一、解释题（20分）
1. 系统调用
参考答案：由操作系统实现提供的所有系统调用所构成的集合即程序接口或应用编程接口 (Application Programming Interface,API)，是应用程序同系统之间的接口。
2. MAC 地址
参考答案：MAC 地址也叫物理地址、硬件地址，用来定义网络设备的位置。IP 地址与MAC 地址在计算机里都是以二进制表示的，IP 地址是32 位的，而MAC 地址则是48 位的且MAC 地址具有唯一性。
3. SRAM
参考答案：SRAM 是静态随机访问存储器的缩写，它是非破坏性读出存储器，无需再生和刷新，适合于用它来实现高速小容量的存储器，如Cache 等。
4. 设备独立性
参考答案：操作系统把所有外部设备统一当作成文件来看待，用户不指定特定的设备，而指定逻辑设备，使得用户作业和物理设备独立开来，再通过其它途径建立逻辑设备和物理设备之间的对应关系，我们称这种特性为“设备独立性”。
5. 管程
参考答案：管程属于一种进程同步互斥工具，但是具有与信号量及PV 操作不同的属性。由局部于自己的若干公共变量及其说明和所有访问这些公共变量的过程所组成的软件模块。具有共享性，安全性，互斥性和封装性。
二、简答题（24分）
1. 简述虚存管理中的页面分配和替换策略
参考答案：
页面分配策略：为进程分配使用页面的策略，有固定、可变策略；
页面替换策略：在缺页调入时内存页面不足，采用页面替换的方法调出页面，有全局和局部策略；
页面分配和替换策略可组合使用：固定/局部，可变/局部，可变/全局。
2. 数据链路和物理链路有何区别
参考答案：
(1) 物理链路是指有线或无线的传输通路，简称链路，中间不包括任何交换节点。级联起来的物理链路是通信网的基本组成单元之一。
(2) 数据链路则具有逻辑上的控制关系，这是因为在相邻计算机之间传输数据时，必须有一些必要的规程或协议来控制这些数据的传输。把实现这些规程的硬件和软件加到物理链路上去，就构成了数据链路。因此，数据链路就好象一条将物理链路加以改造后的数字通道。
3. 简述缓冲区的作用，以及常见的缓冲技术
参考答案：
缓冲区的作用是：在高速和低速设备之间起一个速度平滑作用；暂时存储数据；经常访问的数据可以放进缓冲区，减少对慢速设备的访问以提高系统的效率。
缓冲技术：
- 单缓冲：在设备和处理机之间设置一个缓冲器。
- 双缓冲：解决两台外设、打印机和终端之间的并行操作问题的办法是设置双缓冲。
- 多缓冲：是把多个缓冲区连接起来组成两部分，一部分专门用于输入，另一部分专门用于输出的缓冲结构。
- 缓冲池：把多个缓冲区连接起来统一管理，既可用于输入又可用于输出的缓冲结构。
4. 什么是DMA 方式？简述其优点
参考答案：
所谓DMA 方式就是在进行数据传送时，CPU 让出总线的控制权，由硬件中的DMA 控制器接管控制总线。在DMA 控制器的控制下，数据不经CPU 而直接在内存和外设之间进行传送。DMA 控制器通过中断与CPU 联系，以便在数据传送完成或发生异常及时通知CPU 加以干预。
DMA 的优点是速度快，由于CPU 基本不干预数据的传送操作，与程序查询和中断两种方式相比，节省了CPU 取指令、取数据、送数据等操作，也不需要进行诸如保护现场、恢复现场等工作。而且由于在数据传送过程中，内存地址的修改、传送字数计数器的操作均由硬件线路直接实现，降低了系统程序的复杂性。DMA 方式适合于高速外设成组传送数据，可以提高大批量数据交换的速度，从而提高计算机系统的数据传输效率。
三、计算题（40分，15+15+10）
1. 进程并发执行变量计算问题
题目：有两个优先级相同的进程P1 和P2，各自执行的操作如下，信号量S1 和S2 初值均为0。试问P1、P2 并发执行后，x、y、z 的值各为多少？ P1: begin y:=1; y:=y+3; V(S1); z:=y+1; P(S2); y:=z+y end.
P2:
begin
x:=1:
x:=x+5;
P(S1);
x:=x+y;
V(S2);
z:=z+x:
end.
参考答案： 现对进程语句进行编号，以方便描述：
| P1 | 语句编号 | P2 | 语句编号 |
|---|---|---|---|
| x:=1; | ① | ||
| x:=x+5; | ② | ||
| V(S1); | P(S1); | ||
| x:=x+y; | ③ | ||
| P(S2); | V(S2); | ||
| z:=z+x; | ④ | ||
| y:=1; | ⑤ | ||
| y:=y+3; | ⑥ | ||
| z:=y+1; | ⑦ | ||
| y:=z+y | ⑧ |
①、②、⑤和⑥是不相交语句，可以任何次序交错执行，而结果是唯一的。接着无论系统如何调度进程并发执行，当执行到语句⑦时，可以得到 (x=10)，(y=4)。按Bernstein 条件，语句③的执行结果不受语句⑦的影响，故语句③执行后得到 (z=5)。最后，语句④和⑧并发执行，得到两种结果：
- 语句④先执行：(x=10,y=9,z=15)
- 语句⑧先执行：(x=10,y=19,z=15)
此外，还有第三种情况，语句③被推迟，直至语句⑧后再执行，于是依次执行以下三个语句：(z:=y+1;)、(y:=z+y;)，(y+1=5)，故 (z=5)，(y=z+y=5+4=9)，而 (x=10)。
2. 磁盘平均存取时间计算问题
题目：假定一个磁盘的转速为7200RPM，道间移动时间为0.01ms，共有1024 个磁道。那么，该磁盘的平均存取时间是多少？ 参考答案： 平均寻道时间为：((0+1023 ×0.01) / 2=5.12) ms [平均等待延迟为: (0+1000 × 60 / 7200) / 2=4.16 \text{ ms}] 平均存取时间是 9.28 ms。
3. 信号功率衰减计算问题
题目：如果一个信号功率原来为5W，衰减10dB 后的信号功率是多少。 参考答案： [ \because 10\lg\left(p_{o} / p_{i}\right)=10\lg\left(p_{o} / 5\right)=-10 \text{ dB} ] [ \therefore p_{0}=0.5 \text{ W} ]
四、畅想题（满分16分）
题目：试试说一说阿里云计算运用到我们学过的哪些相关技术。