理制成的。它能把湿度的变化转化成电阻的变化，它的传感元件是湿敏电阻。湿敏电阻传感器的应用很广，例如，大规模集成电路生产车间，当其相对湿度低于30%RH时，容易产生静电而影响生产;一些粉尘大的车间，当湿度小而产生静电时，容易产生爆炸;许多储物仓库(如存放烟草、茶叶和中药材等)在湿度超过某一程度时，物品易发生变质或霉变现象;居室的湿度希望适中;而纺织厂要求车间的湿度保持在60%RH~75%RH;在农业生产中的温室育苗、食用菌培养、水果保鲜等都需要对湿度进行检测和控制。
第9题：
深孔钻的排屑方式有哪几种？简要说明排屑原理。
正确答案: 目前国内外采用的深孔钻的排屑方式有三种：
（1）外排屑（以枪孔深孔钻为例）枪孔钻头是有刀头与成形空心钻杆经焊接而制成的。其120°的V形槽就是外排屑槽。加工时，管子内部通过高压大流量切削液，从刀头端面喷出到加工孔的加工面上。切削液一方面是冷却主切削刃，另一方面高压大流量的切削液推动切屑经过120°V形排屑槽逐渐向孔外排出。所以这种钻头又称外排屑枪孔钻头。
（2）内排屑切削液经过封油头钻杆内管和外管间的环形空间进入刀头切削区。高压、大流量的切削液推动切下的切屑进入钻杆内孔，经过全部钻杆而在钻杆末端排出。这种切屑从钻杆内部排出的方式为内排屑。
（3）喷吸式内排屑深孔钻头与由内管与外管组成的钻杆连接。大部分切削液是从外管与内管所形成的环形间隙中进入到刀头切削区，起到把切下的切屑推入内管的内孔中并由钻杆末端排出的作用。还有一小部分切削液经过内管上倾斜的“月牙孔”向内管的内孔高速喷射，使排屑通路（即内管的内孔）形成负压，而使内管孔外产生吸力。在一推一吸的作用下，深孔的排屑困难问题得到了很好的解决，因而生产效率为最高，也是较先进的深孔加工方法。
第10题：
虚拟存储器中，为帮助操作系统保护进程不被其他进程破坏，简要说明计算机硬件要完成哪三项工作？
正确答案: 主要完成如下三项工作：
提供至少两种模式，用于区分正在运行的进程是用户进程还是操作系统进程。有时称后者为内核（kernel）进程、超级用户（supervisor）进程或管理（executivE.进程。
使CPU状态的一部分成为用户进程可读但不可写的。这包括基地址/上界地址寄存器、用户/管理模式位和异常许可/禁止位。用户进程无权修改这些状态，因为如果用户进程能改变地址范围检查、赋给自己管理特权或禁止异常出现，操作系统就无法控制它们了。
提供一种机制，使得CPU能从用户模式进入管理模式和从管理模式进入用户模式。
前一种模式变换一般是通过系统调用（systemcall）来完成。系统调用由一条特殊指令实现，该指令将控制权传送到管理程序空间中一个特定位置。系统调用点处的PC值会被保存起来，CPU状态将被置为管理模式。调用结束后返回用户模式很像从子程序返回，它将恢复原先的用户/管理模式。