28. 参考答案：死锁 29. 参考答案：磁带
30. 参考答案：空闲缓冲区
五、简答题（0 分，共 20 题，每小题 0 分）
1. 参考答案：操作系统是紧贴在硬件之上，所有其他软件之下的系统软件。它为其他软件提供操作硬件的共同环境，虚拟和扩展硬件功能以方便使用。 2. 参考答案：方便：操作系统使计算机更易于使用；有效：操作系统允许以更有效的方式使用计算机系统资源；扩展：在构造操作系统时，应该允许在不妨碍服务的前提下有效地开发、测试和引进新的系统功能。
3. 参考答案：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。
4. 参考答案：操作系统（英语：Operating System，简称 OS）是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。
5. 参考答案：操作系统为用户提供两种类型的使用接口：一是操作员级的，它为用户提供控制作业执行的途径；二是程序员级的，它为用户程序提供服务功能。
6. 参考答案：线程是进程中可独立执行的子任务，一个进程可以有一个或多个线程，每个线程都有一个惟一的标识符。线程与进程有许多相似之处，往往把线程又称为“轻型进程”，线程与进程的根本区别是把进程作为资源分配单位，而线程是调度和执行单位。
7. 参考答案：虚拟设备技术是在一类物理设备上模拟另一类物理设备的技术，它将独占设备改造成共享设备，模拟得到的设备称为虚拟设备。
8. 参考答案：访问快速，易于修改，节约存储空间，维护简单，可靠性。 9. 参考答案：内核是操作系统最常使用的部分，它存在于主存中并在特权模式下运行，响应进程调度和设备中断。
10. 参考答案：进程间同步是指异步环境下的一组并发进程因直接制约互相发送信息而进行互相合作、互相等待，使各进程按一定的速度执行的过程。 11. 参考答案：进程控制块 PCB：是进程存在的唯一标志，动态特征的反映。程序：进程所要完成的功能。 数据集合：程序执行时所需数据或工作台。
12. 参考答案：批处理系统（batch processing system）：操作员把用户提交的作业分批，把一批作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序自动依次处理。其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道程序运行。
13. 参考答案：进程调度的功能有: 记录和保存系统中所有进程的执行情况，选择占有处理机的进程，进行进程上下文切换。
14. 参考答案：内部碎片是指由于被装入的数据块小于分区大小而导致的分区内部所浪费的空间。外部碎片是与动态分区相关的一种现象，它是指在分区之间形成的较小且不能使用的存储空间。
15. 参考答案：S＞0 时，S 表示可使用的资源数；
S＝0 时，表示无资源可供使用；
S＜0 时，|S|表示等待使用资源的进程个数
16. 参考答案：一个具有独立功能的程序（程序段）对某个数据集在处理机上的执行过程和分配资源的单位称进程。 特征：动态性：进程是程序在并发系统的一次执行，一个进程有一个从产生到消失的生命期； 发性：正是为了描述程序在并发系统内执行的动态特征才引入了进程，没有并发就没有进程 独立性：每个进程的程序都是相对独立的顺序程序，可以按自己的方向和速度独立地向前推进 制约性：进程之间的相互制约，主要表现在互斥地使用资源和相关进程之间必要的同步和通讯 结构性：进程=PCB（进程控制块）+程序+数据集合。
17. 参考答案：多道：计算机内存中同时存放几道相互独立的程序。 宏观上并行：同时进入系统的几道程序都处于运行过程中，即它们先后开始了各自的运行，但都未运行完毕。 微观上串行：实际上，各到程序轮流使用 CPU，交替执 行
18. 参考答案：双缓冲允许两个操作并行处理，而不是依次处理。典型的，在一个进程往一个缓冲区中传送数据（从这个缓冲区中取数据）的同时，操作系统正在清空（或者填充）另一个缓冲区。
19. 参考答案：简单分页：一个程序中的所有的页都必须在主存储器中程序才能正常运行。虚拟内存分页：不是程序的每一页都必须在主存储器中，而是在需要的时候才装入主存储器。
20. 参考答案：域（field）是基本数据单位。一个域包含一个值。记录 （record）是一组相关的域的集合 ，它可以看做是应用程序的一个单元。 六、综合题（0 分，共 15 题，每小题 0 分）
1. 参考答案：FCFS: 服务序列依次为:55，58，39，18，90，160，150，38， 180；总移动磁道数是:494
SSTF: 服务序列依次为:90，58，55，39，38，18，150，160，180；总移动磁道数是:244
2. 参考答案：首先绘制如下的作业执行分析图。
作业调度的次序：1，3，4，2，5
周转时间计算：
作业号 1 2 3 4 5 提交时间 8：00 8：20 8：20 8：30 8：35 完成时间 8：30 9：15 9：00 9：10 9：30 周转时间 30 55 40 40 55
最大的作业周转时间=55 分钟
最小的作业周转时间=30 分钟
作业平均周转时间=44 分钟
作业全部执行结束的时间=9:30
3. 参考答案：进程 P1 与 P2 通过信号量 S、T（初值分别为 0，1）可实现同步，基本模式如下： 进程 P1：
While (true) {
??
P(S)；
临界区
V(T)
??
}
进程 P2：
While (true) {
??
P(T)；
临界区
V(S)；
??
}
4. 参考答案：有可能出现上述情况。例如，若在进程 P 的时间片用完后，被迫回到就绪队列时，就绪队列为空，这样进程 P 就是就绪队列中唯一的一个进程，于是调度程序选中的进程必然又是进程 P；又如在按优先级调度的系统中，就绪队列按进程优先级排列，在进程 P 的时间片用完后回到就绪队列时，若其优先级高于当前就绪队列中的其他进程，则它将排在就绪队列之首，从而再次被调度程序选中并投入运行。
5. 参考答案：a.索引文件，b.索引顺序文件，c. 索引文件或散列文件。 6. 参考答案：层次分为：进程调度，交换调度和作业调度。
进程调度：主要任务是按照某种策略和方法选择一个处于就绪状态的进程占用处理机，并交换上下文以建立进程的执行环境。
交换调度：主要任务是按照给定的原则和策略，将处于外存交换区中的就绪状态或就绪等待状态的进程调入内存，或将内存就绪状态或内存等待状态的进程交换到外存交换区。
作业调度：主要任务是按照一定的原则对外存输入井上的大量后备作业进行选择，给选出的作业分配内存、输入输出设备等必要的资源，并建立相应的进程，使该作业的进程获得竞争处理机的权利。
7. 参考答案：5 种。
包括：
随机淘汰算法（random glongram）。即随机地选择某个用户页面并将其换出。
轮转法 RR（round robin）。轮转法循回换出内存可用区内一个可以被换出的页，无论该页是刚被换进或已经换进内存很长时间。
先进先出法 FIFO（first in first out）。FIFO 算法选择在内存驻留时间最长的一页将其淘汰。
最近最久未使用页面置换算法 LRU（least recently unused）。该算法的基本思想是：当需要淘汰某一页时，选择离当前时间最近的一段时间内最久没有使用过的页面先淘汰。
理想型淘汰算法 OPT（optimal replacement algorithm）。该算法淘汰在访问串中将来再也不出现的或是在离当前最远的位置上出现的页面。
8. 参考答案：采用先来先服务磁盘调度算法，从 100 磁道到开始进行调度的情况为：移动的磁道总数为：77＋353＋171＋73＋113＋42＋129＋208＋369＋25 ＋14＋22＝1596；平均寻道长度为： 1596÷12＝133。
采用扫描算法，从 100 磁道到开始，磁头向磁道号增加方向移动，进行调度的情况为：移动的磁道总数为：32＋58＋15＋171＋22＋337＋21＋11＋6＋4＋1＋
14＝692；平均寻道长度为： 692÷12＝57.7。
9. 参考答案：基本矛盾：CPU 是快速设备。外设是慢速设备，如打印机，绘图机。基本矛盾是：CPU 快速数据处理与外设慢速的数据输入输出。操作系统发展的主要动力之一是如何解决这一基本矛盾。 解决策略：（1）提高外设的速度 （2）缓冲与虚拟设备技术 （3）提高外设操作的自动化 （4）通过操作系统协调 CPU 与外设。
10. 参考答案：信号量 S 的初值为 300。 购票者进程：
While (true) {
??
P(S)； // 进入售票厅
购票
V(S)； //退出售票厅
??
}
11. 参考答案：（1）顺序执行，（2）并行执行，（3）并发执行 区别：顺序执行：独占处理机运行直到得到最终结果，具有顺序性，封闭性，可再现性，资源独占。 并行执行：程序的执行与其它程序无关，它们独占各自的 CPU，具有顺序性、封闭性、可再现性、资源独占、多个 CPU。 并发执行：一组在逻辑上互相独立的程序（程序段）在执行过程中其执行时间在客观上互相重叠，即一个程序（程序段）的执行尚未结束，另一个程序（程序段）的执行就已开始的执行方式。具有间断性，非封闭性，不可再现性，资源共享。 12. 参考答案：（1）为新进程分配一个唯一的进程标识符。 （2）为进程分配空间
（3）初始化进程控制块。 （4）设置正确的连接。
（5）创建或扩展其他数据结构
13. 参考答案：S=100，S>=0 表示可进入博物馆的人数，S<0 表示等待状态，|S|等待人数。
(2)
A 处：P(S)，B 处：V(S);
（3）最大值：S=100
最小值：S=100-N
14. 参考答案：固定组块（fixed blocking）：使用固定长度的记录，并且若干条完整的记录被保存在一个块中。在每个块的末尾可能会有一些未使用的空间，称为内部碎片。可变长度跨越式组块（variable-length spanned blocking）：使用长度可变的记录，并且紧缩到块中，使得块中没有未使用空间。因此，某些记录可能会跨越两个块，通过一个指向后继块的指针连接。可变长度非跨越式组块（variable-length unspanned blocking）：使用可变长度的记录，但并不采用跨越的方式。如果下一条记录比块中剩余的未使用空间大，则无法使用这一部分，因此在大多数块中都会有未使用的空间。
15. 参考答案：堆是最简单的文件组织形式。数据按它们到达的顺序被采集，每个记录由一串数据组成。顺序文件是最常用的文件组织形式。在这类文件中，每个记录都使用一种固定的格式。所有记录都具有相同的长度，并且由相同数目、长度固定的域按特定的顺序组成。由于每个域的长度和位置已知，因此只需要保存各个域的值，每个域的域名和长度是该文件结构的属性。索引顺序文件保留了顺序文件的关键特征：记录按照关键域的顺序组织起来。但它还增加了两个特征：用于支持随机访问的文件索引和溢出文件。索引提供了快速接近目标记录的查找能力。溢出文件类似于顺序文件中使用的日志文件，但是溢出文件中的记录可以根据它前面记录的指针进行定位。索引文件：只能通过索引来访问记录。其结果是对记录的放置位置不再有限制，只要至少有一个索引的指针指向这条记录即可。此外，还可以使用长度可变的记录。直接文件或散列文件：直接文件使用基于关键字的散列。
操作系统
