考试科目名称 操作系统 （A卷） 系（专业） 年级 班级 学号 姓名 成绩
题号 分数 得分 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
管程
一、解释题（每小题1.5分）
考试方式： 闭卷 考试日期 年 月 日 教师
一 二 三 四 低级调度
缺页中断
分时系统
全局页面替换
反置页表
目录文件
文件动态共享
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二、简答题（每小题3分）
1．试简要描述一个作业生命周期所经历的各阶段。
2．试简要分析采用测试与建立指令(Test and Set)进行临界区管理的缺点。
3．什么是文件的逻辑结构，逻辑结构有几种形式？
4．试分析Hoare方法实现的管程中，wait和signal操作是否需要实现为原语，为什么？
5．一个典型的文本打印页面包含100行，每行160个字符。设想某一台打印机每分钟可以打印24页，并且将字符写到打印机数据寄存器的时间很短以致可以忽略。如果打印每个字符都会引起一次中断，而进行中断服务要花费总计50us的时间，那么采用中断驱动的I/O编程方式来控制打印机有没有意义？ 得分 1
三、计算题（小题4+5+5+5+5分）
1．假定磁盘一个磁道有6个扇区，一个扇区正好存放文件的一个逻辑记录。设文件F有6个逻辑记录（记为R0，R1，…，R5），依次存放在同一磁道上，磁盘驱动器的转速为12ms/周。现有读取记录的请求序列如下：读R0，读R2，读R4，读R1，读R3，读R5。试估算：1）以先来先服务驱动调度时，需要多长时间。2）如果优化驱动调度算法，可以用多长时间完成。
2. 某个文件系统的物理结构如下描述：物理磁盘块的大小为1024个字节，每个磁盘块号占 4 个字节，为应对系统中存在大量小文件和少量大文件的需要，现采用一种顺序结构和多重索引结构混合的物理结构实现方案，即每8个磁盘块为一组，作为基本的分配单位（磁盘块组编号同样占4个字节）。每个盘块组对应一个索引项，索引表的固定为10项，编号为0-9，其中0-7项为直接索引项，直接指向对应的盘块组号；第8项为二级索引，第一级索引项指向存放中间索引表的物理磁盘块，该磁盘块中存放了直接指向文件存放内容的磁盘块组；第9项为三级索引，前两次索引项指向存放的中间索引表的磁盘块，最后一次索引表指向文件存放的磁盘块组。另外，考虑到文件的检索效率，限定目录文件只能是利用直接索引项，又知每个文件目录项占16个字节。请回答下列问题。 (1)该文件系统中单个文件的理论最大尺寸是多少?
(2)每个目录下包含的文件或子目录数的理论最大值是多少? 得分 1
3. 一个页式存储管理系统使用LRU（最近最少使用）页面替换算法，页面大小为512字节，某个进程的逻辑地址访问序列为：1124、520、2165、1800、1226、1542、514、2602、3120、886、2910、2317，分配给该进程的3个物理块（页框），分别为11，24，30，55号页框。请回答下列问题。
(1) 给出该进程运行时，对应的页面访问序列。
(2) 计算该进程运行过程中发生的缺页中断次数和缺页中断率，并分别画出页框中内容的变化过程。
(3) 如果接下来要访问逻辑地址为3356，则对应的物理地址是多少？
4．有一具有40个磁道的盘面，编号为0~39，当磁头位于第11号磁道时，顺序来到如下磁道请求：磁道号：1、16、34、9、27、33、12、13、5；试根据如下不同的调度算法请给出相应的磁道访问顺序，和经历的总磁道数： (1)最短查找时间优先算法； (2)电梯调度算法。
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5. 在请求分页虚拟存储管理系统中，页表保存在主存储器中。若替换一个未修改的页面的缺页中断处理时间需要1ms，而替换一个已修改页面的缺页中断处理则需要额外增加2ms的写盘时间，内存存取周期为1us。假定55%的被替换页面是修改过的，为保证平均存取时间不超过20us，则允许的最大缺页中断率是多少？
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得分 四、编程题 (满分9分)
一个超市，最多可容纳N个顾客购物，当满员时，后到的顾客在超市外等待。超市只有一个收银员，试用信号量P、V操作描述顾客进程和收银员进程之间的同步关系。
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