1、2008 年中国传媒大学计算机专业基础综合（操作系统）真题试卷及答案与解析一、名词解释1 分时系统2 临界区和临界资源二、简答题3 解释操作系统中力什么要引入 SPOOLing 技术。4 论述内存管理中碎片产生的原因和解决办法。三、综合题5 某系统中有三个进程 P1、P2 和 P3 并发工作，其中，进程 P1 运行过程中需使用资源 S1 和 S3；进程 P2 需使用资源 S1 和 S2；进程 P3 需要使用资源 S2 和 S3。如果进程推进过程中对资源的分配不加以限制，会导致什么样的后果，如何避免这种后果的出现。6 对于一个支持多道程序设计的计算机系统，假设提交的作业具有完全相同的属性，每一个
2、作业的计算周期为 T，其中前半部分时间用于 IO 操作，另一半时间进行处理机操作。每个作业需要运行 N 段周期。分别计算出有 1 个、2 个和 4 个作业同时提交并发执行时的平均周转时间、吞吐量和处理器利用率。分析你所得到的实验结果。2008 年中国传媒大学计算机专业基础综合（操作系统）真题试卷答案与解析一、名词解释1 【正确答案】 分时系统是指在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。2 【正确答案】 临界资源是诸进程之间应采取互斥方式访问的，也就是一次只允许一个进程访问的资源，可以为硬件，软件，变量，数据，表格，队
3、列等，并不单指硬件资源。临界区就是每个进程中访问临界资源的那段代码。二、简答题3 【正确答案】 碎片(又称为零头)是指内存中无法被利用的小空闲区。根据碎片出现的情况，可以将碎片分为内部碎片和外部碎片。内部碎片是指分配给作业的存储空间中未被利用的部分，外部碎片是指系统中无法利用的小存储块。各种内存分配会造成内部碎片或外部碎片。解决碎片问题的方法之一就是采用拼接(又称紧缩、紧凑)技术，拼接技术是指移动存储器中所有已分配区到内存的一端，使本来分散的空闲区连成一个大的空闲区。分页存储管理采用离散的分配方式将作业存放到许多不相邻接的内存区域中，也是解决存储器碎片的一种办法。4 【正确答案】 SPOOLi
4、ng 的意思是外部设备同时联机操作，又称为假脱机输入输出操作，是操作系统中采用的一项将独占设备改造成共享设备的技术。引入SPOOLing 技术为了满足多道程序或多进程对独占设备的共享使用，这种技术不仅提高了设备的利用率，而且缩短了用户进程的周转时间，它是一种以空间换取时间的技术。三、综合题5 【正确答案】 会导致死锁发生，比如运行某时刻，P1 占用了 S1，请求 S3；P2占用了 S2，请求 s1；P3 占用了 S3，请求 s2。这样就会出现死锁问题。为了避免这种后果，可以采取如下方法(1)有序分配法，每个进程按一定顺序来进行资源请求；(2)预先分配法，一次性将某进程请求的资源全部分配给它；(
5、3)银行家算法，在某进程申请资源时先进行安全性检查等方法都可以避免出现死锁。6 【正确答案】 假设需要运行 N 段周期，N=3。(1)当有一个作业时，作业运行状态如下：由此得到一个作业的周转时间为 3T；系统在 3T 时间内完成了一个作业，即吞吐量为 1；处理器的利用率为 3T6T=50 %。(2) 当有两个作业并发执行时，作业运行状态如下(其中细线表示作业 1，粗线表示作业 2；)由图可知，作业 1 的周转时间为 3T，作业 2 的周转时间为 3T+T2，所以平均周转时间为3T+T4=13T4；作业在接近 3T 的时间完成了 2 个作业，所以吞吐量约等于 2；处理器的利用率为 3T(3T+T
6、2)=3(3+1 2)=67。(3)当有四个作业并发执行时，作业运行状态如下(其中细线表示作业 1，粗线表示作业 2，细虚线表示作业3，粗虚线表示作业 4，最后标注的 T1，T2，T3，T4 为其完成时间)：由上图可知，作业 1 的周转时间为 5T，作业 2 的周转时间为 5T+T2，作业 3 的周转时间为 6T，作业 4 的周转时间为 6T+T2，则平均周转时间为 23T4；系统在 6T 多点的时间内完成了 4 个作业，相应 3T 时间还是 2 个作业，所以吞吐量仍为 2；处理器的利用率为6T(6T+T 2)=1213。由此可以看出并发程度增大，处理器的利用率会提高，吞吐量增大，相应设备的利用率也会提高，但平均周转时间也会增大，也就是对单个作业来讲其周转时间增大了。但是并发度提高到一定程度之后，对 CPU 利用率和吞吐量无大影响，只会造成作业平均周转时间增大，所以作业的并发度不能无限增加。
