2012 年《操作系统》期末真题
源目录中的题目 DOC、PDF、顶层
11-12.pdf以及“北航 2012 年期末试题”扫描件均为同一卷，我只保留一篇。题目 DOC 中丢失的公式域已按 PDF 原卷恢复。
一、名词解释（每题 4 分，共 24 分）
- 并发与并行
- 临界资源与临界区
- 系统调用
- 进程互斥
- 中断屏蔽
- 目录
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- 并行：多个任务在多个处理机上同时运行；并发：多个任务在单处理机上分时推进。
- 临界资源一次只允许一个进程使用；临界区是访问临界资源的程序段。
- 系统调用是内核中用于实现系统功能、供用户程序请求的过程集合。
- 进程互斥是在多道环境下，每次只允许一个进程访问临界资源。
- 中断屏蔽是在中断请求产生后，用软件有选择地封锁部分中断，允许其他中断响应。
- 目录是保存目录结构信息的文件，记录名字、大小、存储位置、权限等信息。
二、判断题（每题 1 分，共 6 分）
- P、V 操作可以解决一切互斥与同步问题。（ ）
- 同一进程或不同进程内的线程都可以并发执行。（ ）
- 多道程序设计提高系统效率，但可能延长单个作业执行时间。（ ）
- FCFS 作业调度按到达顺序调度，因此等待时间最长的作业优先。（ ）
- SPOOLing 实现的共享设备在同一时刻可让多个进程对其进行 I/O。（ ）
- 设备独立性是指能独立实现设备共享。（ ）
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依次为：对、对、对、错、错、错。
三、简答题（每题 5 分，共 20 分）
- 什么是缓冲区？为什么引入缓冲？
- 什么是死锁？必要条件是什么？
- DMA 与中断方式有何不同？
- 什么是重定位？如何实现运行时动态重定位？
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- 缓冲区是硬件缓冲器或内存中临时存放 I/O 数据的区域，用于匹配外设与 CPU 速度、减少中断次数和处理时间。
- 死锁是多个进程相互等待永不可能发生的条件；必要条件为互斥、不剥夺、请求并保持、循环等待。
- 中断方式通常每传送一个数据就中断 CPU，传送由 CPU 控制；DMA 在一批数据完成后中断 CPU，传送由 DMA 控制器完成。
- 重定位把相对地址变换为物理地址。动态重定位在运行前把装入起址放入重定位寄存器，运行中由硬件把相对地址与寄存器内容相加。
四、死锁检测（10 分）
并发执行，都使用 ：
| 申请 | 申请 |
| 申请 | 申请 |
| 释放 | 释放 |
判断是否会死锁，并说明原因。
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可能死锁。例如 先得到 ， 先得到 ，随后各自申请对方占有的资源，形成循环等待。改变推进顺序时也可能不死锁。
五、设备管理（10 分）
磁道 5 块依次放 A、B、C、D、E，转一周 20 ms；读出一条记录后处理 6 ms，处理时磁盘继续旋转。
- 顺序处理五个记录需多久？
- 如何安排记录并求时间？
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顺序安排需 106 ms。优化为块 1～5 分别放 A、C、E、B、D，总时间 58 ms。
六、进程同步（15 分）
超市最多容纳 人，满员后新顾客在外等待；店内有一个收银员。用 P、V 操作描述顾客和收银员的同步关系。
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设置 empty=N 表示剩余容量，client=0 表示等待付款人数，wait=0 表示收银完成通知：
收银员: P(client); 收银; V(wait)
顾客: P(empty); 购物; V(client); P(wait); 付钱; V(empty)七、存储管理（15 分）
逻辑、物理地址空间均为 64 KB，按字节编址。页大小 1 KB，进程固定分配 4 页，局部置换。时刻 260 前：
| 页号 | 页框号 | 装入时间 | 访问时间 |
|---|---|---|---|
| 0 | 7 | 130 | 250 |
| 1 | 4 | 230 | 230 |
| 2 | 2 | 200 | 240 |
| 3 | 9 | 160 | 245 |
时刻 260 访问逻辑地址 17CAH：
- 页号是多少？
- FIFO 下物理地址是多少？写出过程。
- LRU 下物理地址是多少？写出过程。
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17CAH 的页号为 5，页内偏移为 3CAH。FIFO 淘汰最早装入的页 0、复用页框 7，物理地址为 1FCAH；LRU 淘汰最久未访问的页 1、复用页框 4，物理地址为 13CAH。