第二讲 操作系统基础知识1. 虚拟存储管理系统的基础是程序的 (1) 理论，其基本含义是指程序执行时往往会不均匀地访问主存储器的单元。根据这个理论，Denning提出了工作集理论。工作集是进程运行时被频繁地访问的页面集合。在进程运行时，如果它的工作集页面都在 (2) 内，能够使该进程有效地运行，否则会出现频繁的页面调入/调出现象。(1) A全局性 B局部性 C时间全局性 D空间全局性(2) A主存储器 B虚拟存储器 C辅助存储器 DU盘解析本题考查虚拟存储管理知识点，考生了解基本原理即可做答。虚拟存储管理系统的理论基础是局部性理论，它包括时间局部性和空间局部性两个方面。虚拟存储管理主要是针对主存储器而言，主要研究页面调度问题。答案 (1)B (2)A第三讲 系统配置方法2. 设计算机系统由CPU、存储器、I/O 3部分组成，其可靠性分别为0.95、0.91和0.98，则计算机系统的可靠性为 。 A0.95 B，0.91 C0.832 D0.73解析本题考查串行系统的可靠性知识点。这是计算机系统中最基本的知识，一定要牢固掌握。解：R=R1R2R3=0.950.900.85=0.73，计算机系统的可靠性为0.73。答案 D3. 发展容错技术可提高计算机系统的可靠性。利用元件冗余可保证在局部有故障的情况下系统正常工作。带有热备份的系统称为 (1) 系统。它是 (2) ，因此只要有一个子系统能正常工作整个系统仍能正常工作。当子系统只能处于正常工作和不工作两种状态时，可以采用如图1的并联模型，若单个子系统的可靠性都为0.8时，图所示的三个子系统并联后的系统可靠性为 (3) 。若子系统能处于正常和不正常状态时，我们可以采用如图2所示的表决模型，若图中有任何两个以上子系统输出相同时，则选择该输出作为系统输出。设单个子系统的可靠性为0.8时，整个系统的可靠性为 (4) ；若单个子系统的可靠性为0.5时，整个系统的可靠性为 (5) 。子系统1子系统12/3子系统2子系统2 输入 输出 输出子系统3子系统3图1 图2 (1) A并发 B双上 C双重 D并行(2) A.两子系统同时同步运行，当联机子系统出错时，退出服务，由备份系统接替B.备份系统处于电源开机状态，一旦联机子系统出错，立即切换到备份系统C.两子系统交替处于工作和自检状态，当发现一子系统出错时，它不再交替到工作状态D.两子系统并行工作，提高机器速度，一旦一个子系统出错，放弃并行工作(3) A0.9 B0.94 C0.992 D0.996(4) A0.882 B0.896 C0.925 D0.94(5) A0.5 B0.54 C0.62 D0.65解析热备份系统又称双重系统。两套系统同时同步运行，当联机子系统检测到错误时，退出服务并进行检修，由热备份子系统接替工作。冷备份系统又称双工系统。处理冷备份的子系统平时停机或者运行与联机系统无关的运算，当联机子系统产生故障时，人工或自动进行切换，使冷备份系统成为联机系统。在冷备份时，不能保证从程序断点处精确地连续工作，因为备份机不能取得原来机器上当前运行的全部数据。并联系统的可靠性： R=1-(1-R1)(1-R2)(1-RN)=1-(1-0.8)(1-0.8)(1-0.8)=0.992单个系统的可靠性为0.8时，有： R=30.80.8(1-0.8)+0.80.80.8=0.896单个系统的可靠性为0.5时，有： R=30.50.5(1-0.5)+0.50.50.5=0.5答案 (1)C (2)A (3)C (4)B (5)A4. 一个复杂的系统可由若干简单的系统串联或并联构成。已知两个简单系统I和J的失效率分为I2510-5/h和J510-4/h，则由I和J经如图所示的串联和并联构成的复合系统P和Q的失效率分为P (1) /h和Q (2) /h，平均无故障时间分别为MTBFP= (3) h和MTBFQ= (4) h。系统P开始运行后2万小时内能正常运行的概率RP= (5) 。IJ复合系统PIJJ复合系统Q(1)(2) A. 2510-5 B. 3310-5 C. 6610-5 D. 7510-5(3)(4) A. 1333 B. 1500 C. 3000 D. 4000 (5) A. e-3 B. e-4 C. e-5 D. e-6解析系统的失效率指的是单位时间内失效的元件数与元件总数的比例。在稳定使用的阶段可以认为是常数。系统从开始运行(t=0)到某时刻t这段时间内能正常运行的概率称为系统的可靠性，是t的函数，用R(t)表示，可以证明：R(t)=e-t。如果把系统故障发生的时刻看成是随机变量e，则该随机变量的概率分布函数：F(t)=Pt=1-Pt=1-R(t)=l- e-t平均无故障时间MTBF(Mean Time Between Failures)就是从时刻0开始到故障发生时刻时间间隔的平均数，即随机变量e的平均值，可算得：MTBF= =N个可靠性分别为Rk、失效率分别为k(k=-I，2，N)的子系统串联构成的复合系统，只有在每个子系统都可靠时才工作，故其可靠性R及失效率别为：R=R1R2RN=由此可求得符合系统P的失效率P=12=7510-5h，因此MTBFP=1333h RP(t)=当t=2X104时，犬忒0=el对于N个子系统并联的情况，系统只有在所有子系统均失效时才失效，故有当t=2104时，RP(t)=对于N个子系统并联的情况，系统只有在所有子系统均失效时才失效，故有：R=1-若N个子系统的失效率都是一样的，即k=(k=1,2,.N)，则有R(t)=1-(1-e-t)N , F(t)= (1-e-t)N复合系统的平均无故障时间为：MTBFQ=本题复合系统Q先由系统J和系统I串联(不妨记为I)，再并联系统J构成。复合系统I的失效率为：r=12=510-4h， J=JN=2时并联系统平均无故障时间为：MTBFQ=答案 (1)D (2)B (3)A (4)C (5)C5. N模冗余系统如图所示，由N(N=2n+1)个相同部件的副本和一个(n+1)/N表决器组成，表决器把N个副本中占多数的输出作为系统的输出。设表决器完全可靠，且每个副本的可靠性为R，则该N模冗余系统的可靠性R= (1) 。若R0= e-t；当t= (2) ，R0= (3) ,R是不倚赖于N的恒定值 (4) ；当R0小于(3)，R是N的 (5) 。12N输入 输出(1) A. B. C. D. (2)(4) A. 0.1 B. 0.347 C. 0.5 D. 0.693 E. 0.869 F. 0.9(5) A单调递增函数 B. 单调递减函数 C对数函数 D. 指数函数解析在上图给出的由N(N=2n+1)个相同部件的副本和一个(n+1)N表决器组成的N模冗余系统中，只要有n+1个以上的副本正常工作，就认为系统工作正常，输出正确。因此，若假设表决器完全可靠，且每个副本的可靠性为R0，由概率论的有关理论可推出该N模冗余系统的可靠性为：若R0= e-t，则R是t和N的函数，只有当t=0.693时，R0=0.5，则R是一个不依赖于N的恒定值0.5。当天R0小于0.5时，意味着单个副本产生正确结果的可能性小于产生错误结果的可能性(1-R0)，而N模冗余系统又以多数副本的表决结果作为系统的输出。显然，此时副本的个数(N)越多，就越容易引起错误，即整个系统的可靠性(R)就越小。换言之，R是N的单调递减函数。答案 (1)D (2)D (3)C (4)C (5)B