南开大学期末考试试题A卷_2007_参考答案
南开大学大学物理05级II-2期末A卷答案
学院本科生06-07学年第1 学期《大学物理II－2》课程期末考试试卷（A卷）平时成绩：卷面折合成绩：总成绩：（期末考试成绩比例：50% ）专业：班级：学号：姓名：草稿区一、填空题:(36分，每空2分)1、光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是__4I0___．2、一个玻璃劈尖，折射率n=1.52。
波长λ=589.3nm的钠光垂直入射，测得相邻条纹间距L=5.0mm，求劈尖的夹角。
θ=λ/2nL=589.3⨯10-9/(2⨯1.52⨯5.0⨯10-3)=3.877⨯10-5ra d=8”3、在通常亮度下，人眼瞳孔直径约为3 mm，若视觉感受最灵敏的光波长为550 nm，试问：人眼最小分辨角是多大？=θ 2.24×10-4 rad.1λ=d/22在教室的黑板上，画两横线相距2 mm，坐在距黑板10 m处的同学能否看清？（要公式、过程）设两横线相距∆x，人距黑板l刚好看清，则l = ∆x / θ = 8.9 m 所以距黑板10 m处的同学看不清楚．4、两个偏振片叠放在一起，强度为I0的自然光垂直入射其上，若通过两个偏振片后的光强为8/I，则此两偏振片的偏振化方向间的夹角(取锐角)是__60°(或π / 3)，若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两片的偏振化方向的夹角（取锐角）相等．则通过三个偏振片后的透射光强度为___9I 0 / 32 ________． 5、某一块火石玻璃的折射率是1.65，现将这块玻璃浸没在水中（n=1.33）。
欲使从这块玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的，则光由水射向玻璃的入射角应为（要公式） 51.1° ； 其偏振方向 垂直 于入射面。
6、地球卫星测得太阳单色辐出度的峰值在0.565µm 处，若把太阳看作是绝对黑体，则太阳表面的温度约为T λm ＝b 5.13×103 __K ． （维恩位移定律常数b = 2.897×10-3 m ·K ）7、若中子的德布罗意波长为 2 Å，则它的动能为__ 3.29×10-21 J ______________．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，中子质量m =1.67×10-27 kg) 8、有一宽度为a 的无限深方势阱，试用不确定关系 2η≥x p x ∆∆ 估算其中质量为m 的粒子的零点能为：ax p x 22ηη=≥∆∆ 222082ma m p E x η=∆=9、根据量子力学，粒子能透入势能大于其总能量的势垒，当势垒加宽时，贯穿系数__变小 ；当势垒变高时，贯穿系数___变小_．（填入：变大、变小或不变）10、原子内电子的量子态由n 、l 、m l 及m s 四个量子数表征．当n 、l 、m l 一定时，不同的量子态数目为_ 2 _；当n 、l 一定时，不同的量子态数目为 2×(2l +1)__；当n 一定时，不同的量子态数目为__ 2n 2． 11、利用原子核对高速粒子的散射实验可测定原子核的半径．实验发现，原子核的半径与其___质量数的立方根___成正比．二、计算题 (共64 分)1、(10分)在图示的双缝干涉实验中，若用薄玻璃片(折射率n 1＝1.4)覆盖缝S 1，用同样厚度的玻璃片(但折射率n 2＝1.7)覆盖缝S 2，将使原来未放玻璃时屏上的中央明条纹处O 变为第五级明纹．设单色光波长λ＝480 nm(1nm=109m )，求玻璃片的厚度d (可认为光线垂直穿过玻璃片)．解：原来， δ = r 2－r 1= 0 2分 覆盖玻璃后， δ＝( r 2 + n 2d – d )－(r 1 + n 1d －d )＝5λ 4分 ∴ (n 2－n 1)d ＝5λ 125n n d -=λ2分 = 8.0×10-6 m 2分2、(10分)用方解石制作对钠黄光（波长λ = 589.3×10-9 m ）适用的四分之一波片．(1) 请指出应如何选取该波片的光轴方向； (2) 对于钠黄光，方解石的主折射率分别为n o = 1.658、n e = 1.486, 求此四分之一波片的厚度d.(3) 若要使穿过方解石晶片后的透射光为圆偏振光，起偏器的偏振化方向应与晶片的光轴成多大交角？ 解：(1) 制作方解石晶片时，应使晶体光轴与晶片表面平行． 2分(2) )](4/[e o n n d -=λ= 0.8565 μm 4分 (3) 起偏器的偏振化方向与晶片光轴的交角应为π /4． 2分3、(12分)一平面透射多缝光栅，当用波长λ1 = 600 nm (1 nm = 10-9 m)的单色平行光垂直入射时，在衍射角θ = 30°的方向上可以看到第2级主极大，并且在该处恰能分辨波长差∆λ = 5×10-3 nm 的两条谱线．当用波长λ2 =400 nm 的单色平行光垂直入射时，在衍射角θ = 30°的方向上却看不到本应出现的第3级主极大．求光栅常数d 和总缝数N ，再求可能的缝宽a ．解：根据光栅公式 λθk d =sin 3分得： =︒⨯==30sin 6002sin θλk d 2.4×103 nm = 2.4 μm 1分据光栅分辨本领公式 kN R ==∆λλ/得：==∆λλk N 60000． 3分 光轴方向晶片在θ = 30°的方向上,波长λ2 = 400 nm 的第3级主极大缺级，因而在此处恰好是波长λ2的单缝衍射的一个极小，因此有：2330sin λ=︒d ，230sin λk a '=︒ 2分∴ a=k 'd / 3， k ' =1或21分缝宽a 有下列两种可能：当 k ' =1 时， 4.23131⨯==d a μm = 0.8μm ． 1分当 k ' =2时， a =2×d /3 = 2×2.4 /3 μm = 1.6μm ． 1分4、(10分)用波长λ0 =1 Å的光子做康普顿实验．(h =6.63×10-34 J ·s ，电子静止质量m e =9.11×10-31 kg)(1) 散射角φ＝90°的康普顿散射波长是多少？ (2) 反冲电子获得的动能有多大？解：(1) 康普顿散射光子波长改变：=-=)cos 1)((θλ∆c hm e 0.024×10-10m 4分 =+=λλλ∆0 1.024×10-10 m 1分(2) 设反冲电子获得动能2)(c m m E e K -=，根据能量守恒： 1分K e E h c m m h h +=-+=ννν20)( 2分即 K E hc hc ++=)]/([/00λλλ∆故 )](/[00λλλλ∆∆+=hc E K =4.66×10-17 J =291 eV 2分5、(10分)钍234的半衰期为24天，试计算此种放射性物质的衰变常数、一个原子的平均寿命及每天减少的百分率。
南开大学 计量经济学 期末试卷 附答案
Y )2
T
t1( X t
X)2
已知：( xt - x ) uˆ t = 0，所以
(rxy)2 =
ˆ12
T
t 1 (Yt
T
t1( X t
X)2
2
Y )2
T
t1( X t
X)2
ˆ12
T
t1( X t
X)2
。
T
t 1 (Yt
Y )2
两式相等。
三．19642005 年中国城镇人口（Y，万人）时间序列如图，1964 年为 12950 万人。1979 年为 18495 万人。1995 年为 35174 万人。2005 年为 56212 万人。虚拟变量 D1 和 D2 的定义 和回归结果如下：
[4] = 25730.21/1(6-3) 44.4887
[5] = RSS/(k) = (TSS ESS) /(k) = [(2853988.553-25730.21)/2]/ [25730.21/13] ESS/(T k 1) ESS /(T k 1) =1414129.172/1979.2469=714.4784
【答】（1）不存在自相关。 7．对模型误差序列的正态性 JB 检验结果是
这说明模型的误差序列是正态分布的吗？ 【答】是正态分布的。
二．给定一元线性回归模型 yt = 0 + 1 xt + ut ，其中 yt, xt 是变量，0, 1 是回归系数，ut
是随机误差项。估计模型用 yt = ˆ0 + ˆ1 xt + uˆt 表示。yt 和 xt 的均值分别用 y 和 x 表示。试证 明模型可决系数 R2 等于 yt 和 xt 的相关系数 rxy 的平方，即 R2= (rxy)2。（已知 ( xt - x ) uˆ t = 0）
南开大学世界科技文化史期末试卷
南开大学世界科技文化史期末试卷（A）一、填空题（1 希波克拉底是古希腊最著名的医生，他在前人的自然哲学思想的基础上提出了___________病理学说，初步奠定了古代医学的基础。
2 埃拉托色尼以地理学取代传统的___________研究，他主张用数学和物理学方法进行地理学研究。
3 ___________是古罗马时代最著名的天文学家、地理学家，据丹皮尔的记载，他对光学也有研究，研究过折射，包括大气折射。
4希腊工程学派的代表人物___________发明了虹吸器、测温器、空气压缩机和“蒸汽球”，但限于当时社会生产条件的影响，它只能作为一种高级玩具供有闲者欣赏。
二、解释下列概念1、科学2、开普勒行星三定律3、笛卡尔以太－漩涡理论4、达尔文生物进化论三、评述题评述下面一段文字：爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化》中指出，“伽利略的发现及其推理方法,是人类历史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学（科学）的真正诞生。
”四、论述题1、盖仑的医学生理学思想及其影响2、近代科学革命中的方法论变革3、相对论的科学意义和哲学意义南开大学世界科技文化史期末试卷（A）答案一填空题1 希波克拉底是古希腊最著名的医生，他在前人的自然哲学思想的基础上提出了_四体液____病理学说，初步奠定了古代医学的基础。
2 埃拉托色尼以地理学取代传统的__地方志___研究，他主张用数学和物理学方法进行地理学研究。
3 ____托勒密______是古罗马时代最著名的天文学家、地理学家，据丹皮尔的记载，他对光学也有研究，研究过折射，包括大气折射。
4希腊工程学派的代表人物__希罗____发明了虹吸器、测温器、空气压缩机和“蒸汽球”，但限于当时社会生产条件的影响，它只能作为一种高级玩具供有闲者欣赏。
二、解释下列概念1、科学1）科学的知识体系特征2）关于自然界的知识3）科学的社会性，与其应用转化为社会的直接实践力量。
2、开普勒行星三定律1）开普勒及其三定律的提出2）内容3）影响，强调对天文学的革命性作用（对柏拉图原理的超越，对哥白尼日心说的发展）以及对经典物理学的影响。
南开大学期末考试试题A卷_2007_参考答案
南开大学信息技术科学学院考试卷2007-2008年度第一学期期末 操作系统A卷（共16页） 专业▁▁▁▁年级▁▁▁学号▁▁▁▁姓名▁▁▁▁成绩▁▁▁▁考生注意：请将答案写在空白的答题纸上，答题时标明题号。
第一部分：简答题（共30分，每题6分）得分答题要求：请用简洁精练的文字回答以下问题1.进程调度的策略分为剥夺式调度和不可剥夺式调度，请简要解释两种策略的含义以及差别，并对每种调度策略列出至少两种对应的调度算法。
剥夺式调度：操作系统按照进程调度算法控制多个进程分享CPU，使得CPU在多个进程之间进行切换，这种机制叫做剥夺式调度。
(定义1分)而非剥夺式调度是指：进程一旦占用CPU，就会一直运行到结束，其他进程只能等待该进程释放CPU后才能依次占用CPU，这种机制叫非剥夺式调度。
(定义1分)剥夺式调度算法：时间片轮转，优先级调度，最短剩余时间优先等。
(每个1分)非剥夺式调度算法：先来先服务，最短作业优先等。
(每个1分) 2.请简要解释DMA机制的工作方式，并分析DMA驱动I/O与中断驱动I/O的差别。
DMA，即直接存储器存取，是指在外设和存储器之间开辟一个直接1的数据通道，数据传输由另外的DMA控制器来完成(2分)。
DMA控制器在开始传输之前获取目的地址，由DMA控制器控制外设将数据写入存储器。
(2分)这种方式驱动I/O和中断驱动I/O的最主要的区别在于不再需要CPU的参与。
(2分)3.虚拟存储管理的内在思想是什么？从技术角度如何实现这种思想？虚拟存储器的思想是：程序、数据、堆栈的总大小可能超过可用的物理内存的总大小。
操作系统通过某种方案来将当前使用的那部分数据方法内存中，而将其他部分放在磁盘上。
虚拟存储器管理的本质是利用了程序数据的局部性原理。
(3分)采用分页(Paging)、分段(Segment)一类技术，通过对内存面面的调度来实现。
(1分)(具体解释略。
)(2分)4.文件的逻辑结构分为几种形式？文件的磁盘布局分为几种形式？文件的逻辑结构主要分两大类：字符流式的无结构文件和记录式的有结构文件。
2007—2013级物理类高数第二学期试题(含答案)
注意：红色标注为多元函数微积分考试内容蓝色标注为场论与无穷级数考试内容南开大学2007级物理类高等数学统考试卷2008年6月22日一、求曲面42222=++z y x 在点（1，1，1）处的切平面和法线方程。
（12分） 答案：切平面方程为042=-++z y x 法线方程为111121-=-=-z y x二、设方程：)(2222yzyf z y x =++，确定函数),(y x z z =，其中)(u f 对u 可微，求yz x z ∂∂∂∂,。
（16分） 解 方程两边同时对x 求偏导，得y z y z f y z z x xx ''='+)(24，解得z yz f x x z 2)(4-'=∂∂.方程两边同时对y 求偏导，得2)()(22y z z y y z f y y z f z z y y y -''+='+，解得yz yz f y y zf z y z yf y y z 2)()()(22-''+-=∂∂.注 本题中f 为一元函数，故不可使用21,,,f f f f y x ''''等记号。
三、求函数10),,(+-+=z y x z y x f 在条件：3222≤++z y x 下的最大值、最小值。
（16分）解法一 函数10),,(+-+=z y x z y x f 在3222<++z y x 时无驻点，无不可导点。
当3222=++z y x 时，作)3(10),,,(222-++++-+=z y x z y x z y x L λλ.⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-++='=+-='=+='=+='03021021021222z y x L z L y L x L zyxλλλλ 解得)1,1,1(),,(-±=z y x13)1,1,1(=-f 为最大值，7)1,1,1(=--f 为最小值。
南开大学2007级线性代数试题和答案 A卷
2007级线性代数期末试题答案一、填空题（每小题4分、本题共28分）1．设A *是n 阶方阵A 的伴随矩阵，行列式2A =，则*2A = .2n n n 12 2|=22222n -=⨯=n-1**n-1n-1解应填因为行列式|2A |A |=|A|2．设4阶方阵A 和B 的伴随矩阵为A *和B *，且它们的秩分别为3)(=A r ，4)(=B r ，则秩=)(**B A r .()()()()****** 1.14 1.r A r B B r A B r A ====解应填由题设可知，，的可逆矩阵，故 3．设n 维向量(,0,,0,)T x x α=，其中0x <；又设矩阵T A E αα=-，且11T A E xαα-=+，则x = .()()()()()2-1-12 -12111- --111----21 -1-201111-22-12-11012T T T T T T TT T T T T T TT T x AA E E E x x x E E x x x x E x x AA E x x x x x x x x x x αααααααααααααααααααααααααααααααα=⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭=+=+⎛⎫=+ ⎪⎝⎭=≠+=+=+==解应填 因为，而 由及可知 故或-10-1x x =<=，又由可得4．已知n 阶方阵()ij n nA a ⨯=，12,,n ααα⋅⋅⋅，是A 的列向量组，行列式0A =，伴随矩阵*O A ≠，则齐次线性方程组*0A x =的通解为 .解 应填α =111221...n i i n i k k k ααα--+++ ,其中 121n i i i ααα⋅⋅⋅- 是向量组 12n ααα⋅⋅⋅的极大线性无关组， 121n k k k ⋅⋅⋅- 是任意常数。
因为|A|=0，A *≠0 所以秩r(A)=n-1，因此，向量组12n ααα⋅⋅⋅的秩r(12n ααα⋅⋅⋅)=n-1，由此又可知线性方程组A *x=0的基础解系含n-1个解，12n ααα⋅⋅⋅的极大线性无关组含n-1个向量，而A *A= A *(12n ααα⋅⋅⋅)=|A|E=0即A *=0(j=1 n) ，亦即12n ααα 都是A *x=0 的解，故12n ααα的极大线性无关组可作为A *x=0 的基础解系。
南开期末试题及答案
南开期末试题及答案一、选择题1.下列哪个选项是正确的？A. 太阳是绕地球旋转的B. 北京是中国的首都C. 水的沸点是0摄氏度D. 马是反刍动物答案：B. 北京是中国的首都2.以下哪个不是水的三态？A. 气态B. 固态C. 液态D. 等态答案：D. 等态3.下列哪个是中国四大发明之一？A. 蒸汽机B. 印刷术C. 电视D. 电话答案：B. 印刷术二、填空题1.中国的首都是__北京__。
2.地球的自转周期是__24__小时。
3.中国的国花是__牡丹__。
三、简答题1.请简要解释什么是供需关系？答：供需关系是指市场上商品供给量与需求量之间的相互关系。
当供给量大于需求量时，商品供应过剩，价格下降；当需求量大于供给量时，商品供应不足，价格上涨。
2.请简单介绍古希腊文明的特点。
答：古希腊文明是欧洲历史上重要的文明之一。
其特点包括：注重政治、哲学和艺术；发展了直接民主制度，居民参与政治决策；强调个人的自由和个性发展；建立了奥运会等重要的体育赛事。
四、论述题请论述中国改革开放政策的影响。
中国改革开放政策自1978年实施以来，对中国的经济社会发展产生了巨大影响。
首先，改革开放政策打破了过去的封闭局面，引入了外资和先进技术，为中国的经济发展提供了新动力。
其次，改革开放使得中国加入了国际贸易体系，促进了经济的全球化发展。
第三，改革开放政策激发了国内创新和企业家精神，推动了中国科技的发展和产业的升级。
最后，改革开放带来了人民生活水平的提高，提供了更多的就业机会，减轻了贫困问题。
总之，中国改革开放政策的影响是深远而积极的，推动了中国的现代化进程，提高了人民的生活水平，使中国在国际舞台上崭露头角。
以上是南开期末试题及答案的内容。
希望对你有所帮助。
南开大学06大二英语期末考试题（含答案）.
南开大学06大二英语期末考试题（含答案）.2007—2008学年度第一学期2006级期末考试试卷（一）本科生2007—2008学年度第一学期2006级外语听说课程期末考试试卷专业：年级：学号：姓名：成绩：试卷一Part I Listening Comprehension (共45 分)Section A: Short Conversations (本部分试题共10分，每小题1分)Directions: In this section, you will hear 10 short conversations. At the end of each conversation, a question will be asked about what was said. Both the conversation and the question will be spoken only once. After each question there will be a pause. During the pause, you must read the four choices marked A), B), C) and D), and decide which is the best answer. Then mark the corresponding letter on the Answer Sheet with a single line through the centre.1. (A) She agrees with him partially.(B) She totally disagrees with him.(C) She advises him not to get into trouble.(D) She suggests setting more time for his son to study.2. (A) The warm weather. (B) Seasons of the year.(C) A piece of clothing. (D) The color of light grey3. (A) He’ll only be available this afternoon. (B) He doesn’t have time.(C) It’s not his office hour. (D) He only has ten minutes.4. (A) He feels sorry for those students.(B) He considers the punishment excessive.(C) He thinks the professor should offer right service for the students.(D) He approves of the professor’s action.5. (A) At a clinic. (B) At a drugstore.(C) At a department store. (D) At a supermarket.6. (A) Making phone calls to his good friends.(B) Getting used to his friend s’ habits.(C) A custom that is new to him.(D) Calling up customers.7. (A) He has to read a lot of books. (B) The history test is very tough.(C) He can’t get the books he needs. (D) He doesn’t like history.8. (A) She went shopping. (B) She refused to answer the man’s phon e.(C) She called the man back. (D) She went to see Janet.9. (A) Selling the man’s old car.(B) Buying a new bicycles.(C) Gasoline prices are on the sharp rise.(D) There is enough gasoline supply for cars.10. (A) She is kind enough to help him.(B) She’s too busy to help the man now.(C) This afternoon may be too late.(D) She can’t hear any sound.Section B: Dialogues(本部分试题共10分，每小题1分)Directions: In this section, you will hear 4 dialogues. At the end of each dialogue, two to three questions will be asked about what was said. Both the dialogues and the questions will be spoken only once. After each question there will be a pause. During the pause, you must read the four choices marked A), B),C) and D), and decide which is the best answer. Then mark the corresponding letter on the Answer Sheet with a single line through the centre.Questions 11 to 12 are based on Dialogue One:11. (A) The woman’s father. (B) The woman’s brother.(C) The woman’s husband. (D) A doctor.12. (A) She thinks the operation will leave her a little scar.(B) She feels she may be dead after the surgery.(C) She thinks she has to go every step of it.(D) She feels a bit nervous about the operation.Questions 13 to 15 are based on dialogue 213. (A) They’ve been in it for quite a whil e and have finished their maincourse.(B) They have just sat down at the table and are about to order their meals.(C) They’ve sat there for hours and are about to leave the restaurant.(D) They’ve stayed there for some time and have finished ordering theirmeals.14. (A) The steak. (B) The cake (C) The coffee (D) The chocolate15. (A) H e’s stuffed and wants to eat nothing else.(B) He has tried their delicious cake before.(C) He just wants to have coffee as dessert.(D) He wants to order both cake and coffee.Questions 16 to 18 are based on dialogue 316. (A) On the escalator. (B) On the fifth floor.(C) In the lift. (D) On the staircase.17. (A) He is not familiar with the store. (B) He knows the store very well.(C) He is a regular customer here. (D) He often does shopping alone.18. (A) The man’s friend. (B) Another customer.(C) A lift operator. (D) The shop assistant who sells pillows.Questions 19 to 20 are based on dialogue 419. (A) She was doing something for her child.(B) She was trying on some new clothes.(C) She was making a dress.(D) She was cleaning the mirror.20. (A) She will lose some weight. (B) She will become sadder.(C) She will get a new dress. (D) She will have a baby.Section C: Passages (本部分试题共15分，每小题1.5分)Directions: In this section, you will hear 3 short passages. At the end of each passage, you will hear some questions. Both the passage and the questions will be spoken only once. After you hear a question, you must choose the best answer from the four choices marked A),B),C) and D).Thenmark the corresponding letter on the Answer Sheet with a single line through the centre. Passage 1Question 21 to 23 are based on the passage you have just heard.21. (A) Cold weather. (B) emotions(C) Cold-blooded killers. (D) Our minds and bodies.22. (A) It means your feet are really cold.(B) It means you need to buy a pair of heavy socks.(C) It means being afraid to do something you have thought about doing.(D) It means you have to do all the work by yourself.23. (A) The meanings and examples of two idiomatic expressions(B) How closely the body’s blood is linked with the emotions(C) In what ways our minds and our bodies can be affected by cold weather(D) The fact that a cold-blooded killer kills someone for no reason and with no emotion Passage 2Question 24 to 26 are based on the passage you have just heard.24. (A) T o show off their wealth. (B) T o feel good.(C) To regain their memory. (D) To be different from others.25. (A) T o help solve their psychological problems.(B) To play games with them.(C) To send them to the hospital.(D) To make them aware of its harmfulness.26. (A) They need care and affection.(B) They are fond of round-the-world trips.(C) They are mostly from broken families.(D) They are likely to commit crimes.Passage 3Question 27 to 30 are based on the passage you have just heard.27. (A) He didn’t like physics any more. (B) Physics was too hard for him.(C) He had to work to support himself. (D) His eyesight was too poor.28. (A) He was not happy with the new director.(B) He was not qualified to be an engineer.(C) He wanted to travel.(D) He found his job boring.29. (A) He wanted to work with his friend.(B) He enjoyed travelling around the world.(C) He wanted to go to Spain.(D) He was rejected by the engineering firm.30. (A) He enjoyed teaching English.(B) He wanted to earn more to support his family.(C) The owner of the school promised him a good position.(D) He could earn more as a teacher than as a travel agent.Section C: Compound Dictation(本部分试题共10分，S1—S8每题0.5分；S9—S10每题3分。
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南开大学信息技术科学学院考试卷2007-2008年度第一学期期末 操作系统A卷（共16页） 专业▁▁▁▁年级▁▁▁学号▁▁▁▁姓名▁▁▁▁成绩▁▁▁▁考生注意：请将答案写在空白的答题纸上，答题时标明题号。
第一部分：简答题（共30分，每题6分）得分答题要求：请用简洁精练的文字回答以下问题1.进程调度的策略分为剥夺式调度和不可剥夺式调度，请简要解释两种策略的含义以及差别，并对每种调度策略列出至少两种对应的调度算法。
剥夺式调度：操作系统按照进程调度算法控制多个进程分享CPU，使得CPU在多个进程之间进行切换，这种机制叫做剥夺式调度。
(定义1分)而非剥夺式调度是指：进程一旦占用CPU，就会一直运行到结束，其他进程只能等待该进程释放CPU后才能依次占用CPU，这种机制叫非剥夺式调度。
(定义1分)剥夺式调度算法：时间片轮转，优先级调度，最短剩余时间优先等。
(每个1分)非剥夺式调度算法：先来先服务，最短作业优先等。
(每个1分) 2.请简要解释DMA机制的工作方式，并分析DMA驱动I/O与中断驱动I/O的差别。
DMA，即直接存储器存取，是指在外设和存储器之间开辟一个直接1的数据通道，数据传输由另外的DMA控制器来完成(2分)。
DMA控制器在开始传输之前获取目的地址，由DMA控制器控制外设将数据写入存储器。
(2分)这种方式驱动I/O和中断驱动I/O的最主要的区别在于不再需要CPU的参与。
(2分)3.虚拟存储管理的内在思想是什么？从技术角度如何实现这种思想？虚拟存储器的思想是：程序、数据、堆栈的总大小可能超过可用的物理内存的总大小。
操作系统通过某种方案来将当前使用的那部分数据方法内存中，而将其他部分放在磁盘上。
虚拟存储器管理的本质是利用了程序数据的局部性原理。
(3分)采用分页(Paging)、分段(Segment)一类技术，通过对内存面面的调度来实现。
(1分)(具体解释略。
)(2分)4.文件的逻辑结构分为几种形式？文件的磁盘布局分为几种形式？文件的逻辑结构主要分两大类：字符流式的无结构文件和记录式的有结构文件。
(2分)字符流式的文件管理简单，用户操作较为简单，常见的如源代码文件、目标代码文件等。
记录式文件将文件中的记录按照一定的方式进行排列，从而形成不同的逻辑结构，用户方便对其进行修改、追加、查找等功能。
(1分)文件的磁盘布局是指文件存储在磁盘上的具体实现方式，主要有连续分配、链表分配、在内存中采用表的链表分配（索引文件）、i结点等几种方式。
(3分)5.请列出至少6种你认为合理的CPU性能评价参数。
主频、倍频、外频、指令集、流水线条数、前端总线频率、一级数2据cache、一级指令cache、二级cache等。
(每个1分)3第二部分：编程计算题（共4题，必做，共45分） 请在下面的表格中指定答题顺序，在对应的分值下列明题得分号。
每格只许列出一个题号，否则做无效处理。
必须写明所有题目的题号，如果填写不完全，视为不指定答题顺序。
如填写内容无效或者不填写表格，则按照默认的答题顺序评分第一题（15分）第二题（12分）第三题（10分）第四题（8分）6.进程同步互斥与死锁问题的解决（默认分值：15分）有一条南北双向的国家公路，其中一段路程共享一个单车道的隧道，行驶的汽车到达隧道入口处时，没有迎面而来的汽车时才能使用隧道。
为了避免事故的发生，需要设计一套传感和信号系统。
当一辆汽车接近隧道时，传感器通过Arrive函数向信号控制系统传递汽车运行的方向参数；当一辆汽车离开隧道时，传感器通过Depart函数向信号控制系统传递汽车的运行参数。
控制系统使用一个单核多线程CPU作为处理器，并在隧道两端设置信号灯如下：绿灯表示行进，红灯表示停止。
图1是该问题的示意图：请回答以下问题：1）分析该问题中存在的同步和互斥关系，并确定需要使用几个传感器和信号灯，说明使用方式和设置位置。
隧道是两边车的竞争条件。
(1分)使用两个传感器和两个信号灯，分别在左右进入隧道的路上每条路上设置一个传感器和一个信号灯。
信号灯位置在隧道口前，传感器位置4在离隧道口更远一点的地方，在经过传感器后如果信号灯立即改变，有充分时间让司机停车。
(2分)2）用伪代码设计该控制系统的软件框架（描述每个进程的处理过程）。
答案参考猴子过桥问题：1. 信号量定义typedef int semph;semph LMutex = 1;semph RMutex = 1;semph Concur = 1;int iL2RCount = 0;int iR2LCount = 0;2. 左侧汽车过隧道进程// 记录过隧道猴子数，对右侧信号量进行P操作P(Concur); // 在通过传感器时开始P(LMutex);iL2RCount++;if(iL2RCount == 1){ P(RMutex); SetRLightRed(); }V(LMutex);V(Concur);// 过隧道Pass_Bridge(L,R);// 过隧道后的信号灯恢复P(LMutex);5iL2RCount--;if(iL2RCount == 0){ V(RMutex); SetRLightGreen(); }V(LMutex);3. 右侧汽车过隧道进程与左侧类似。
(6分)3）在你设计的软件框架中，是否存在死锁的可能？如果有的话，你如何处理死锁问题？不会产生死锁。
(1分)7.虚拟存储管理——缺页调度问题的分析（默认分值：12分）使用“分页式”虚拟存储管理技术，假设一个进程P的页面访问顺序如下：0 1 2 3 0 1 4 0 1 2 3 4。
该进程创建时没有加载任何页面，即该进程启动时其所有指令和数据都不在内存中。
1）设分配给该进程的物理页帧为3个，使用FIFO页面置换算法时，请问会发生多少次缺页中断？使用硬件实现的LRU算法，会发生多少次缺页中断？FIFO: 9次(2分)当前页0 1 2 3 0 1 4 0 1 2 3 40 0 0 3 3 3 4 4 4 4 4 4 物理桢/ 1 1 1 0 0 0 0 0 2 2 2/ / 2 2 2 1 1 1 1 1 3 3 是否中断●●●●●●●●●替换页/ / / 0 1 2 3 0 1 LRU: 10次(2分)当前页0 1 2 3 0 1 4 0 1 2 3 40 0 0 3 3 3 4 4 4 2 2 2 物理桢/ 1 1 1 0 0 0 0 0 0 3 3/ / 2 2 2 1 1 1 1 1 1 46是否中断●●●●●●●●●●替换页/ / / 0 1 2 3 4 0 1 2）对于以上两种页面置换算法，如希望减少缺页中断的次数，是否可以通过增加物理页帧来解决？为什么？FIFO在这种情况下不能减少缺页中断，反而会增加(列表说明)。
这是Belady异常现象。
(2分)而LRU和其他如最优置换算法这类为栈式算法，增加物理页帧后必然能提高命中率。
(2分)3）在分页系统中将I/O设备的数据缓冲区映射到内存空间后，其对应的页面是否能够被替换？为什么？不行。
因为I/O设备的数据缓冲区映射到内存空间后，是虚拟的地址空间，并不真的存在于内存之中，因此不能进行页面替换。
(2分)8.I/O设备与I/O软件问题的分析和解决（默认分值：12分）设有一台32位计算机，使用单核CPU。
你负责基于这台计算机设计一种新的网卡驱动程序，网卡的数据缓冲区为1M大小，为了完成这个任务，你必须分析并解决以下问题：1）I/O软件问题：用户进程通过该网卡向局域网中的另一台计算机发送数据，请遵循I/O软件的层次和控制流程，描述用户进程数据被保存到网卡缓冲区中的完整处理过程。
注意：必须说明有哪些系统进程/服务进程参与，以及各自的作用。
7库例程(System call libraries)作用是给相应的系统调用提供参数并调用；守护进程(daemon process)是用于假脱机(spooling)技术，使用在如打印机等独占设备上；(6分)2）网卡的工作模式如下：用户发出一个系统调用，请求将数据发送到局域网的另一台计算机上。
然后操作系统将数据复制到一个内核缓冲区中，再将数据复制到网卡的数据缓冲区中。
当所有数据都安全存放在网卡的数据缓冲区后，再将它们以每秒10M位的速率发送。
接收端的网卡以每微秒1位的速率保存它们。
当最后一位被接受后，目标计算机的CPU将被中断。
OS将新到达的数据包复制到内核缓冲区中，并检查该数据包属于哪个接收进程，然后将数据复制到接收进程的内存空间中。
设每一个中断及其相关的处理过程需花费1毫秒，数据包为1024字节（忽略包头），并且复制一个字节花费1微秒时间。
请问从发送进程提出请求，到接收进程获得数据的最小时间间隔是多少？81ms(系统调用，请求发出)+2*1024byte/(1byte/us)(复制到网卡缓存)+1024byte/(10M*bit/s)(发送数据)+1024byte/(1bit/s)(接收数据)+1ms(接收完成，中断)+2*1024byte/(1byte/us)(复制) (3分) 大约15ms (1分)9.进程管理问题（默认分值：8分）设操作系统中的进程状态有如下七个：New、Ready、Run、Blocked、Exit、Suspend Ready、Suspend Blocked，请回答以下问题：1）请分析New、Exit和Suspend状态的作用。
New状态指该进程的数据结构已创建，但内存映像还没有被加载。
(1分)Exit状态指该进程的全部工作已经完成，但是由于被其他进程引用等原因，数据结构还没有删除。
(1分)Suspend状态指该进程内存映像已经被替换出内存。
(1分)2）请描述在计算机中何时处理进程调度？如果采用多级队列调度算法，请尝试设计一个进程调度程序的软件框架。
1. 在创建一个新进程时；2. 在某进程退出时；3. 当某进程被阻塞时；4. 在一个I/O中断发生时。
如果在周期性提供时钟中断的系统中，可以在每k个时钟中断时做出调度策略。
(2分)进程调度程序框架设计要点：1. 使用多级队列；92. 动态优先级调度；3. 响应时间短；4. 防止饥饿。
(5分)第三部分：系统分析题（共3题，选做2题，共25分）得分请在下面的表格中指定答题顺序，在对应的分值下列明题号。
每格只许列出一个题号，否则做无效处理。
必须写明所有题目的题号，如果填写不完全，视为不指定答题顺序。
如填写内容无效或者不填写表格，则按照默认的答题顺序评分。
本部分只需选做2题，多做题目不加分。
第一题（15分）第二题（10分）10.文件系统综合设计（默认分值：15分）假定你负责设计一个基于32位计算机的文件系统，如果存储磁盘的容量是60G，磁盘扇区大小为1M，文件的最大容量为2GB，文件名仅支持8.3格式。