【正确答案】 A

【正确答案】 C

【正确答案】 B

【答案解析】在多道程序系统中，由于资源共享与进程合作，使各进程之间可能产生两种形式的制约关系，一种是间接相互制约，例如，在仅有一台打印机的系统中，有两个进程A和B，如果进程A需要打印时，系统已将打印机分配给进程B，则进程A必须阻塞；一旦进程B将打印机释放，系统便将进程A唤醒，使之由阻塞状态变为就绪状态；另一种是直接相互制约，例如，输入进程A通过单缓冲区向进程B提供数据。当该缓冲区为空时，进程B不能获得所需的数据而阻塞，一旦进程A将数据送入缓冲区中，进程B就被唤醒。反之，当缓冲区满时，进程A就被阻塞，仅当进程B取走缓冲区中的数据时，才唤醒进程A。
进程同步主要源于进程合作，是进程之间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系，为进程之间的直接制约关系。在多道程序系统中，这种进程间在执行次序上的协调是必不可少的；进程互斥主要源于资源共享，是进程之间的间接制约关系。在多道程序系统中，每次只允许一个进程访问的资源称为临界资源，进程互斥要求保证每次只有一个进程使用临界资源。在每个进程中访问临界资源的程序段称为临界区，进程进入临界区要满足一定的条件，以保证临界资源的安全使用和系统的正常运行。
信号量
信号量是一个二元组(S，Q)，其中S是一个整形变量，初值为非负数，Q为一个初始状态为空的等待队列。在多道程序系统中，信号量机制是一种有效的实现进程同步与互斥的工具。信号量的值通常表示系统中某类资源的数目，若它大于0，则表示系统中当前可用资源的数量；若它小于0，则表示系统中等待使用该资源的进程数目，即在该信号量队列上排队的PCB的个数。信号量的值是可变的，由PV操作来改变。
PV操作是对信号量进行处理的操作过程，而且信号量只能由PV操作来改变。P操作是对信号量减1，意味着请求系统分配一个单位资源，若系统无可用资源，则进程变为阻塞状态；V操作是对信号量加1，意味着释放一个单位资源，加1后若信号量小于等于0，则从就绪队列中唤醒一个进程，执行V操作的进程继续执行。
对信号量S进行P操作，记为P(S)；对信号量S进行V操作，记为V(S)。P(S)和V(S)的处理过程如表所示。

P(S)和V(S)的处理过程
P(S)	V(S)
S=S-1; if(S＜0) { 当前进程进入等待队列Q； 阻塞当前进程; } else 当前进程继续;	S=S+1; if(S＜=0) { 从等待队列Q中取出一个进程P; 进程P进入就绪队列; 当前进程继续; } else 当前进程继续；

实现互斥模型 使用信号量机制实现进程互斥时，需要为临界资源设置一个互斥信号量S，其初值通常为1。在每个进程中将临界区代码置于P(S)和V(S)之间。必须成对使用PV原语，缺少P原语则不能保证互斥访问，缺少V原语则不能在使用临界资源之后将其释放。而且，PV原语不能次序颠倒、重复或遗漏。 实现同步模型 使用信号量机制实现进程同步时，需要为进程设置一个同步信号量S，其初值通常为0。在进程需要同步的地方分别插入P(S)和V(S)。一个进程使用P原语时，则另一个进程往往使用V原语与之对应。具体怎么使用要根据实际情况决定，下面举个简单例子来加以说明。 有两个进程P1和P2，P1的功能是计算x=a+b的值，a和b是常量，在P1的前面代码中能得到；P2的功能是计算y=x+1的值。若这两个进程在并发执行，则有同步关系：P2要执行y=x+1时必须等到P1已经执行完x=a+b语句。P2进程可能会因为要等待x的值而阻塞，如果是这样的话，P1进程就要在计算出x的值后唤醒P2进程。因此，为了使P1和P2正常运行，用信号量来实现其同步的过程如表所示。

P1和P2的同步过程
P1	P2
… x=a+b; V(S); …	… P(S); y=x+1; …

再举一个较为复杂的例子，以加深对PV操作的理解。设有两个并发进程Read和Print，Read负责从输入设备读入信息到一个容量为N的缓冲区，Print负责从缓冲区中取出信息送打印机输出。设置信号量mutex的初值为1，empty的初值为N，full的初值为0，则程序如表所示。 在本题中，从题目的前趋图，可以得知以下约束关系： ①P1执行完毕，P2与P3才能开始； ②P2执行完毕，P4才能开始； ③P2与P3都执行完，P5才能开始。

实现Read和Print的程序
Read	Print
begin P(empty); P(mutex); 读入; V(mutex); V(full); end	begin P(full) P(mutex); 输出 V(mutex); V(empty) end

分析清楚这种制约关系，解题也就容易了。
①从“P1执行完毕，P2与P3才能开始”可以得知：P2与P3中的b与d位置，分别应填P(S1)和P(S2)，以确保在P1执行完毕以前，P2与P3不能执行。当然当P1执行完毕时，应该要对此解锁，所以P1中的a位置应填V(S1)与V(S2)。
②从“P2执行完毕，P4才能开始”可以得知：P4的f位置，应填P(S3)，而P2的结束位置c应有V(S3)。
③从“P2与P3都执行完，P5才能开始”可以得知：P5的g位置，应填P(S4)与P(S5)，而对应的P2的结束位置c应有V(S4)，结合前面的结论可知，c应填V(S3)与V(S4)。而e应填V(S5)。

【正确答案】 A

【答案解析】信息系统以系统思想为依据，以计算机为手段，由人和计算机等组成，进行数据收集、传递、处理、存储、分发，加工产生信息，为决策、预测和管理提供依据的系统。信息系统可以是手工的，也可以是计算机化的。

【正确答案】 D

【答案解析】需求工程活动产生软件运行特征的规约，指明软件和其他系统元素的接口并建立软件必须满足的约束条件。数据流图和数据字典只是这些约束条件的表示方法，而程序流程图和体系结构模型是设计阶段的工作。

【正确答案】 B

【答案解析】系统响应时间是指用户发出完整请求到系统完成任务给出响应的时间间隔。作业吞吐量是指单位时间内系统完成的任务量。若一个给定系统持续地收到用户提交的任务请求，则系统的响应时间将对作业吞吐量造成一定影响。若每个任务的响应时间越短，则系统的空闲资源越多，整个系统在单位时间内完成的任务量将越大；反之，若响应时间越长，则系统的空闲资源越少，整个系统在单位时间内完成的任务量将越小。

【正确答案】 D

【答案解析】在硬盘中，信息分布呈以下层次：记录面、圆柱面、磁道和扇区，如图所示。
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一台硬盘驱动器中有多个磁盘片，每个盘片有两个记录面，每个记录面对应一个磁头，所以记录面号就是磁头号，如图(a)所示。所有的磁头安装在一个公用的传动设备或支架上，磁头一致地沿盘面径向移动，单个磁头不能单独地移动。在记录面上，一条条磁道形成一组同心圆，最外圈的磁道为0号，往内则磁道号逐步增加，如图(b)所示。在一个盘组中，各记录面上相同编号(位置)的各磁道构成一个柱面，如图(c)所示。若每个磁盘片有m个磁道，则该硬盘共有m个柱面。
引入柱面的概念是为了提高硬盘的存储速度。当主机要存入一个较大的文件时，若一条磁道存不完，就需要存放在几条磁道上。这时，应首先将一个文件尽可能地存放在同一柱面中。如果仍存放不完，再存入相邻的柱面内。
通常将一条磁道划分为若干个段，每个段称为一个扇区或扇段，每个扇区存放一个定长信息块(例如，512个字节)，如图(b)所示。一条磁道划分多少扇区，每个扇区可存放多少字节，一般由操作系统决定。磁道上的扇区编号从1开始，不像磁头或柱面编号从0开始。
主机向硬盘控制器送出有关寻址信息，硬盘地址一般表示为：驱动器号、柱面(磁道)号、记录面(磁头)号、扇区号。通常，主机通过一个硬盘控制器可以连接几台硬盘驱动器，所以需送出驱动器号。调用磁盘常以文件为单位，故寻址信息一般应当给出文件起始位置所在的柱面号与记录面号(这就确定了具体磁道)、起始扇区号，并给出扇区数(交换量)。
硬盘标称的容量是指格式化容量，即用户实际可以使用的存储容量，而非格式化容量是指磁记录介质上全部的磁化单元数，格式化容量一般约为非格式化容量的60%～70%。格式化存储容量的计算公式是：
存储容量=n×t×s×b
其中：n为保存数据的总记录面数，t为每面磁道数，s为每道的扇区数，b为每个扇区存储的字节数。
硬盘转速是硬盘主轴电机的旋转速度，它是决定硬盘内部传输速率的关键因素之一，在很大程度上直接影响到硬盘的速度。硬盘转速以每分钟多少转(RPM)来表示，RPM值越大，内部传输速率就越快，访问时间就越短，硬盘的整体性能也就越好。
记录密度是指硬盘存储器上单位长度或单位面积所存储的二进制信息量，通常以道密度和位密度表示。道密度是指沿半径方向上单位长度中的磁道数目，位密度是指沿磁道方向上单位长度中所记录的二进制信息的位数。
硬盘的存取时间主要包括三个部分：第一部分是指磁头从原先位置移动到目的磁道所需要的时间，称为寻道时间或查找时间；第二部分是指在到达目的磁道以后，等待被访问的记录块旋转到磁头下方的等待时间；第三部分是信息的读/写操作时间。由于寻找不同磁道和等待不同记录块所花的时间不同，所以通常取它们的平均值。因为读/写操作时间比较快，相对于平均寻道时间T_s和平均等待时间T_w来说，可以忽略不计。所以，磁盘的平均存取时间T_a为：
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硬盘缓存存在的目的是为了解决硬盘内部与接口数据之间速度不匹配的问题，它可以提高硬盘的读/写速度。
硬盘的数据传输速率分为内部数据传输速率和外部数据传输速率。内部数据传输速率是指磁头与硬盘缓存之间的数据传输速率，它的高低是评价一个硬盘整体性能的决定性因素。外部数据传输速率指的是系统总线与硬盘缓存之间的数据传输速率，外部数据传输速率与硬盘接口类型和缓存大小有关。
硬盘接口是硬盘与主机系统之间的连接部件，不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度，在整个系统中，硬盘接口的优劣直接影响着程序运行的快慢和系统性能好坏。
在本题中，首先需要寻道，即将磁头定位于目标磁道，然后通过磁盘的旋转，定位于要读取的信息之上，最后读取并传输数据。所以读取每个数据需要耗费的平均时间为：10×10+100+2=202ms，100块的文件需要20200ms。