1、数据库系统工程师-操作系统及答案解析(总分：52.00，做题时间：90 分钟)为了解决进程间的同步和互斥问题，通常采用一种称为 (6) 机制的方法。若系统中有 5个进程共享若干个资源 R，每个进程都需要 4个资源 R，那么使系统不发生死锁的资源 R的最少数目是 (7) 。（分数：2.00）A.调度B.信号量C.分派D.通讯A.20B.18C.16D.151.进程 PA不断地向管道写数据，进程 PB从管道中读数据并加工处理，如图 5-1所示。如果采用 P、V 操作来实现进程 PA和 PB的管道通信，并且保证这两个进程并发执行的正确性，则至少需要 (2) 。（分数：1.00）A.1个信号量，信号量
2、的初值是 0B.2个信号量，信号量的初值是 0、1C.3个信号量，信号量的初值是 0、0、1D.4个信号量，信号量的初值是 0、0、1、12.假设系统中有三类互斥资源 R1、R 2、R 3，可用资源数分别是 9、8、5。在 T0时刻系统中有P1、P 2、P 3、P 4和 P5五个进程，这些进程对资源的最大需求量和已分配资源数如表 5-1所示，如果进程按 (3) 序列执行，那么系统状态是安全的。（分数：1.00）A.P1-P2-P4-P5-P3B.P2-P1-P4-P5-P3C.P2-P4-P5-P1-P3D.P4-P2-P4-P1-P3在 UNIX操作系统中，当用户执行如下命令：link(“/
3、user/include/myfile.Sh”， “/usr/userwang/youfile.sh”)则文件名“/usr/userwang/youfile.sh”存放在 (44) 。2假设在系统中一个文件有两个名字，它与一个文件保存两个副本的区别是 (45) 。（分数：2.00）A.user目录文件中B.include目录文件中C.userwang目录文件中D.youfile.sh的文件内容中A.前者比后者所占用的存储空间更大B.前者需要两个目录项，后者只需要一个目录项C.前者存取文件的速度快，后者存取文件的速度慢D.前者改变与某个名字相联系的文件时，另一个名字相连的文件也改变；后者的另一个
4、副本不改变在某超市里有一个收银员，且同时最多允许有 n个顾客购物，我们可以将顾客和收银员看成是两类不同的进程，且工作流程如图 5-4所示。为了利用 P-V操作正确地协调这两类进程之间的工作，设置了三个信号量 S1、S 2和 Sn，且初值分别为 0，0 和 n。这样图中的口应填写 (46) ，图中的 b1，b 2应分别填写 (47) ，图中的 c1，c 2应分别填写 (48) 。（分数：3.00）A.P(S1)B.P(S2)C.P(Sn)D.P(Sn)，P(S 1)A.P(Sn)，V(S 2)B.P(Sn)，V(S 1)C.P(S2)，V(S 1)D.V(S1)，P(S 2)A.P(S1)，V(
5、S 2)B.P(Sn)，V(S 1)C.P(S2)，V(S 1)D.V(S1)，P(S 2)3.在操作系统中，虚拟设备通常采用 (15) 设备来提供虚拟设备。（分数：1.00）A.Spooling技术，利用磁带B.Spooling技术，利用磁盘C.脱机批处理技术，利用磁盘D.通道技术，利用磁带在一个单 CPU的计算机系统中，有两台外部设备 R1、R 2和三个进程 P1、P 2、P 3。系统采用可剥夺方式优先级的进程调度方案，且所有进程可以并行使用 I/O设备，三个进程的优先级、使用设备的先后顺序和占用设备时间如表 5-4所示。表 5-4 设备的先后顺序和占用设备时间进程 优先级 使用设备的先后
6、顺序和占用设备时间 1 高 R2(30ms)CPU(10ms)R 1(30ms)CPU(10ms) 2 中 R1(20ms)CPU(30ms)R 2(40ms) 3 低 CPUR 1(10ms)假设操作系统的开销忽略不计，三个进程从投入运行到全部完成，CPU 的利用率约为 (4) %；R 2的利用率约为 (5) %(设备的利用率指该设备的使用时间与进程组全部完成所占用时间的比率)。（分数：2.00）A.60B.67C.78D.90A.70B.78C.80D.89信号量是操作系统中用于互斥和同步机制的一个共享的整数变量。信号量仅可以由初始化、唤醒(Signal)和等待(Wait)三种操作访问。对
7、于给定的信号量 S，等待操作 Wait(S)(又称 P操作)定义为：if s0 then (39) else挂起调用的进程唤醒操作 Signal(S)(又称 V操作)定义为：if 存在等待的进程 then 唤醒这个进程 else (40) 给定信号量 S，可以定义一个临界区来确保其互斥，即保证在同一时刻这个临界区只能够被一个进程执行。当 S被初始化为 1时，代码段(41) ：临界区(42) ：定义了一个临界区。这样的临界区实际上是将共享数据和对这些数据的操作一起封装起来，通过其互斥机制一次只允许一个进程进入，这种临界区通常称为 (43) 。（分数：5.00）A.S:=0B.S:=S+1C.S:
8、=S-1D.S:=1E.Signal(S+1)F.Wait(S-1)G.Signal(S)H.Wait(S)A.S:=0B.S:=S+1C.S:=S-1D.S:=1E.Signal(S+1)F.Wait(S-1)G.Signal(S)H.Wait(S)A.S:=0B.S:=S+1C.S:=S-1D.S:=1E.Signal(S+1)F.Wait(S-1)G.Signal(S)H.Wait(S)A.S:=0B.S:=S+1C.S:=S-1D.S:=1E.Signal(S+1)F.Wait(S-1)G.Signal(S)H.Wait(S)A.模块B.类程C.管程D.线程4.在 UNIX操作系统中，
9、把输入/输出设备看做 (8) 。（分数：1.00）A.普通文件B.目录文件C.索引文件D.特殊文件某些操作系统把一条命令的执行结果输出给下一条命令，作为它的输入，并加以处理，这种机制称为 (27) 。使命令的执行结果不在屏幕上显示，而引向另一个文件，这种机制称为 (28) 。使命令所需要的处理信息不从键盘接收，而取自另一文件，这种机制称为 (29) 。操作系统不从键盘逐条接收命令并执行，而调用一个正文文件，执行其中保存的一系列命令，这种方式属于 (30) 方式，编写这样的文件应符合 (31) 的语法规则。（分数：5.00）A.链接B.管道(线)C.输入重新定向D.输出重新定向A.清屏B.屏蔽显
10、示C.输出重新定向D.管道(线)A.输入重新定向B.读保护C.管道(线)D.批处理A.系统生成B.初始装入C.批处理D.管道(线)A.会话语言B.交互语言C.机器语言D.命令语言作业调度程序从处于 (22) 状态的队列中选取适当的作业投入运行。 (23) 指把作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 (24) 是指作业从进 (22) 队列到被调度程序选中时的时间间隔：假定把下列 4个作业同时提交系统并进入 (22) 队列，当使用最短作业优先的调度算法时，作业的平均等待时间是 (25) ；当使用最高优先数优先的调度算法时，作业的平均周转时间是 (26) 。作业运行时间表如表 5-8所示。表 5-8
11、作业运行时间表作业 所需运行时间(小时) 优先级1 2 42 5 93 8 14 3 7（分数：5.00）A.运行B.提交C.后备D.停止E.完成A.周转时间B.响应时间C.运行时间D.等待时间E.触发时间A.周转时间B.响应时间C.运行时间D.等待时间E.触发时间A.4.5小时B.4.25小时C.10.5小时D.10.25小时E.10.75小时F.4.75小时A.4.5小时B.4.25小时C.10.5小时D.10.25小时E.10.75小时F.4.75小时假设磁盘上每个磁道划分成 9个物理块，每块存放 1个逻辑记录。逻辑记录 R1， R2，R9 存放在同一个磁道上，记录的安排顺序如表 5-5
12、所示。表 5-5 R1R9 的安排顺序物理块 1 2 3 4 5 6 7 8 9逻辑记录 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9假定磁盘的旋转速度为 27ms/周，磁头当前处在 R1的开始处，系统使用单缓冲区，当缓冲区内容处理完时才能再存放新的记录，且每个记录的处理时间为 3ms。若系统顺序处理这些记录，则处理这 9个记录的最长时间为 (18) ；若对信息存储进行优化分布后，处理 9个记录的最少时间为 (19) 。（分数：2.00）A.243msB.246msC.254msD.280msA.30msB.36msC.54msD.60ms某磁盘共有 10个盘面，每个盘面上有 100个
13、磁道，每个磁道有 16个扇区，假定分配以扇区为单位。若使用位示图管理磁盘空间，则位示图需要占用 (9) 字节空间。若空白文件目录的每个表项占用 5个字节，当空白区数目大于 (10) 时，空白文件目录大于位示图。（分数：2.00）A.16000B.1000C.2000D.1600A.400B.380C.360D.3205.文件系统中，设立打开文件(Open)系统功能调用的基本操作是， (12) 。（分数：1.00）A.把文件信息从辅存读到内存B.把文件的控制管理信息从辅存读到内存C.把磁盘的超级块从辅存读到内存D.把文件的 FAT表信息从辅存读到内存在一单处理机中，若有 5个用户进程，在非管态的
14、某一时刻，处于就绪状态的用户进程最多有 (37) 个，最少有 (38) 个。（分数：2.00）A.1B.2C.3D.4E.5F.0A.1B.2C.3D.4E.5F.06.某软盘有 40个磁道，磁头从一个磁道移至另一个磁道需要 5ms。文件在磁盘上非连续存放，逻辑上相邻数据块的平均距离为 10个磁道，每块的旋转延迟时间及传输时间分别为 100ms和 25ms，则读取一个100块的文件需要 (11) 时间。（分数：1.00）A.17500msB.15000msC.5000msD.25000ms从静态角度看，进程由 (32) 、 (33) 和 (34) 三部分组成。用户可通过 (35) 建立和撤销进
15、程。通常，用户进程被建立后， (36) 。（分数：5.00）A.JCBB.DCBC.PCBD.PMTA.程序段B.文件体C.I/OD.子程序A.文件描述块B.数据空间C.EOFD.I/O缓冲区A.函数调用B.宏指令C.系统调用D.过程调用A.便一直存在于系统中，直到被操作人员撤销B.随着作业运行正常或不正常结束而撤销C.随着时间片轮转而撤销与建立D.随着进程的阻塞或唤醒而撤销与建立某系统的进程状态转换如图 5-3所示，图中 1、2、3 和 4分别表示引起状态转换的不同原因，原因 4表示 (13) ；一个进程状态转换会引起另一个进程状态转换的是 (14) 。（分数：2.00）A.就绪进程被调度B
16、.运行进程执行了 P操作C.发生了阻塞进程等待的事件D.运行进程的时间片到了A.12B.21C.32D.41某系统中有四种互斥资源 R1、R2、R3 和 R4，可用资源数分别为 3、5、6 和 8。假设在 T0时刻有P1、P2、P3 和 P4四个进程，并且这些进程对资源的最大需求量和已分配资源数如表 5-6所示，那么在 T0时刻系统中 R1、R2、R3 和 R4的剩余资源数分别为 (20) 。如果从 T0时刻开始进程按 (21) 顺序逐个调度执行，那么系统状态是安全的。（分数：2.00）A.3、5、6 和 8B.3、4、2 和 2C.0、1、2 和 1D.0、1、0 和 1A.P1P2P4P3
17、B.P2P1P4P3C.P3P2P1P4D.P4P2P3P1某虚拟存储系统采用最近最少使用(LRU)页面淘汰算法，假定系统为每个作业分配 3个页面的主存空间，其中一个页面用来存放程序。现有某作业的部分语句如下：Var A：Array1150，1100OF integer；i，j：integer；FOR i：=1 to 150 DOFOR j：=1 to 100 DOAi，j：=0；设每个页面可存放 150个整数变量，变量 i、j 放在程序页中。初始时，程序及变量 i、j 已在内存，其余两页为空，矩阵 A按行序存放。在上述程序片段执行过程中，共产生 (16) 次缺页中断。最后留在内存中的是矩阵
18、A的最后 (17) 。（分数：2.00）A.50B.100C.150D.300A.2行B.2列C.3行D.3列若有一个仓库，可以存放 P1，P 2两种产品，但是每次只能存放一种产品。要求：w=P 1的数量-P 2的数量-iP2-P4-P5-P3B.P2-P1-P4-P5-P3C.P2-P4-P5-P1-P3 D.P4-P2-P4-P1-P3解析：分析所谓安全状态，是指系统能按某种进程顺序(P 1，P 2，P n)，来为每个进程 Pi分配其所需的资源，直到满足每个进程对资源的最大需求，使每个进程都可以顺利完成。如果无法找到这样的一个安全序列，则称系统处于不安全状态(死锁)。如何保证系统处于安全状
19、态可以避免死锁的发生，银行家算法是一个古典的测试算法。银行家算法的基本思想是：当某个进程提出申请时，必须判断将资源分配给该进程后，会不会引起死锁。若不会，则进行分配；否则就不分配。这样做能保证在任何时刻至少有一个进程可以得到所需的全部资源而执行结束，并将归还资源加入到系统的剩余资源中，这些资源又至少可以满足一个进程的最大需求，于是保证所有进程都能在有限的时间内得到需求的全部资源。按照银行家算法的思想，当进程请求资源时，系统将按如下原则分配资源：(1)当一个进程对资源的最大需求量不超过系统中的资源数时可以接纳该进程。(2)进程可以分期请求资源，但请求的总数不能超过最大需求量。(3)当系统现有的资
20、源不能满足进程尚需资源数时，对进程的请求可以推迟分配，但总能使进程在有限的时间里得到资源。(4)当系统现有的资源能满足进程尚需资源数时，必须测试系统现存的资源能否满足该进程尚需的最大资源数，若能满足则按当前的申请量分配资源，否则也要推迟分配。在本题中序列已经给出，我们只需将 4个选项按其顺序执行一遍，便可以判断出现死锁的三个序列。在判断之前，先求出各资源的剩余数：R1=9-(1+2+2+1+1)=2R2=8-(2+1+1+2+1)=1R3=5-(1+1+3)=0由于 R3，资源为 0，系统不能再分配 R3资源了，所以不能一开始就运行需要分配 R3资源的进程。因此，A和 D显然是不安全的，下面只
21、需考虑选项 B和 C。首先，看序列 P2-P4-P5-P1-P3是否安全，如表 5-2所示。*因此，该序列是安全的。最后，看序列 P2-P4-P5-P1-P3是否安全，如表 5-3所示。*这时候，我们发现进程 P1需要凡资源为 5个，系统能提供的 R1资源为 4个，所以序列无法进行下去，为不安全序列。在 UNIX操作系统中，当用户执行如下命令：link(“/user/include/myfile.Sh”， “/usr/userwang/youfile.sh”)则文件名“/usr/userwang/youfile.sh”存放在 (44) 。2假设在系统中一个文件有两个名字，它与一个文件保存两个副
22、本的区别是 (45) 。（分数：2.00）A.user目录文件中B.include目录文件中C.userwang目录文件中 D.youfile.sh的文件内容中解析：A.前者比后者所占用的存储空间更大B.前者需要两个目录项，后者只需要一个目录项C.前者存取文件的速度快，后者存取文件的速度慢D.前者改变与某个名字相联系的文件时，另一个名字相连的文件也改变；后者的另一个副本不改变 解析：分析在本题中，Link 命令的功能是为一个文件创建链接文件。在 UNIX系统中，不同进程可以用系统调用 Link原语来链接非目录文件，从而可以直接共享该非目录文件。而且不同的用户还可以对此文件使用不同的文件名。调用
23、格式：Link oldname，newname调用描述：为一个已存在的文件 oldname创建一个名为 newname的链接(别名)。与此相对应的还有取消链接原语 Unlink。一个文件有两个名字，实际上一个为文件，另一个为文件的快捷方式；一个文件保存有两个副本，实际上是一个文件的两份拷贝。在某超市里有一个收银员，且同时最多允许有 n个顾客购物，我们可以将顾客和收银员看成是两类不同的进程，且工作流程如图 5-4所示。为了利用 P-V操作正确地协调这两类进程之间的工作，设置了三个信号量 S1、S 2和 Sn，且初值分别为 0，0 和 n。这样图中的口应填写 (46) ，图中的 b1，b 2应分别
24、填写 (47) ，图中的 c1，c 2应分别填写 (48) 。（分数：3.00）A.P(S1)B.P(S2)C.P(Sn) D.P(Sn)，P(S 1)解析：A.P(Sn)，V(S 2)B.P(Sn)，V(S 1)C.P(S2)，V(S 1)D.V(S1)，P(S 2) 解析：A.P(S1)，V(S 2) B.P(Sn)，V(S 1)C.P(S2)，V(S 1)D.V(S1)，P(S 2)解析：分析操作系统的重要功能是解决进程间的同步与互斥问题。解决的办法主要有加锁法、信号量机制、管程机制等。信号量是由一个整型变量和一个等待队列构成的，对这个整型变量除了做初始化之外，只能实施 P-V操作，即
25、P操作和 V操作。P-V 操作是原子操作，不可分割使用，必须成对出现，属于低级的进程通信原语。采用 P-V操作实现进程同步的步骤是首先为各并发进程设置私用信号量，然后为私用信号量赋初值，最后利用 P-V原语和私用信号量规定各进程的执行顺序。采用 P-V操作实现进程互斥的步骤是首先为临界资源设置公用信号量，然后为公用信号量赋初值，最后利用 P-V原语和公用信号量实现并发进程的互斥使用临界资源。在本题中，收银员进程和顾客付款进程类似于生产者和消费者进程，顾客要想付款必须判断收银员是否忙，忙则等待，不忙则付款。因此，对应的收银员进程和顾客付款进程私用信号量分别是 S1和 S2，由于开始时没有顾客去付
26、款，收银员也没有收费，所以 S1和 S2的初值为 0。这里的公用临界资源是允许进入的(可容纳的)顾客人数 n，如果有 n+1个顾客想购物，那么第 n+1个顾客就得等待，直到有人购物完毕出来方能进去，所以临界资源的信号量为 Sn=n。顾客进入超市时，允许进入的顾客人数减 1，执行 P(Sn)，购物完毕准备付款时，通知收银员进程有顾客付款，执行 V(S1)，此时收银员进程执行 P(S1)操作后就可进入收费，收费完成后收银员进程执行 V(S2)，以通知顾客收费完毕，此时顾客执行 P(S2)就可离开收银台，在离开超市时需执行 V(Sn)，释放资源。3.在操作系统中，虚拟设备通常采用 (15) 设备来提
27、供虚拟设备。（分数：1.00）A.Spooling技术，利用磁带B.Spooling技术，利用磁盘 C.脱机批处理技术，利用磁盘D.通道技术，利用磁带解析：分析所谓 Spooling技术，实际上是用一类物理设备模拟另一类物理设备的技术，是一种使独占使用的设备变成多台虚拟设备的技术，也是一种速度匹配技术。Spooling 系统是由“预输入程序”、“缓输出程序”和“井管理程序”，以及输入和输出井组成的。其中，输入井和输出井是为了存放从输入设备输入的信息，以及作业执行的结果，系统在磁盘上开辟的存储区域。脱机批处理是通过增加一台不与主机直接连接而专门用于与输入/输出打交道的卫星机。利用卫星机完成输入/
28、输出功能。主机与卫星机可并行工作。它的特点是增设卫星机，主机摆脱了 I/O操作，通过卫星机使外设与主机并行工作，提高主机的利用率。而问题是磁带需要手工拆装，系统的保护不够。通道是传输信息的数据通路，计算机系统中传送信息和数据的装置，主要有主存储器读写通道和输入/输出通道，能接收中央处理机的命令，独立执行通道程序，协助中央处理机控制与管理外部设备。一个独立于 CPU的专门 I/O控制的处理机，控制设备与内存直接进行数据交换。它有自己的通道命令，可由 CPU执行相应指令来启动通道，并在操作结束时向 CPU发出中断信号。通道指令的格式一般由：操作码，记数段，内存地址段，结束标志组成。一个系统中可设立
29、三种类型的通道：字节多路通道、数组多路通道、选择通道。在一个单 CPU的计算机系统中，有两台外部设备 R1、R 2和三个进程 P1、P 2、P 3。系统采用可剥夺方式优先级的进程调度方案，且所有进程可以并行使用 I/O设备，三个进程的优先级、使用设备的先后顺序和占用设备时间如表 5-4所示。表 5-4 设备的先后顺序和占用设备时间进程 优先级 使用设备的先后顺序和占用设备时间 1 高 R2(30ms)CPU(10ms)R 1(30ms)CPU(10ms) 2 中 R1(20ms)CPU(30ms)R 2(40ms) 3 低 CPUR 1(10ms)假设操作系统的开销忽略不计，三个进程从投入运行
30、到全部完成，CPU 的利用率约为 (4) %；R 2的利用率约为 (5) %(设备的利用率指该设备的使用时间与进程组全部完成所占用时间的比率)。（分数：2.00）A.60B.67C.78D.90 解析：A.70 B.78C.80D.89解析：分析根据题目的描述，可以把系统运行的时空图画出，如图 5-2所示。*那么这个图是怎么来的呢，下面详细介绍。首先，P 1进程使用只：资源 30ms，所以 P1的前 30ms注明为 R2。与此同时 P2使用 R 1资源 20ms，P 3同时申请使用 CPU 40ms，当 P3申请使用 CPU时，没有其他进程申请使用 CPU，所以 P3顺利得到了 CPU的使用权
31、(如果此时 P1或 P2也申请 CPU的话，则 P 3得不到 CPU使用权，因为 P3的优先级最低)。当系统时间到 20ms时，P 3失去了 CPU资源，这是为什么呢?因为此时 P2已经使用完 R1，它开始申请使用CPU了，P 2的优先级比 P3高，所以系统从 P3手中收回 CPU的使用权(因为系统采用可剥夺方式调度方案)，把 CPU分配给 P2使用，当系统时间到 30ms时，系统又从 P2手中收回了 CPU的使用权，把 CPU分配给了P1使用，因为系统中 P1的优先级比 P2高。依次类推，便完成了系统时空图。从图 5-2我们可以看出，三个进程运行完毕需要 100ms，CPU 工作了 90ms
32、，所以 CPU 的利用率为 90%，R 2工作了 70ms所以，R 2的利用率为 70%。信号量是操作系统中用于互斥和同步机制的一个共享的整数变量。信号量仅可以由初始化、唤醒(Signal)和等待(Wait)三种操作访问。对于给定的信号量 S，等待操作 Wait(S)(又称 P操作)定义为：if s0 then (39) else挂起调用的进程唤醒操作 Signal(S)(又称 V操作)定义为：if 存在等待的进程 then 唤醒这个进程 else (40) 给定信号量 S，可以定义一个临界区来确保其互斥，即保证在同一时刻这个临界区只能够被一个进程执行。当 S被初始化为 1时，代码段(41)
33、：临界区(42) ：定义了一个临界区。这样的临界区实际上是将共享数据和对这些数据的操作一起封装起来，通过其互斥机制一次只允许一个进程进入，这种临界区通常称为 (43) 。（分数：5.00）A.S:=0B.S:=S+1C.S:=S-1 D.S:=1E.Signal(S+1)F.Wait(S-1)G.Signal(S)H.Wait(S)解析：A.S:=0B.S:=S+1 C.S:=S-1D.S:=1E.Signal(S+1)F.Wait(S-1)G.Signal(S)H.Wait(S)解析：A.S:=0B.S:=S+1C.S:=S-1D.S:=1E.Signal(S+1)F.Wait(S-1)G.
34、Signal(S)H.Wait(S) 解析：A.S:=0B.S:=S+1C.S:=S-1D.S:=1E.Signal(S+1)F.Wait(S-1)G.Signal(S) H.Wait(S)解析：A.模块B.类程C.管程 D.线程解析：分析本题主要考查进程的同步与互斥机制，以及管程的概念。信号量是操作系统中用于互斥和同步机制的一个共享整数变量，除初始化外，仅能通过两个标准的原子操作(atomic operation)Wait(S)和 Signal(S)来访问。对于给定的信号量 S，等待操作 Wait(S)(又称为 P操作 P(S)为：Wait(S)if S0 then S:S-1 else 挂
35、起调用的进程即信号量值大于 0时，将其值减 1，进程继续，否则当前进程阻塞自己。唤醒操作 Signal(S)(又称为 V操作 V(S)为：Signal(S)if存在等待的进程 then唤醒它 else s:=s+1，允许其他进程访问此临界资源临界区(Critical Section)是指一段必须互斥执行的代码。显然，若能保证每个进程互斥地进入自己的临界区，就能实现它们对临界资源的互斥访问。这样，每个进程进入临界区，访问该资源，并设置信号量，表示资源正在被访问，否则应等待(挂起)，这个操作即 Wait(S)。当其访问完临界资源，退出临界区时，检查若有进程被挂起(即在等待访问此临界资源)，则唤醒该
36、进程，否则应当恢复信号量，以使其他进程将来能访问此临界资源，这个操作即 Signal(S)。代码格式为：Wait(S)临界区Signal(S)如上定义的代码段中，临界区将共享数据和对这些共享数据的操作封装起来，在进入临界区时实施Wait(S)操作，出临界区时实施 Signal(S)操作，这就保证了某一时刻，只允许一个进程进入，而其他进程只能等待，这样的代码段称为管程。管程是一种并发性的构造，它包括变量、数据及过程组成的集合，只能通过特定的管程入口被调用，在边界上严格实施互斥。管程采用信息掩蔽的方法，即管程中的数据包括管程中所有过程的全局变量及某个特定过程的局部变量，所有这些数据只能在管程中访问
37、，管程外的进程无法访问管程内的数据。4.在 UNIX操作系统中，把输入/输出设备看做 (8) 。（分数：1.00）A.普通文件B.目录文件C.索引文件D.特殊文件 解析：分析在 UNIX操作系统中输入/输出设备也是一种文件，它们通过特殊的文件名进行表示，用设备名操作驱动器，但是用户必须用其挂载点来访问驱动器。在 UNIX操作系统中包括两类设备：块设备和字符设备。块设备以块为单位每次与内存交换一组信息。块设备是用来存储信息的设备。字符设备以字节为单位与内存交换信息。字符设备是计算机用来接收外部信息或把处理好的信息传向外部的设备。块设备包括硬盘、软盘、磁带等，字符设备包括终端、打印机等。设备特殊文
38、件有一个索引节点，在文件系统目录中占据一个节点，但其索引节点上的文件类型与其他文件不同，是“块”或者是“字符”特殊文件。某些操作系统把一条命令的执行结果输出给下一条命令，作为它的输入，并加以处理，这种机制称为 (27) 。使命令的执行结果不在屏幕上显示，而引向另一个文件，这种机制称为 (28) 。使命令所需要的处理信息不从键盘接收，而取自另一文件，这种机制称为 (29) 。操作系统不从键盘逐条接收命令并执行，而调用一个正文文件，执行其中保存的一系列命令，这种方式属于 (30) 方式，编写这样的文件应符合 (31) 的语法规则。（分数：5.00）A.链接B.管道(线) C.输入重新定向D.输出重
39、新定向解析：A.清屏B.屏蔽显示C.输出重新定向 D.管道(线)解析：A.输入重新定向 B.读保护C.管道(线)D.批处理解析：A.系统生成B.初始装入C.批处理 D.管道(线)解析：A.会话语言B.交互语言C.机器语言D.命令语言 解析：分析本题考查字符界面操作系统的一些基本概念。例如，DOS 和 UNIX都是字符界面的操作系统。在这些操作系统中，不像 Windows操作那么简单直观。DOS 和 UNIX的所有操作都是用命令来完成的，所以需要记忆一些常用命令，此外还要学习一些技巧性的知识。如批处理、管道、输入/输出重定向这些技术如果和命令很好地结合起来使用，能达到非常好的效果。使命令的执行结
40、果不在屏幕上显示，而引向另一个文件，这种机制称为输出重新定向。使命令所需要的处理信息不从键盘接收，而取自另一文件，这种机制称为输入重新定向。把一条命令的执行结果输出给下一条命令，作为它的输入，并加以处理，这种机制就是管程。如果没有管程，要想实现这种功能，我们必须把第一个程序的运行结果重定向输出到一个文件，再把这个文件重定向为第二个程序的输入，才能实现。如果连输入/输出重定向功能都没有，那么无法实现上述功能。批处理方式是指按命令语言的语法规定一系列命令保存在一个正文文件内，让操作系统调用这个批处理文件，成批地执行其中的命令。作业调度程序从处于 (22) 状态的队列中选取适当的作业投入运行。 (2
41、3) 指把作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 (24) 是指作业从进 (22) 队列到被调度程序选中时的时间间隔：假定把下列 4个作业同时提交系统并进入 (22) 队列，当使用最短作业优先的调度算法时，作业的平均等待时间是 (25) ；当使用最高优先数优先的调度算法时，作业的平均周转时间是 (26) 。作业运行时间表如表 5-8所示。表 5-8 作业运行时间表作业 所需运行时间(小时) 优先级1 2 42 5 93 8 14 3 7（分数：5.00）A.运行B.提交C.后备 D.停止E.完成解析：A.周转时间 B.响应时间C.运行时间D.等待时间E.触发时间解析：A.周转时间B.响应时间C.
42、运行时间D.等待时间 E.触发时间解析：A.4.5小时B.4.25小时 C.10.5小时D.10.25小时E.10.75小时F.4.75小时解析：A.4.5小时B.4.25小时C.10.5小时D.10.25小时 E.10.75小时F.4.75小时解析：分析本题考查知识点为作业调度，下面对作业调度的重点进行简要说明，了解这些知识之后，题目就迎刃而解了。一个作业从交给计算机系统到执行结束退出系统，一般都要经历提交、后备、执行和完成四个状态。其状态转换如图 5-5所示。*(1)提交状态。作业由输入设备进入外存储器(也称输入井)的过程称为提交状态。处于提交状态的作业，其信息正在进入系统。(2)后备状态
43、。当作业的全部信息进入外存后，系统就为该作业建立一个作业控制块(JCB)。(3)执行状态。一个后备作业被作业调度程序选中分配了必要的资源并进入了内存，作业调度程序同时为其建立了相应的进程后，该作业就由后备状态变成了执行状态。作业调度：的主要功能是按照某种原则从后备作业队列中选取作业进入内存，并为作业做好运行前的准备工作和作业完成后的善后处理工作。作业从后备队列到被调度程序选中时的时间间隔称为等待时间。作业调度的步骤如下：(1)根据 JCB属性建立 JCB控制表格，记录作业各种工作状态；(2)采用选定的调度算法，从后备作业中选出一道或多道作业投入运行；(3)为被选中的作业做好运行前的准备工作，包
44、括创建进程及为相应的进程分配系统资源：(4)作业运行结束后的善后处理工作。比如状态登记、资源回收、输出处理、作业的撤销。常用的作业调度算法有先来先服务、最短作业优先法、响应比高者优先和优先数法。(1)先来先服务(FCFS)。按作业到达的先后次序调度，它不利于短作业。(2)短作业优先(SJF)。按作业的估计运行时间调度，估计运行时间短的作业优先调度。它不利于长作业，可能会使一个估计运行时间长的作业迟迟得不到服务。(3)响应比高者优先(HRN)。综合上述两者，既考虑作业估计运行时间，又考虑作业等待时间，响应比是：HRN=(估计运行时间+等待时间)/估计运行时间。(4)优先级调度。根据作业的优先级别
45、，优先级高者先调度。此外，我们还需了解几个重要概念。1作业的周转时间作业的周转时间是指从作业提交到作业完成之间的时间间隔。作业 i的周转时间Ti可用公式表示如下：TiT ei-Tsi其中 Tei为作业 i的完成时间，T si为作业 i的提交时间。2平均周转时间平均周转时间是指多个作业的周转时间的平均值。n 个作业的平均周转时间了可用公式表示如下：T(T 1+T2+Tn)/n3带权周转时间带权周转时间是指作业周转时间与作业实际运行时间的比。作业 i的带权周转时间 W i可用公式表示如下：WiT i/Tri其中 Ti为作业 i的周转时间，T ri为作业 i的实际运行时间。4平均带权周转时间平均带权
46、周转时间是指多个作业的带权周转时间的平均值。n 个作业的平均带权周转时间 W可用公式表示如下：W(W 1+W2+Wn)/n根据表 5-5给出的数据，若采用最短作业优先的调度算法，则作业的执行顺序为： 1423，作业 1的等待时间为 0，作业 4的等待时间为 2，作业 2的等待时间为 5，作业 3的等待时间为 10。这样平均等待时间为：(0+2+5+10)44.25 小时若采用最高优先数优先的调度算法，则作业的执行顺序为：2413，作业 2的周转时间为 5，作业 4的周转时间为 8，作业 1的周转时间为 10，作业 3的周转时间为 18。这样平均周转时间为：(5+8+10+18)410.25 小
47、时假设磁盘上每个磁道划分成 9个物理块，每块存放 1个逻辑记录。逻辑记录 R1， R2，R9 存放在同一个磁道上，记录的安排顺序如表 5-5所示。表 5-5 R1R9 的安排顺序物理块 1 2 3 4 5 6 7 8 9逻辑记录 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9假定磁盘的旋转速度为 27ms/周，磁头当前处在 R1的开始处，系统使用单缓冲区，当缓冲区内容处理完时才能再存放新的记录，且每个记录的处理时间为 3ms。若系统顺序处理这些记录，则处理这 9个记录的最长时间为 (18) ；若对信息存储进行优化分布后，处理 9个记录的最少时间为 (19) 。（分数：2.00）A.243
48、msB.246ms C.254msD.280ms解析：A.30msB.36msC.54ms D.60ms解析：分析因为在同一个磁道上，所以处理完记录的时间处理时间+旋转延迟时间。要想处理这 9个记录的时间最长，则应该先处理 R9，磁头从 R1旋转到 R9的时间为 27-27(1/9)=24ms，然后处理 R9记录的时间为 3ms，再处理 R8、R7、 R6、R5、R4、R3、R2、R1，则处理完 9个记录的最长时间为 9(24+3)=246ms。对信息存储进行优化分布后，要想使处理 9个记录的时间最少，则应该先处理 R1，需要 3ms，由于系统使用单缓冲区，当缓冲区内容处理完时才能再存放新的记
49、录，这样存放新的记录需要时间，磁头不能直接取 R2，继续旋转，3ms 后可直接处理 R3，同理，接下来处理 R5，R7，R9，R2，R4，R6，R8，共需时间为9 (3+3)=54ms。某磁盘共有 10个盘面，每个盘面上有 100个磁道，每个磁道有 16个扇区，假定分配以扇区为单位。若使用位示图管理磁盘空间，则位示图需要占用 (9) 字节空间。若空白文件目录的每个表项占用 5个字节，当空白区数目大于 (10) 时，空白文件目录大于位示图。（分数：2.00）A.16000B.1000C.2000 D.1600解析：A.400 B.380C.360D.320解析：分析本题考查的是操作系统文件管理的基本知识。外存具有容量大，被多用户共享等特点，因此，文件系统必须对磁盘空间进行管理。位示图就是用来管理磁盘存储空间的，每一位对应文件存储器上的一个物理块，当该位为 1时表示该位所对应的存储空间不空闲，为 0则表示空闲。根据题意，磁盘共有 10个盘面，每个盘面上有 100个磁道，每个磁道有 16个扇区，
