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一、名词解释

1． 松耦合系统

【答案】松耦合系统又称间接耦合系统，指处理机之间物理连接的紧密程度与交互作用能力较弱，一般是通过通道或 通信线路实现处理机之间的互连，可以共享外存设备（磁盘、磁带等）。机器之间的相互作用是在文件或数据集 一级上进行。松耦合系统表现为两种形式：一种是多台计算机和共享的外存设备连接，不同机器之间实现功能上 的分工（

通信线路连接，以求得更大范围的资源共享。

2． 线程级并行

【答案】线程级并行（

的空闲时间这一问题而引入的。

）技术是针对如何减少处理机执行部件，机器处理的结果能专用化）以文件或数据集的形式送到共享外存设备，供其他机器继续处理；另 一种是计算机网，机器通过

二、简答题

3． 比较总线和标准的性能特点。

总线是当前使用的总线，是一个高带宽且与处理器无关的标准总线，又是【答案】（1

）

重要的层次总线。它采用同步定时协议和集中式仲裁策略，并具有自动配置能力，适合于低成本的小系统，因此在微型机系统中得到 了广泛的应用。

（2）正在发展的标准，追求高端服务器市场的最新规范，是一种基于开关的体

总线，数系结构，可连接多达64000个服务器、存储系统、网络设备，能替代当前服务器中的

据传输率达30GB/S，因此适合于高成本的较大规模计算机系统。

4． 在一个进程的执行过程中，是否其所有页面都必须处在主存中？

【答案】在有虚拟存储管理系统中，程序不是一次整体装入内存才运行，所以不是所有页面都必须处在主存中， 而是根据程序的局部性，有的页面在主存，有的页面在辅存。

5． 为什么软件能够转化为硬件，硬件能够转化为软件? 实现这种转化的媒介是什么？

【答案】软件能够转化为硬件，硬件能够转化为软件原因如下：

（1）容量大、价格低、体积小、可改写的只读存储器提供了软件固化的良好物质基础。现在已经可以把许多复杂的、常用的程序制作成固件。就它的功能来说，固件是软件，但从形态来说，固件又是硬件。

（2）目前在一片硅单晶芯片上制作复杂的逻辑电路已经是实际可行的，这又为扩大指令的功

能提供了相应的物质基础。因此，本来通过软件手段来实现的某种功能，现在可以通过硬件来直接解释执行。传统的软件部分，今后完全有可能“固化”甚至“硬化”。

（3）任何操作可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；任何指令的执行可以由硬件完成，也可以由软件来完成。

实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。

6． 数字计算机如何分类? 分类的依据是什么？

【答案】数字计算机可分为专用计算机和通用计算机，分类依据是计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性。

7． 为什么在页式虚拟存储器地址变换时可以用物理页号与页内偏移量直接拼接成物理地址，而在段式虚拟 存储器地址变换时必须用段起址与段内偏移量相加才能得到物理地址？

【答案】由于物理页与虚拟页的页面大小相同，且为2的整数次幂，所以页式虚拟存储器地址变换时可以用物理 页号与页内偏移量直接拼接成物理地址。而段式虚拟存储器的各段大小不同，且段起始地址任意，所以必须用段 起址与段内偏移量相加才能得到物理地址。

三、综合应用题

8． 系统中有多个生产者进程和消费者进程，共享用一个可以存1000个产品的缓冲区（初始为空），当缓冲区为未满时，生产者进程可以放入一件其生产的产品，否则等待；当缓冲区为未空时，消费者进程可以取走一件产品，否则等待。要求一个消费者进程从缓冲区连续取出10件产品后，其他消费者进程才可以取产品，请用信号量P , V （wait ，signed ）操作实现进程间的互斥和同步，要求写出完整的过程；并指出所用信号量的含义和初值

【答案】设置5个信号量

empty :表示缓冲区是否为空，初值为1000

full ：表示缓冲区是否为满，初值为0

mutexl :生产者之间的互斥信号，初值为1

mutex2:消费者之间的互斥信号，初值为1

available :当前消费者能否访问缓冲区，初值为1

定义变量in , out 分别为生产者和消费者进程所要使用的指针，指向下一个可用的缓冲区单元，MaXNum=1000为缓冲区的大小，count 标志当前消费者已经取的产品的数量，初值为0

生产者进程：

生产一个产品；

产品送入buffer （in ）;

消费者进程

取出产品buffer （out ）;

9． 有A 、B 两人通过信箱进行辩论，每人都从自己的信箱中取得对方的问题。将答案和向对方提出的新问题组成一个邮件放入对方的邮箱中，设A 的信箱最多放M 个邮件，B 的信箱最多放N 个邮件。初始时A 的信箱中有x 个邮件

件数减1. 。

A 、B 两人操作过程：

当信箱不为空时，辩论者才能从信箱中取邮件，否则等待。

当信箱不满时，辩论者才能将新邮件放入信箱，否则等待。 请添加必要的信号量和

程，并说明信号量的含义和初值。

【答案】首先定义两个互斥信号量：mutexA 和mutexB ，初始时为1，分别用来实现对A 的邮箱和B 的邮箱的互斥使用；然后针对A 的邮箱再定义两个信号量emptyA 和fullA ，

初值分别为

分别表示信箱中仍能存放信的数量和已经存放的信的数量，同理设置emptyB 和fulffi ,

B 中有y 个辩论者每取出一个邮件，邮操作，以实现上述过程的同步，要求写出完整过