考研计算机2025年操作系统测试试卷（含答案）

考研计算机2025年操作系统测试试卷（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的首字母填入括号内）1.在操作系统中，采用抢占式调度方式的系统（）。A.不能实现死锁避免B.上下文切换的开销一定比非抢占式大C.优先级高的进程可能被迫等待优先级低的进程执行完毕D.无法保证每个进程都能在有限时间内完成2.下列关于进程状态的叙述中，错误的是（）。A.进程从运行状态变为就绪状态，通常是因为时间片用完B.进程从阻塞状态变为就绪状态，通常是因为它所需要的资源已经获得C.进程只有处于运行状态时，才能执行程序代码D.进程状态之间的转换是由进程自身主动请求引起的3.信号量机制中，P操作和V操作的特点是（）。A.P操作和V操作必须成对出现，且执行顺序可以交换B.P操作和V操作必须成对出现，且P操作应先于V操作执行C.P操作和V操作可以单独出现，主要用于资源释放D.P操作用于申请资源，V操作用于释放资源，两者通常成对出现4.在分页存储管理方式中，地址变换需要（）。A.两次地址映射B.三次地址映射C.一次地址映射D.地址映射次数与页表大小有关5.下列关于虚拟内存的叙述中，错误的是（）。A.虚拟内存允许程序使用比实际物理内存更大的地址空间B.虚拟内存的实现必须依赖硬件的支持C.虚拟内存可以提高内存的利用率，但不会增加物理内存的容量D.虚拟内存的存在使得操作系统不必关心物理内存的分配细节6.最优页面置换算法（OPT）的特点是（）。A.简单，易于实现B.平均缺页率可能不是最低的C.总是选择最久未来不再被访问的页面置换D.无法保证最低的缺页率7.在文件系统中，文件控制块（FCB）通常包含（）。A.文件名称、文件大小、文件创建时间、文件物理结构等信息B.文件内容C.文件访问权限D.文件所有者的用户ID8.磁盘调度算法中，SCAN算法又称为（）。A.先来先服务调度算法B.最短寻道时间优先调度算法C.扫描调度算法或电梯调度算法D.FCFS调度算法9.设备独立性软件的作用是（）。A.实现设备分配和回收B.实现设备驱动程序和数据传输C.使用户程序与具体使用的物理设备无关D.提高设备利用率10.下列关于临界区的叙述中，正确的是（）。A.临界区是一个物理区域B.一个进程中只有一个临界区C.临界区中的代码可以被多个进程同时执行D.实现临界区访问的互斥机制必须使用信号量二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填入横线上）1.操作系统是计算机系统中的系统软件，它负责管理计算机系统的________资源，并为用户和应用程序提供________。2.进程是计算机系统中正在运行的________的基本单位，进程具有动态性、并发性、独立性、交互性和________等特征。3.产生死锁的四个必要条件是：互斥条件、占有并等待条件、非抢占条件和________。4.在分段存储管理中，逻辑地址是二维的，由________和段内偏移量组成；物理地址是一维的，由段基址和段内偏移量组成。5.页面置换算法中，先进先出（FIFO）算法的局部性指标往往较差，容易发生________现象。6.文件系统提供两种基本的文件共享方式：________和文件系统共享。7.设备分配过程中，通常需要使用________来记录设备状态和分配情况。8.磁盘的移动时间、旋转时间和等待时间共同决定了磁盘的________时间。9.缓冲技术的主要目的是提高CPU和________之间、以及________和________之间并发工作程度。10.在I/O控制方式中，DMA（直接存储器访问）方式的主要优点是减少了CPU的________。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述进程与程序的区别和联系。2.简述操作系统实现进程同步的两种基本方法。3.简述页式存储管理和段式存储管理的区别。4.简述磁盘调度算法需要考虑的主要目标。四、综合应用题（每题10分，共30分）1.假设某系统只有一个磁盘，当前磁头位于100道，正在处理以下请求序列（道号）：95,180,47,130,90,105,30。请分别计算采用FCFS（先来先服务）调度算法和SCAN（扫描）调度算法时的磁头移动总距离，并简要说明SCAN算法的工作原理。2.设有一个采用页式虚拟内存管理的系统，页面大小为1KB。某进程的页表如下（有效位=1表示页面在内存中，有效位=0表示页面不在内存中，物理页框号从0开始）：|页号|0|1|2|3|4||---|---|---|---|---|---||有效位|1|0|1|1|0|该进程的虚拟地址为0x0028F6H，请计算其对应的物理地址。3.假设系统中有5个进程P0,P1,P2,P3,P4，它们需要依次访问共享资源S0,S1,S2。每个进程访问每个资源一次需要的时间均为1单位时间。若进程访问共享资源的顺序必须是S0->S1->S2，请设计一个使用信号量机制（P操作和V操作）的同步方案，保证这5个进程访问共享资源的正确性，并简要说明其工作过程。试卷答案一、选择题1.C2.D3.D4.A5.D6.C7.A8.C9.C10.B二、填空题1.计算，服务2.程序，动态性3.循环等待4.段号，段内偏移量5.抖动6.文件系统共享7.设备分配表（或设备控制表）8.寻道9.I/O设备，CPU，主存10.中断三、简答题1.区别：程序是静态的指令集合，是执行前的蓝图；进程是动态的，是程序在执行过程中的实例，具有状态、资源和生命周期。联系：进程是程序的一次执行过程，程序是创建进程的基础。一个程序可以创建多个进程。2.互斥量（或信号量）：通过P、V操作实现进程互斥，保证临界区同一时间只有一个进程进入。同步信号量：用于进程间协调工作，传递消息或实现生产者-消费者等模型。3.页式管理：逻辑地址到物理地址的映射基于页号，与程序逻辑结构无关，空间划分固定大小。段式管理：逻辑地址到物理地址的映射基于段号和段内偏移，与程序逻辑结构（段）相关，空间划分大小不固定。4.最小寻道时间（或最短寻道时间）：减少磁头移动距离，提高效率。公平性：保证所有请求都能得到服务，避免饥饿。减少等待时间：提高设备利用率。四、综合应用题1.FCFS：100->95=5，95->180=85，180->47=133，47->130=83，130->90=40，90->105=15，105->30=75。总距离=5+85+133+83+40+15+75=452道。SCAN：100->180=80，180->130=50，130->105=25，105->90=15，90->47=43，47->30=17。总距离=80+50+25+15+43+17=230道。SCAN原理：磁头从当前方向扫描，服务所有请求，到达磁盘末端后改变方向，向另一个方向扫描，服务沿途请求，如此反复，直到所有请求处理完毕。2.页面大小=1KB=1024字节。虚拟地址0x0028F6H=0x20086H。页号=地址/页大小=0x2008/0x1000=0x002。段内偏移量=地址%页大小=0x2008%0x1000=0x08。查页表，页号0x002有效，对应的物理页框号为1（页表中序号）。物理地址=物理页框号*页大小+段内偏移量=0x1*0x1000+0x08=0x1008H。即物理地址为0x1008H。3.设信号量S0,S1,S2初值均为0。进程P0进入临界区：P(S0);P(S1);执行访问S0,S1,S2;V(S2);V(S1);V(S0);进程P1进入临界区：P(S0);P(S1);执行访问S0,S1,S2;V(S2);V(S1);V(S0);进程P2进入临界区：P(S0);P(S1);执行访问S0,S1,S2;V(S2);V(S1);V(S0);进程P3进入临界区：P(S0);P(S1);执行访问S0,S1,S2;V(S2);V(S1);V(S0);进程P4进入临界区：P(S0);P(S1);执行访问S0,S1,S2;V(S2);V(S1);V(S0);工作过程：每个进程在访问S0和S1之前，必须先执行P