2018年清华大学计算机科学与技术系408计算机学科专业基础综合之计算机操作系统考研仿真模拟五套题
● 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，又假定一个整数占用一个字（2字节），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． 试说明多媒体文件有哪些特点。
【答案】（1）多样性
多样性是指在一份多媒体文件中集成了多种媒体文件。
（2）极高的数据率
为了保证有好的视觉和听觉感受，视频和音频都必须具有很高的数据率，相应的所需要的存储量就非常大。
（3）实时性
在对多媒体文件进行播放时，为保证播放质量，要求有很高的实时性。
（4）集成性
在多媒体中包含了文本、静止图像、音频、视频等各种类型的媒体，而实际需要的，则往往是将多种媒体集成在一起使用。因此集成性是多媒体的一个重要特征。
（5）交互性
交互性是指在多媒体系统中，信息以超媒体结构进行组织，可以方便地实现人机交互。换而言之，人可以按照自己的思维习惯，按照自己的意愿主动地选择和接受信息，拟定信息的使用路径。
4． 什么是内存映像I/0?它是如何实现的？
【答案】（1）内存映像I/O
内存映像I/0指I/0设备被放置在内存空间而不是I/0空间方式，统一了对内存和对控制器的访问方法，简化了I/O的编程。
（2）实现方式
在这种方式中，在编址上不再区分内存单元地址和设备控制器中的寄存器地址，都采用k 。当k 值处于0〜n-1范围时，被认为是内存地址，若k 大于等于n 时，被认为是某个控制器的寄存器地址。由图可以看出，当k=n时，表示设备控制器0的第1个寄存器opcode 的地址。因此，如果要想将CPU 寄存器中的内容传送到控制器0的第1个寄存器opcode , 只需要用下面的一般存储指令