13. 过度地增加多道程序的并行程度，在内存中会引起（ ）现象，反而降低了系统的吞吐量，理论和实践表明，

抖动。

当出现以上两种状态时CPU即产生越界中断。每个进程的base register & length register均存储在 *** 作系统区的进程控制块(PCB: Process Control Block)中，当每个进程被创建之初，该进程控制块就被创建与 *** 作系统区，里面记录了该进程的相关信息，类似于一种数据结构。

扩展资料：

注意事项：

在多道程序设计系统中，内存中存放多个程序，以交替的方式使用CPU。因此从宏观上看，这些程序都开始了工作。

由于CPU只有一个，在任何时刻CPU只能执行一个进程程序。所以这些进程程序的执行过程是交织在一起的。也就是说从微观上看，每一个进程一会儿在向前走，一会儿又停步不前，处于一种走走停停的状态之中。

作业执行过程中不再访问低速设备，而直接访问高速的磁盘设备，缩短执行时间，作业成批输入，减少了从 *** 作到作业的交接时间。

参考资料来源：百度百科-多道程序

程序的局部性原理体现在程序在执行过程中，存在时间局部性（刚访问过的指令或数据很快又要访问）和空间局部性（可能很快访问下一相邻的指令或数据），可通过一个循环for(){…}体现指令的时间局部性， 通过数组的连续访问体现数据的空间局部性。

由于高位多体交叉存储器（或称连续编址存储器）在一个存储体内地址连续，所以一个程序的指令和数据极大可能只分布在一个存储体上，这样的只能顺序读取，而无法充分利用并行存取。（即一次并行取出来的指令或数据不在一个程序的局部上，跨度很大，可能是在一个程序的首尾，或不同的程序，也就不再满足局部性原理。（事实上，这里仅作解释使用，准确而言，高位多体交叉只能顺序存取），所以无法提高CPU访问存储器的速度。

而低位多体交叉（或称交叉编址存储器）将一个程序的指令、数据分散在不同存储体上，由于可以“并行”访问（流水线式），一次取出的指令或数据在一个程序段上，则CPU执行指令时无需反复的访问存储器取指，满足程序的局部性原理。

低位多体交叉存储器有两种启动方式。

1 轮流启动（流水线式启动）

条件：每个存储体的一次存取的位数等于系统总线的数据线位数。如，模块存取一个字的存储周期为T， 总线传送周期为t， 存储器的交叉模块数为m， 为了实现流水线方式存取， 应当满足 T = m × t ，交叉存储体的个数要大于等于m才能保证启动某模块后经mt时间再次启动该模块时， 它的上次存取 *** 作已经完成。 这样， 连续读取m 个字所需的时间为T+(m-1)t

2 同时启动 (“全并行”)

条件：所有存储体一次存取的位数等于系统总线的数据线位数。如系统总线数据线64位，每体8位， 8体可同时启动。

补充一下，作业调度又称高级调度或长程调度，没有作业控制块的说法吧，进程才有进程控制块。每次作业调度要考虑2个因素：1、接纳多少个作业。这个取决于多道程序度（Degree of Multiprogamming），即同时允许多少个作业在内存中运行。太多影响系统性能，太低降低了系统的资源利用率和吞吐率。2、接纳哪些作业。这个取决于调度算法，调度的算法很多，常见的就FCFS（先来先服务）、短作业优先调度算法、高优先权调度算法和基于时间片轮转的算法。

采用多道程序设计技术，能充分发挥CPU和计算机系统部件并进行工作的能力。

引入多道程序设计技术的根本目的是为了提高CPU的利用率，充分发挥计算机系统部件的并行性，现代计算机系统都采用了多道程序设计技术。多道程序设计的出现，加快了现在 *** 作系统的诞生。

在多道程序环境下，多个程序共享计算机资源当某个程序等待I/O *** 作时，CPU可以执行其他程序，大大提高CPU的利用率。在多道程序环境下，多个程序共享系统的设备，大大提高系统设备的利用率。在多道程序环境下，减少了程序的等待时间，提高了系统的吞吐量。

扩展资料

多道程序设计技术对 *** 作系统的形成起到的作用： *** 作系统在引入多道程序设计技术后，使得系统具有了多道，宏观上并行，微观上串行的特点。多道程序设计主要使OS能更好地对计算机进行管理。使计算机的硬件资源得到更充分的利用 。

多道程序处理在内存中可同时装入几个程序，当一个程序因等待外部传输而不能工作下去时，中央处理机马上可以执行另一个程序，若第二个程序又因某种原因不能继续执行时，中央处理机便执行第三个程序，如此继续直至第一个程序外部传输完毕后再执行第一个程序。

采用多道程序合理搭配可以提高资源的利用率，增强系统的输入输出能力。多道程序处理以伪并行方式进行的。从一个时间间隔看，各个程序都已开始执行，但都未执行完毕。从某一瞬间看，在中央处理机中只有一个程序在执行，每个程序占有一个时间片，交替地、串行地使用中央处理机。各道程序并不按它们开始的次序结束。

参考资料来源：百度百科-多道程序设计技术

参考资料来源：百度百科-多道程序

第四章 存储器管理

1 为什么要配置层次式存储器？

这是因为：

a设置多个存储器可以使存储器两端的硬件能并行工作。

b采用多级存储系统，特别是Cache技术，这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案。

c在微处理机内部设置各种缓冲存储器，以减轻对存储器存取的压力。增加CPU中寄存器的数量，也可大大缓解对存储器的压力。

2 可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？

将程序装入内存可采用的方式有：绝对装入方式、重定位装入方式、动态运行时装入方式；绝对装入方式适用于单道程序环境中，重定位装入方式和动态运行时装入方式适用于多道程序环境中。

3 何为静态链接？何谓装入时动态链接和运行时动态链接？

a静态链接是指在程序运行之前，先将各自目标模块及它们所需的库函数，链接成一个完整的装配模块，以后不再拆开的链接方式。

b装入时动态链接是指将用户源程序编译后所得到的一组目标模块，在装入内存时，采用边装入边链接的一种链接方式，即在装入一个目标模块时，若发生一个外部模块调用事件，将引起装入程序去找相应的外部目标模块，把它装入内存中，并修改目标模块中的相对地址。

c运行时动态链接是将对某些模块的链接推迟到程序执行时才进行链接，也就是，在执行过程中，当发现一个被调用模块尚未装入内存时，立即由OS去找到该模块并将之装入内存，把它链接到调用者模块上。

4 在进行程序链接时，应完成哪些工作

a对相对地址进行修改

b变换外部调用符号

6 为什么要引入动态重定位如何实现

a程序在运行过程中经常要在内存中移动位置，为了保证这些被移动了的程序还能正常执行，必须对程序和数据的地址加以修改，即重定位。引入重定位的目的就是为了满足程序的这种需要。

b要在不影响指令执行速度的同时实现地址变换，必须有硬件地址变换机构的支持，即须在系统中增设一个重定位寄存器，用它来存放程序在内存中的起始地址。程序在执行时，真正访问的内存地址是相对地址与重定位寄存器中的地址相加而形成的。

9 分区存储管理中常采用哪些分配策略？比较它们的优缺点。

分区存储管理中常采用的分配策略有：首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法。

a首次适应算法的优缺点：保留了高址部分的大空闲区，有利于后到来的大型作业的分配；低址部分不断被划分，留下许多难以利用的、小的空闲区，且每次分区分配查找时都是从低址部分开始，会增加查找时的系统开销。

b循环首次适应算法的优缺点：使内存中的空闲分区分布得更为均匀，减少了查找时的系统开销；缺乏大的空闲分区，从而导致不能装入大型作业。

c最佳适应算法的优缺点：每次分配给文件的都是最适合该文件大小的分区；内存中留下许多难以利用的小的空闲区。

d最坏适应算法的优缺点：给文件分配分区后剩下的的空闲区不至于太小，产生碎片的几率最小，对中小型文件分配分区 *** 作有利；使存储器中缺乏大的空闲区，对大型文件的分区分配不利。

10 在系统中引入对换后可带来哪些好处？

能将内存中暂时不运行的进程或暂时不用的程序和数据，换到外存上，以腾出足够的内存空间，把已具备运行条件的进程或进程所需的程序和数据换入内存，从而大大地提高了内存的利用率。

12 在以进程为单位进行对换时，每次是否将整个进程换出？为什么？

在以进程为单位进行对换时，并非每次将整个进程换出。这是因为：

a从结构上讲，进程是由程序段、数据段和进程控制块组成的，其中进程控制块总有部分或全部常驻内存，不被换出。

b程序段和数据段可能正被若干进程共享，此时它们也不能被换出。

13 为实现分页存储管理，需要哪些硬件支持？

需要有页表机制、地址变换机构的硬件支持。

16 为什么说分段系统较之分页系统更易于实现信息共享和保护

a对于分页系统，每个页面是分散存储的，为了实现信息共享和保护，则页面之间需要一一对应起来，为此需要建立大量的页表项；

b而对于分段系统，每个段都从0开始编址，并采用一段连续的地址空间，这样在实现共享和保护时，只需为所要共享和保护的程序设置一个段表项，将其中的基址与内存地址一一对应起来即可。

17 分页和分段有何区别

a分页和分段都采用离散分配的方式，且都要通过地址映射机构来实现地址变换，这是它们的共同点；

b对于它们的不同点有三，第一，从功能上看，页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高内存的利用率，即满足系统管理的需要，而不是用户的需要；而段是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息，目的是为了能更好地满足用户的需要；第二页的大小固定且由系统确定，而段的长度却不固定，决定于用户所编写的程序；第三分页的作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间是二维的。

18 试全面比较连续分配和离散分配方式。

a连续分配是指为一个用户程序分配一个连续的地址空间，包括单一连续分配方式和分区式分配方式，前者将内存分为系统区和用户区，系统区供 *** 作系统使用，用户区供用户使用，是最简单的一种存储方式，但只能用于单用户单任务的 *** 作系统中；分区式分配方式分为固定分区和动态分区，固定分区是最简单的多道程序的存储管理方式，由于每个分区的大小固定，必然会造成存储空间的浪费；动态分区是根据进程的实际需要，动态地为之分配连续的内存空间，常用三种分配算法: 首次适应算法，该法容易留下许多难以利用的小空闲分区，加大查找开销；循环首次适应算法，该算法能使内存中的空闲分区分布均匀，但会致使缺少大的空闲分区；最佳适应算法，该算法也易留下许多难以利用的小空闲区；

b离散分配方式基于将一个进程直接分散地分配到许多不相邻的分区中的思想，分为分页式存储管理，分段存储管理和段页式存储管理 分页式存储管理旨在提高内存利用率，满足系统管理的需要，分段式存储管理则旨在满足用户(程序员)的需要，在实现共享和保护方面优于分页式存储管理，而段页式存储管理则是将两者结合起来，取长补短，即具有分段系统便于实现，可共享，易于保护，可动态链接等优点，又能像分页系统那样很好的解决外部碎片的问题，以及为各个分段可离散分配内存等问题，显然是一种比较有效的存储管理方式；

c综上可见，连续分配方式和离散分配方式各有各自的特点，应根据实际情况加以改进和利用

19 虚拟存储器有哪些特征其中最本质的特征是什么？

特征：离散性、多次性、对换性、虚拟性；

最本质的特征：离散性；最重要的特征：虚拟性。

20 实现虚拟存储器需要哪些硬件支持？

a对于为实现请求分页存储管理方式的系统，除了需要一台具有一定容量的内存及外存的计算机外，还需要有页表机制，缺页中断机构以及地址变换机构；

b对于为实现请求分段存储管理方式的系统，除了需要一台具有一定容量的内存及外存的计算机外，还需要有段表机制，缺段中断机构以及地址变换机构；

21 实现虚拟存储器需要哪几个关键技术？

a分页和分段都采用离散分配的方式，且都要通过地址映射机构来实现地址变换，这是它们的共同点；

25 在请求分页系统中，通常采用哪种页面分配方式——物理块分配策略？

三种分配方式：固定分配局部置换、可变分配全局置换、可变分配局部置换。

26 在一个请求分页系统中，采用FIFO页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、5，当分配给该作业的物理块数M分别为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。

4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 1 5

4

4 4 1 1 1 5 5 5

3 3 3 4 4 4 2 2

2 2 2 3 3 3 1

4 4 4 4 5 5 5 5 1 1

3 3 3 3 4 4 4 4 5

2 2 2 2 3 3 3 3

1 1 1 1 2 2 2

M=3时，采用FIFO页面置换算法的缺页次数为9次，缺页率为75%；

M=4时，采用FIFO页面置换算法的缺页次数为10次，缺页率为83%。

由此可见，增加分配给作业的内存块数，反而增加了缺页次数，提高了缺页率，这种现象被称为是Belady现象。

28 试说明改进型Clock置换算法的基本原理。

基本原理：

在将一个页面换出时，如果该页已被修改过，便须将该页重新写回到磁盘上；但如果该页未被修改过，则不必将它写回磁盘上。在改进型算法中，除需考虑页面的使用情况外，还须再增加一个因素，即置换代价，这样，选择页面换出时，既要是未使用过的页面，又要是未被修改过的页面。

15 什么是抖动 产生抖动的原因是什么

a抖动(Thrashing)就是指当内存中已无空闲空间而又发生缺页中断时，需要从内存中调出一页程序或数据送磁盘的对换区中，如果算法不适当，刚被换出的页很快被访问，需重新调入，因此需再选一页调出，而此时被换出的页很快又要被访问，因而又需将它调入，如此频繁更换页面，使得系统把大部分时间用在了页面的调进换出上，而几乎不能完成任何有效的工作，我们称这种现象为"抖动"。

b产生抖动的原因是由于CPU的利用率和多道程序度的对立统一矛盾关系引起的，为了提高CPU利用率，可提高多道程序度，但单纯提高多道程序度又会造成缺页率的急剧上升，导致CPU的利用率下降，而系统的调度程序又会为了提高CPU利用率而继续提高多道程序度，形成恶性循环，我们称这时的进程是处于"抖动"状态。

以上就是关于13. 过度地增加多道程序的并行程度，在内存中会引起（ ）现象，反而降低了系统的吞吐量，理论和实践表明，全部的内容，包括:13. 过度地增加多道程序的并行程度，在内存中会引起（ ）现象，反而降低了系统的吞吐量，理论和实践表明，、高位多体交叉存储器为什么不能满足程序的局部性原理、什么是作业调度程序起什么作用等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！