2017年内蒙古科技大学信息工程学院408计算机学科专业基础综合之计算机操作系统考研题库
● 摘要
一、应用题
1． 设有某多道程序设计系统，可供用户使用的主存空间为100KB 。若系统采用不可移动的可变分区管理方案管理主存中的用户空间，且主存空间分配采用最先适应分配算法，作业调度采用响应比高者优先算法，进程调度采用先来先服务算法。若有五个作业Jl 、J2、J3、J4、J5进入输入井的时间、计算时间和内存要求见下表，请写出各作业执行的顺序、计算响应比、计算作业的周转时间和平均周转时间（要求写出分析计算过程）。
【答案】各个作业的执行顺序是：Jl ，J2, J4, J5, J3。
11:18时，计算作业的相应比：
2． 考虑下列程序
假设矩阵A , B 的初始值已置好，矩阵C 初始为0, 各矩阵均以页为单位连续存放，又假定一
，代码以及变量i 、j 、k 放在其他页面里，并且存取变量i 、j 、k 时不个整数占用一个字（2字节）
缺页。主存初始为空，在请求分页存储管理中，页面淘汰算法为FIFO 。
（1）作业分配10个页面，每个页面为100个字，给矩阵A 、B 、C 使用。问执行上面的程序
时，缺页次数是多少？当程序执行完时，留在内存的10个页面各属于哪些矩阵？
（2）当为作业分配两个页面，每个页面为500个字，给矩阵A 、B 、C 使用。问执行上面程序时，缺页次数是多少？
【答案】假设矩阵的存储是按行存储的，且每页均从页面首地址开始存放。
（1）矩阵A 占用150页，矩阵B 占用300页，矩阵C 占用200页。设矩阵A 占用的页面为1至150页，矩阵B 占用的页面为151至450页，矩阵C 占用的页面为451至650页。
程序对矩阵A 和C 的访问是按顺序访问，即从第1个元素开始依次访问矩阵中的所有元素。这样，程序对矩阵A 和C 的访问总是按矩阵在存储器内存放的顺序访问。程序对矩阵B 的访问是按列访问，即顺序访问每一元素后，再顺序访问每一列的第2个元素，如此直至访问所有的元素。这样，由于矩阵B 每行占用两页，因此每次对矩阵B 的访问都要访问与前一次不同的一页。
程序中运算式的执行次数为3000000次，每次需要依次访问矩阵A 、B 和C 。只要不跨页，每次访问矩阵A 和C 时无须调入新页，但访问矩阵B 时每次都需调入新页。这是因为矩阵B 有150行，每行都在不同的页，系统只有10个页面，所以每次访问矩阵B 时所需页面都不可能在系统中。
采用FIFO 算法，对于题中的页面访问过程，页面调度过程如下。
从上面的调度过程可以看出，当循环次数为时，读A , 读B 与读C/写C 都会发生缺页，其他情况只有读B 会发生缺页。前一种情况是由于矩阵B 所用的页面占用了所有的内存中的页面而造成的。后一种情况是由于读矩阵A 或C 时某一页面上数据已用完而读入下一页所致。根据这个规律，可以得出发生缺页的次数为
最后留在内存中的10个页面，其中1个属于矩阵A ，8个属于矩阵B ，1个属于矩阵C 。（2）若每页500个字，则矩阵A 占用30页，矩阵B 占用60页，矩阵C 占用40页。由于内存中只有两个页面，因此每次访问都会发生缺页，发生缺页的次数为
二、综合题
3． 常用的数字音频文件有哪几种类型？
，文件后缀名为wav , 它是直接【答案】（1）W A V 文件，又称为波形文件（其包络线为波形）
从模/数转换得到的，未经过压缩，故该格式需要很大的存储容量；
（2）MIDI 文件，这种格式的特点是它能模仿原始乐器的各种演奏技巧，文件又非常小，已成为电子乐器与计算机连接的标准；
（3）MPEG 音频文件（MP3）, 它是采用MPEGLayer3编码的压缩格式，制作MP3可选择不同压缩比率，但压缩比越大，音质越差，MP3是当前最流行的音频文件格式；
（4）APE 文件，W A V 格式的品质高，但占用空间大，如把W A V 压缩为MP3格式后，便不能还原为CD 的品质，但将WA V 格式压缩为APE 格式，其容量约小一半，且仍可还原为CD 品质。
4． 什么是最低松弛度优先调度算法? 举例说明之。
【答案】（1）最低松弛度优先调度算法的定义
最低松弛度优先调度算法是根据任务紧急（或松弛）的程度，来确定任务的优先级。任务的紧急程度愈高，为该任务所赋予的优先级就愈高，以使之优先执行。
（2）举例说明
①一个任务在200ms 时必须完成，而它本身所需的运行时间就有100ms ，因此，调度程序必须在100ms 之前调度执行，该任务的紧急程度（松弛程度）为100ms 。
②一任务在400ms 时必须完成，它本身需要运行150ms ，则其松她程度为250ms 。在实现该算法时要求系统中有一个按松弛度排序的实时任务就绪队列，松弛度最低的任务排在队列最前面，调度程序总是选择就绪队列中的队首任务执行。
5． 为什么要引入实时OS?
【答案】“实时”是表示“及时”，而实时系统（Real-TimeSystem ）是指系统能及时（或即时）响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。引入实时OS 是为了满足实时应用的需求，更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要。在实时操作系统的控制下，计算机系统接收到外部信号后及时进行处理，并且要在严格的时限内处理完接收的事件，其主要特点是及时性和可靠性。
6． 试说明推动I/O控制发展的主要因素是什么。
【答案】在I/O控制方式的整个发展过程中，始终贯穿着这样一条宗旨，即尽量减少主机对I/O控制的干预，把主机从繁杂的I/O控制事务中解脱出来，以便更多地去完成数据处理任务。这也是推动I/O控制发展的主要动力。同时，中断机制在计算机系统中的引入、DMA 控制器的出现和通道研制的成功使I/O控制的发展使其成为可能，并具备了技术支持。