1.磁盘的空闲块可以按哪几种方法来组织。 2.说明下图中进程状态转化的原因。
3.以下两个优先级相同的进程PA和PB在并发执行结束后，x,y,z的值分别为多少（信号量S1和S2的初值均为0）？ PA: （1） x=1; （2） x=x+1; （3） P(S1); （4） x=x+y; （5） V(S2); （6） z=z+x 4.什么是系统抖动现象？
5.可以采用哪些途径改善文件系统的性能。 6.给出设备驱动程序的主要功能。
五、综合题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）
1.若干个等待访问磁盘的访问柱面为20,44,40,4,80,12,76，假设每移动一个柱面需要5毫秒，磁头臂当前位于第77号柱面，请按下列算法分别计算完成上述各次访问总共花费的寻道时间：1）先来先服务算法；2）最短寻道时间优先算法
2.设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB，按字节编址。若某进程最多需要6页(Page)数据存储空间，页的大小为1KB，操作系统采用固定分配局部置换策略为此进程分配4个页框（Page Frame）。在时刻260前的该进程访问情况如下表所示（访问位即使用位）。 页号 0 1 页框号 7 4 装入时间 130 230 访问位 1 1 PB: （1） y=1; （2） y=y+3; （3） V(S1); （4） z=y+1; （5） P(S2); （6） y=y+z; 就绪队列 （5） 等待I/O 传输队列 （1） 运行 （2） （3） （4） 等待数据 资源队列 操作系统试卷第6页（共10页）
2 3 2 9 200 160 1 1 当进程执行到时刻260时，要访问逻辑地址为17CAH的数据，请回答以下问题： （1） 该逻辑地址对应的页号是多少？
（2） 若采用先进先出（FIFO）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要求
给出计算过程。
（3） 若采用时钟（CLOCK）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要求给出
计算过程。（设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动，且当前指向2号页框，示意图如下）。
3.有5个批处理作业A到E，它们几乎同时到达一个计算中心。估计它们的运行时间分别是10,6,2,4和8分钟。其优先级（由外部设定）分别为3,5,2,1和4，其中5为最高优先级。对于下列每种调度算法，计算进程的平均周转时间，可忽略进程切换的开销。 （1）轮转调度算法 （2）先来先服务调度算法（按照10,6,2,4,8次序运行）（3）优先级调度算法 （4）最短作业优先调度算法 对（1），假设系统具有多道程序处理能力，每个作业均公平共享CPU时间，对（2）到（4），假设任一时刻只有一个作业运行，直到结束。所有的作业都是计算密集型作业。
操作系统试卷第7页（共10页）
7号页框 9号页框 3号页 2号页 0号页 1号页 2号页框 4号页框
一、 BBABB CCBDC CCBDC DCCCA 二、 填空题（每题1分，共10分） 1. 功能级 2. 权限 3. 4
4. 寻址方式 5. 图形目录结构/层次目录结构/多级目录结构
6. 环路等待条件（意思相符也对） 7. open( ) 8. 用户层软件 9. 速度不匹配 10. 用户态（意思相符也对） 三、判断题（每题1分，共10分）
???? ? ? ????
三、简答（每题5分，共30分）
1．磁盘的空闲块可以按哪几种方法来组织。 答：共有两种方式（2分），一种是位图方法（1.5分），另一种是空闲链表（1.5分） 2. 说明下图中进程状态转化的原因。
答： （1） 时间片到 （2）因等待数据资源而阻塞 （3）因I/O而阻塞 （4）数据资源到被唤醒 （5）I/O完成被唤醒 （每个点1分） 命题原则与试卷的评分细则 3.以下两个优先级相同的进程PA和PB在并发执行结束后，x,y,z的值分别为多少（信号量S1和S2的初值均为0）？
答：将PA和PB进程分解为以下6个程序段，这6段程序具有相对的完整性，都可以作为一个单独的执行过程存在 SA1：x:=1; x:=x+1; SA2: x:=x+y; SA3: z:=x+z;
SB1: y:=1; y:=y+3; SB2: z:=y+1; SB3: y:=y+z;
SA1和SB1可以并发执行，SA2和SB2可以并发执行，SA3和SB3因变量交集不为空，而不能并发执行，（有分析过程给1分）因此若先执行SA3，则x=6,y=15,z=11（2分）;若先执行SB3，则x=6,y=9,z=11（2分） 4. 什么是系统抖动现象？
答：在页式存储管理系统中（1分），如果某一个或某些页面不停地从内存调入外存（2分），又从外存调入内存（2分），则称为内存抖动，也可以称为系统抖动现象。
5.可以采用哪些途径改善文件系统的性能。
答：1）高速缓存：通过将数据存放在高速缓存中，以减少磁盘存取时间；（2分）2）提
操作系统试卷第8页（共10页）
参考答案
选择（每题1分，共20分）
前读：通过提前将还没有读的磁盘块读入内存，增加命中率；（1分）3）减少磁头臂的移动：通过采用块簇技术，以及修改i节点的存放位置两种方式减少寻道时间（2分）
6.给出设备驱动程序的主要功能。 答：（每点1分）
1）将接收到的抽象要求转化为具体要求
2）检查用户I/O合法性，了解I/O设备的状态，传递参数，设置设备的工作方式 3）发出I/O操作命令，启动I/O设备，完成I/O操作
4）及时响应外设的中断请求，根据中断类型调用相应的中断处理程序 5）具有通道的控制系统，还要构造通道程序
四、综合题（每题10分，共30分） 1.
1）采用先来先服务算法：
磁头臂响应请求的移动顺序为：20,44,40,4,80,12,76（2分） 磁头臂移动的总量为：57+24+4+36+76+68+64=329（2分） 花费的总时间为：329?5=1645ms（1分） 2)采用最短寻道时间优先算法：
磁头臂响应请求的移动顺序是：76,80,44,40,20,12,4（2分） 磁头臂移动的总量为：1+4+36+4+20+8+8=81（2分） 花费的总时间为：81?5=405ms（1分） 2.1）因17CAH=（0001011111001010），表示页号的位为左边6位，所以页号为000101B=5.（2分）
2）根据FIFO算法，需要替换装入时间最早的页，故需要置换装入时间最早的0号页，即将5号页装入7号页框中，所以物理地址为（0001111111001010）换算成十六进制，为1FCAH。（4分）
3）根据CLOCK算法，如果当前指针所指页框的使用位为0，则替换该页；否则将使用位清零，并将指针指向下一个页框，继续查找。根据题设和示意图，将从2号页框开始，前4次查找页框号的顺序为2,4,7,9，并将对应页框的使用位清零。在第5次查找中，指针指向2号页框，因2号页框的使用位为0，故淘汰2号页框对应的2号页，把5号页装入2号页框中，并将对应使用位设置为1，所以对应的物理地址为（0000101111001010），换算成十六进制，为0BCAH。（4分）（注：没有换算成十六进制算正确） 3. (每小题2.5分)
1）平均公平CPU时间为（10+6+2+4+8）/5=6 平均进程周转时间为（28+12+14+18+30）/5=20.4 2）（10+16+18+22+30）/5=19.2 3）（6+14+24+26+30）/5=20 4) (2+6+12+20+30)/5=14
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