A. 什么是临界区
临界区指的是一个访问共用资源（例如：共用设备或是共用存储器）的程序片段，而这些共用资源又无法同时被多个线程访问的特性。
当有线程进入临界区段时，其他线程或是进程必须等待（例如：bounded waiting 等待法），有一些同步的机制必须在临界区段的进入点与离开点实现，以确保这些共用资源是被互斥获得使用，例如：semaphore。只能被单一线程访问的设备，例如：打印机。
进程进入临界区的调度原则是：
1、如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。
2、任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。
3、进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。
4、如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。
B. 6. 临界区是指并发进程中访问共享变量的()段. A,管理信息 B,信息存储 C,数据 D,程序
一、单项选择题(每题1分，共20分) 1.操作系统的发展过程是( C )
C、管理程序，原始操作系统，操作系统
2.用户程序中的输入、输出操作实际上是由(B、操作系统 )完成。
3.进程调度的对象和任务分别是( C )。
C、进程，从就绪队列中按一定的调度策略选择一个进程占用CPU 4.支持程序浮动的地址转换机制是( A、动态重定位 )
5.在可变分区存储管理中，最优适应分配算法要求对空闲区表项按(C、尺寸从小到大)进行排列。
6.设计批处理多道系统时，首先要考虑的是( 系统效率和吞吐量 )。 7.当进程因时间片用完而让出处理机时，该进程应转变为( b )状态。
A、等待 B、就绪 C、运行 D、完成 8.文件的保密是指防止文件被( c )。
A、篡改 B、破坏 C、窃取 D、删除
9.若系统中有五个并发进程涉及某个相同的变量A，则变量A的相关临界区是由( d )
临界区构成。
A、2个 B、3个 C、4个 D、5个
10.按逻辑结构划分，文件主要有两类：(记录式文件 )和流式文件。 A、记录式文件 B、网状文件 C、索引文件 D、流式文件
11.UNIX中的文件系统采用(、流式文件 )。
A、网状文件 B、记录式文件 C、索引文件 D、流式文件 12.文件系统的主要目的是(A、实现对文件的按名存取 )。 13.文件系统中用( D、目录
)管理文件。
14.为了允许不同用户的文件具有相同的文件名，通常在文件系统中采用(B、多级目
录 )。
15.在多进程的并发系统中，肯定不会因竞争(C、CPU )而产生死锁。
16.一种既有利于短小作业又兼顾到长作业的作业调度算法是( C、最高响应比优先
)。17.两个进程合作完成一个任务。在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来消息，或
者建立某个条件后再向前执行，这种制约性合作关系被称为进程的( B、同步 )。18.当每类资源只有一个个体时，下列说法中不正确的是( )。
A、有环必死锁 B、死锁必有环
C、有环不一定死锁 D、被锁者一定全在环中
19.数据文件存放在到存储介质上时，采用的逻辑组织形式是与(A、文件逻辑结构 )
有关的。
20.在单处理器的多进程系统中，进程什么时候占用处理器和能占用多长时间，取决于(B、进程自身和进程调度策略 )。
二、填空题(每空2分，共20分)
1.若信号量S的初值定义为10，则在S上调用了16次P操作和15次V操作后S的值应
该为( 9 )。
2.进程调度的方式通常有(抢占 )和(非抢占)两种方式。
3.每个索引文件都必须有一张( 索引结点 )表，其中的地址登记项用来指出文件在外存
上的位置信息。
4.在一请求分页系统中，假如一个作业的页面走向为：4、3、2、1、4、3、5、4、3、2、1、
5，当分配给该作业的物理块数为4时(开始时没有装入页面)，采用LRU页面淘汰算法将产生( 8 )次缺页中断。
5.信号量被广泛用于三个目的是( 同步 )、( 互斥 )和描述前趋关系。
6.程序并发执行时的特征是( 间断性 )、( 失去了封闭性 )、( 不可再现性 )和独立性。 三、判断题(每题1分，共10分)
( T )1.文件系统中分配存储空间的基本单位不是记录。 ( F )2.具有多道功能的操作系统一定是多用户操作系统。
( T )3.虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器，它并不是实际的内存，其大小可比内存空间大得多。
( T )4.批处理系统的(主要优点)是系统的吞吐量大、资源利用率高、系统的开销较小。 ( F )5.文件系统中源程序是有结构的记录式文件。
( F )6.即使在多道程序环境下，普通用户也能设计用内存物理地址直接访问内存的程序。 ( F
)7.顺序文件适合建立在顺序存储设备上，而不适合建立在磁盘上。
( T )8.SPOOLing系统实现设备管理的虚拟技术，即：将独占设备改造为共享设备。它由专门负责I/O的常驻内存进程以及输入、输出井组成。
( F )9.系统调用是操作系统与外界程序之间的接口，它属于核心程序。在层次结构设计中，它最靠近硬件。
( F )10.若系统中存在一个循环等待的进程集合，则必定会死锁。 四、程序与算法(共10分)
设有一缓冲池P，P中含有20个可用缓冲区，一个输入进程将外部数据读入P，另有一
个输出进程将P中数据取出并输出。若讲程每次操作均以一个缓冲区为单位，试用记录型信号量写出两个进程的同步算法,要求写出信号量的初值。 解：
semaphore mutex=1; semaphore empty=20; semaphore full=0; int in,out = 0;
item p [20]; void Procer(){ while(ture){
procer an item in nextp; wait(empty); wait(mutex); p[in] := nextp; in :=
(in+1) mod 20; signal(mutex); signal(full); } }
void Consumer(){ while(ture){ wait(full); wait(mutex); nextc := p[out]; out
:= (out+1) mod 20; signal(mutex); signal(empty); } }
五、问答题(共16分)
某系统有A、B、C、D四类资源可供五个进程P1、P2、P3、P4、P5共享。系统对这四类资源的拥有量为:A类3个、B类14个、C类12个、D类12个。进程对资源的需求和分配
情况如下：
按银行家算法回答下列问题：
(1)现在系统中的各类资源还剩余多少?(4分) (2)现在系统是否处于安全状态?为什么?(6分)
(3)如果现在进程P2提出需要A类资源0个、B类资源4个、C类资源2个和D类资源0个，系统能否去满足它的请求?请说明原因。(6)
(1)A：1;B：5;C：2;D：0 (2)need矩阵为：P1 0 0 0 0 P2 0 7 5 0 P3 1 0 0 2 P4 0 0 2 0
P5 0 6 4 2
存在安全序列，如P1，P3
，P4，P5，P2，所以安全
(3)能，因为试探分配后，可用资源为1，1，0，0。可找到安全序列，所以可分配。六、计算题(第1题6分;第2题10分;第3题8分;共24分)
1、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：
则逻辑地址0A5D(H)所对应的物理地址是什么?(6分)
0A5D(H)=0000 1010 0101 1101
2号页对应4号块，所以物理地址是0001 0010 0101 1101
即125D(H)。
2、设有三道作业，它们的提交时间及执行时间由下表给出:
作业号 提交时间 执行时间
1 8.5 2.0
2 9.2 1.6
3 9.4 0.5
试计算在单道程序环境下，采用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法时的平均周转时间
(时间单位:小时，以十进制进行计算;要求写出计算过程)(10分)
FCFS: 作业号 提交时间 执行时间 开始时间 完成时间 周转时间
1 8.5 2.0 8.5 10.5 2.0
2 9.2 1.6 10.5 12.1 2.9
3 9.4 0.5 12.1 12.6 3.2
平均周转时间=(2.0+2.9+3.2)/3=2.7(小时)
SJF: 作业号 提交时间 执行时间 开始时间 完成时间 周转时间
1 8.5 2.0 8.5 10.5 2.0
2 9.2 1.6 11.0 12.6 3.4
3 9.4 0.5 10.5 11.0 1.6
平均周转时间=(2.0+3.4+1.6)/3=2.3(小时)
3、假定当前磁头位于100号磁道，进程对磁道的请求序列依次为55，58，39，18，90，160，150，38，180。当采用先来先服务和最短寻道时间优先算法时，总的移动的磁道数分别是多少?(请给出寻道次序和每步移动磁道数)(8分)
FCFS: 服务序列依次为:55，58，39，18，90，160，150，38，180
移动的磁道数分别是: 45, 3, 19, 21, 72, 70, 10, 112,142
总的移动的磁道数是:494
SSTF: 服务序列依次为:90，58，55，39，38，18，150，160，180
移动的磁道数分别是: 10, 32, 3, 16, 1, 20, 132, 10, 20
总的移动的磁道数是:244
C. 标题互斥访问临界区的三层模型是什么
是物理层、数据链路层、网络层。
第一层：物理层，主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明的传送比特流。常用设备有（各种物理设备）网卡、集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆。第二层：数据链路层，在此层将数据分帧，并处理流控制。屏蔽物理层，为网络层提供一个数据链路的连接，在一条有可能出差错的物理连接上，进行几乎无差错的数据传输（差错控制）。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址。常用设备有网桥、交换机。第三层：网络层，本层通过寻址来建立两个节点之间的连接，为源端的运输层送来的分组，选择合适的路由和交换节点，正确无误地按照地址传送给目的端的运输层。
D. 我做教学督导,怎么才能做得深入对教学有针对地指导性
1、首先我怀疑你是督导人员，因为至少“应用程序”有“补丁”，或者“应用程序”编译未达到软件计划书设计目标，表现为“程序异常”，建议完善“应用程序”。（“教育督导的任务是：对下级人民政府的教育工作、下级教育行政部门和学校的工作进行监督、检查、评估、指导，保证国家有关教育的方针、政策、法规的贯彻执行和教育目标的实现。”，不单纯“教学督导”。）好在该“应用程序”加上了自动侦察错误和记录错误的能力与一定的自动修复与指导功能（“对教学有针对地指导性” ，“有隔靴搔痒之感，请您帮助,提供一些好的督导方法”），“应用程序”尚未停止响应。有完善价值。
2、能被任命为“督导人员”说明“硬件配置”和“软件配置”等有优势。显然高于286档次，由于该“计算机系统”长期连续运行未达到应有的升级或升级的性价比不高，故暂时主人改变功能。但可以运行WINDOWS 2000S ，基本可以WINDOWS XP。但请打“补丁”（（一）坚持四项基本原则，坚持改革开放，忠诚于社会主义教育事业； （二）熟悉国家有关教育的方针、政策、法规，有较高的政策水平；），特别“获取高优先级更新程序(推荐)”---
是学习贯彻胡锦涛同志《在新时期保持共产党员先进性专题报告会上的讲话》
3、你扮演了SERVER的角色，但是是多功能的，由于属于“标准配置”只要不停止运行可以实现功能。
4、安装和配制通信协议NetBEUI、IPX/SPX、NWLink、TCP/IP，但基本的要TCP/IP（深入实际，联系群众），不要看不起乡下或能力差点的同志，防止“丢包”，对老师要“令牌环”和“广播”；要向boss或向“域SERVER”“请求”，当然建立P2P适为一好方法，但适当应用，保证不“越界”。
5、要“办事公道，敢说真话”，防止“恶意攻击”
6、要“熟悉教育教学工作业务”，扩充资源，建立FTP。防止裹足不前，要“频繁分配释放资源”
7、要锻炼身体，劳逸结合，防止“硬件休克”
8、要“遵纪守法”，办法是安装“防火墙”，提防漂亮mm，不得有“优先级”，不得“访问临界区”，不得“越界”，防止“系统崩溃”。
E. 进程的互斥与进程互斥的访问临界区的区别
请参阅：
1、不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区（Critical Section）。
每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区（Critical Section）（临界资源是一次仅允许一个进程使用的共享资源）。每次只准许一个进程进入临界区，进入后不允许其他进程进入。不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。
多个进程中涉及到同一个临界资源的临界区称为相关临界区。
进程进入临界区的调度原则是： ①如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。②任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。③进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。④如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。
如果有多个线程试图同时访问临界区，那么在有一个线程进入后其他所有试图访问此临界区的线程将被挂起，并一直持续到进入临界区的线程离开。临界区在被释放后，其他线程可以继续抢占，并以此达到用原子方式操作共享资源的目的。
临界区在使用时以CRITICAL_SECTION结构对象保护共享资源，并分别用EnterCriticalSection（）和LeaveCriticalSection（）函数去标识和释放一个临界区。所用到的CRITICAL_SECTION结构对象必须经过InitializeCriticalSection（）的初始化后才能使用，而且必须确保所有线程中的任何试图访问此共享资源的代码都处在此临界区的保护之下。否则临界区将不会起到应有的作用，共享资源依然有被破坏的可能。
F. 什么是临界区和临界资源对临界区管理的基本原则是什么
1、临界区指的是一个访问共用资源（例如：共用设备或是共用存储器）的程序片段，而这些共用资源又无法同时被多个线程访问的特性。
当有线程进入临界区段时，其他线程或是进程必须等待，有一些同步的机制必须在临界区段的进入点与离开点实现，以确保这些共用资源是被互斥获得使用。只能被单一线程访问的设备，例如：打印机。
2、临界资源：多道程序系统中存在许多进程，它们共享各种资源，然而有很多资源一次只能供一个进程使用。一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。许多物理设备都属于临界资源，如输入机、打印机、磁带机等。
3、进程进入临界区的调度原则是：
（1）如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。
（2）进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。
（3）任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。
（4）如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。
(6)访问临界区应遵守的四项基本原则扩展阅读
1、临界区存在的问题
临界区的退出，不会检测是否是已经进入的线程，也就是说，可以在A线程中调用进入临界区函数，在B线程调用退出临界区的函数，同样是成功。
临界区内的数据一次只能同时被一个进程使用，当一个进程使用临界区内的数据时，其他需要使用临界区数据的进程进入等待状态。
2、各进程采取互斥的方式，实现共享的资源称作临界资源。
属于临界资源的硬件有打印机、磁带机等,软件有消息缓冲队列、变量、数组、缓冲区等。 诸进程间应采取互斥方式，实现对这种资源的共享。
G. 临界区是指并发进程中访问共享变量的什么段
临界区是指并发进程中访问共享变量的程序段
H. 为什么禁止一切中断的发生就能防止进程访问其临界区
因为cpu只有接收到外部硬件的中断信号后，才会中断当前程序的执行。而临界区是在同一时间只允许一个进程或线程访问，所以关中断就可以保证cpu执行完整的临界区操作。但是这些只适用单cpu，现在基本不用这种方法
I. 什么叫做“临界资源”什么叫“临界区”对临界区的使用应符合哪些规则
临界资源是指每次仅允许一个进程访问的资源。
临界区是指每个进程中访问临界资源的那段代码。
临界区的使用规则①空闲让进②忙则等待③有限等待④让权等待。