三、填空题（本大题共7小题，每空2分，共14分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
第1题分布式操作系统能使系统中若干台计算机___完成一个共同的任务，分解问题成为子计算并使之在系统中各台计算机上___，以充分利用各计算机的优势。
【正确答案】相互协作并行执行
第2题如果操作系统能保证所有的进程在有限的时间内得到所需要的全部资源，则称系统处于___，系统处于该状态时，___(可能/不可能)发生死锁。
【正确答案】安全状态不可能
第3题中断优先级的高低顺序为硬件故障中断、___、程序性中断、___和输入输出中断。
【正确答案】自愿中断外部中断
第4题文件目录是用于___的，它是文件系统实现按名存取的重要手段，它由若干___组成，其中用于记录文件的有关信息。
【正确答案】检索文件记录项
第5题操作系统层次结构设计的主要优点是___，其主要困难是___，保证不出现双向依赖关系。
【正确答案】有利于设计和维护，正确性容易得到保证，也提高了可维护性和可移植性层次划分和安排困难
第6题进程调度的任务是把选中进程的中有关的现场信息送入处理器相应的寄存器中，处理器就按该进程的___要求工作，达到了___的目的。
【正确答案】进程控制块进程占用处理器
第7题采用优先数调度算法时，一个高优先数进程占用处理器后可有___或___两种处理方式。
【正确答案】（P72）非抢占式可抢占式
四、简答题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）
第1题什么是“前台”作业、“后台”作业?为什么对“前台”作业要及时响应?
【正确答案】批处理操作系统实现自动控制无需人为干预，分时操作系统实现了人机交互对话，这两种操作系统具有各自的优点。为了充分发挥批处理系统和分时系统的优点，在一个计算机系统上配置的操作系统往往既具有批处理能力，有提供分时交互的能力。这样，用户可以先在分时系统的控制下，以交互式输入、调试和修改自己的程序；然后，可以把调试好的程序转交给批处理系统自动控制其执行而产生结果。这些由分时系统控制的作业称为“前台”作业，而那些由批处理系统控制的作业称为“后台”作业。在这样的系统中，对前台作业应该及时响应，使用户满意；对后台作业可以按一定的原则进行组合，以提高系统的效率。
第2题给出系统总体上的中断处理过程。
【正确答案】CPU每执行完一条指令就去扫描中断寄存器，检查是否有中断发生，若没有中断就继续执行下条指令；若有中断发生就转去执行相应的中断处理程序。中断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。
第3题什么是“抢占式优先级调度”和“非抢占式优先级调度”?
【正确答案】采用“非抢占式”调度时，一旦有某个高优先数的进程占用了处理器，就一直让它运行下去直到该进程由于自身的原因主动让出处理器或进程执行结束而让出处理器。此时，进程调度才重新按优先进数选择另一个占用处理器的进程。采用“可抢占式”的调度，这种方式是严格保证任何时刻，总是让具有最高优先数的进程在处理器上运行。也就是说，当某一进程在处理器上运行时，一旦有另一个更高优先数的进程就绪，进程调度就要剥夺正在处理器上运行的进程使用处理器的权力，抢回分配给它的处理器，而把处理器让具有更高优先数的进程使用。这种抢占式的优先数调度算法在实时系统中很有用，例如，在实际系统中可把处理紧急情况的报警进程赋予最高优先数，一旦有紧急事件发生时，触发报警进程就绪，进程调度就让这个报警进程抢占处理器进行紧急处理和发出警告信号。
第4题UNIX系统的层次结构有什么特色?
【正确答案】UNIX系统是一个交互式的分时操作系统，采用以全局变量为中心的模块结构，模块间的调用关系较为复杂。从结构上看，UNIX可以分成内核层和外壳层。内核层是UNIX系统的核心，它实现存储、文件、设备、进程管理功能并为外壳层提供系统调用；外壳层为用户提供各种操作命令和程序设计环境。UNIX系统不允许外壳层程序直接访问和干扰内核程序，因此，UNIX系统提供两种程序运行环境，即用户态和核心态。UNIX系统的层次结构具有良好的性能，主要包括：短小精悍、简洁有效、易移植、可扩充、开放性好等。
第5题给出可变分区内存的分配与回收过程。
【正确答案】当有作业要进入内存时，在“空闲区表”中查找状态为“未分配”且长度大于或等于作业的空闲分区分配给作业，若该空闲区长度大于作业长度时则被分成两部分，一部分分配给作业，另一部分仍作为空闲区登记在表格中；若找到的空闲区正好等于作业长度时，则把该区分配给作业后，应把该栏目对应的状态改为“空”状态。当有作业执行结束，收回该作业所占的主存空间后，应把收回区域的起始地址和长度登记在状态为“空”的栏目中，且把状态改为“未分配”。如果该区域与其他空闲区相邻，应将他们连成一片较大的空闲分区。
五、综合题（本大题共4小题，每小题9分，共36分）
第1题生产围棋的工人不小心把相等数量的黑子和白子混装在一个盒子里，现在要用自动分拣系统把黑子和白子分开，该系统由两个并发执行的进程PA和PB组成，系统功能如下：
?PA专拣黑子，PB专拣白子；
?每个进程每次只拣一个子，当一个进程拣子时，不允许另一个进程去拣子；
?当一个进程拣一个子(黑或白)后，必须让另一个进程去拣一个子(白或黑)。
请回答：
(1)这两个并发进程之间的关系是同步还是互斥
(2)写出PV操作管理时应定义的信号量及其初值。
(3)根据定义的信号量，写出用PV操作管理两个并发进程的程序。
【正确答案】(1)两个进程之间是同步关系。因为这两个进程都要从盒子里面去拣棋子，但规定了两个进程必须轮流取不同的颜色的棋子，因而相互间要互通消息，这显然是一个进程同步问题。(2)在该问题中应该区分“允许拣黑子”和“允许拣白子”两个消息，所以应该定义两个信号量S1和S2，分别和两个消息相对应，初值是S1:=1;S2:=0或者S1:=0;S2=1。(3)程序如下：begin S1,S2:semaphore;S1:=1;S2:=0;cobegin Process PA begin L:P(S1);拣黑子;V(S2);goto L1 end;process PB begin L2:P(S2);拣白子；V(S1)goto L2 end coend end.
第2题如果有一个程序要把50×50的数组赋初值形成单位矩阵，每个主存块为200个字节，每个数组元素占2个字节，若已分配到2个主存块可供使用，数组中的元素按行编址，其初始状态为空，程序编制如下：
(1)Var A:ARRAY［1..50,1..50］of integer;
i,j:integer;
BEGIN
FOR j:=1 to 50 DO
FOR i:=1 to 50 DO
IF i=j THEN
A［i,j］:=1;
ELSE
A［i,j］:=0
END.
(2)Var A:ARRAY［1..50,1..50］of integer;
i,j:integer;
BEGIN
FOR i:=1 to 50 DO
FOR j:=1 to 50 DO
IF i=j THEN
A［i,j］：=1;
ELSE
A［i,j］:=0
END.
当采用FIFO页面调度算法时，各会产生多少次缺页中断
【正确答案】根据题意，每个主存块能放100个元素，2个主存块能存放200个元素。但缺页中断时，装入/调出单位还是一页(即100个元素)。由于主存初始状态为空，所以从第一页起，都要做页面中断处理。(1)此程序按列处理，所以每执行一次赋值语句就会有一次页面中断。比如，赋A［1,1］为1，A［2，1］为0后，A［3，1］，A［4，1］不在主存中，要通过缺页中断处理装入下一页，所以共产生1250次((50×50)/2)缺页中断。(2)此程序按行处理，每装入一页可分为二行元素赋值，然后才产生一次缺页中断，所以共产生25次(50/2)缺页中断。
第3题假定有一个磁盘组共有100个柱面，每个柱面上有8个磁道，每个盘面被划分成8个扇区。现有一个含有6400个逻辑记录的文件，逻辑记录的大小与扇区大小一致，该文件以顺序结构的形式被存放到磁盘上。柱面、磁道、扇区的编号从“0”开始，逻辑记录的编号也从“0”开始。文件信息从0柱面、0磁道、0扇区开始存放，请问：
(1)该文件的第3680个逻辑记录应存放在哪个柱面的第几个磁道的第几个扇区
(2)第78柱面的第6磁道的第6扇区中存放了该文件中的第几个逻辑记录
【正确答案】磁盘信息存放：由题设知，本磁盘组共有100个柱面，每个柱面上有8个磁道，每个盘面被划分成8个扇区；并且文件逻辑记录的大小与扇区大小一致，且文件是按顺序结构存放的。因此，该磁盘组的每个盘面可以存放8个逻辑记录，每个柱面可以存放64(8×8)个逻辑记录，整个磁盘组可以存放6400(100×64)个逻辑记录。文件信息从0柱面、0磁道、0扇区开始存放，逻辑记录从0开始编号。(1)第3680个逻辑记录存放的位置是：柱面号：INT(3680÷64)=57磁道号：INT(MOD(3680，64)÷8)=4扇区号：MOD(MOD(3680，64)，8)=0所以，第3680个逻辑记录应存放在第57柱面的第4磁道的第0扇区；(2)第78柱面的第6磁道的第6扇区中存放的文件逻辑记录号是：78×64+6×8+6=5046所以，第78柱面的第6磁道的第6扇区中存放的文件逻辑记录号是5046。
第4题某系统有同类互斥资源m个，供n个进程共享使用，如果每个进程最多申请x个资源(其中1≤x≤m)
证明：(1)当n(x-1)+1≤m时，系统不会发生死锁；
(2)设各进程的最大资源需求量之和为s，证明：当s＜m+n时，系统不会发生死锁。
【正确答案】(1)∵每个进程最多申请使用x个资源∴最坏情况下是每个进程都得到了(x-1)个资源，并且现在均申请所需最后一个资源即，系统剩余资源数为m-n(x-1)。此时，只要系统至少还有一个资源可以使用，就可以使这n个进程中某个进程得到其所需要的全部资源，继续执行到完成；当它执行完后释放其所占有的资源，供其他进程使用，因而，当m-n(x-1)≥1时，系统不可能发生死锁。m-n(x-1)≥1?n(x-1)+1≤m即，当n(x-1)+1≤m时，系统不会发生死锁。(2)请参见(1)的证明。
考试提醒 
