2025年计算机操作系统专升本重点练习试卷（含答案）

2025年计算机操作系统专升本重点练习试卷（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（每小题2分，共40分。下列每小题备选答案中，只有一个是符合题意的，请将正确选项的代表字母填在题后的括号内。）1.操作系统是计算机系统中的系统软件，它的主要功能不包括（）。A.处理机管理B.存储管理C.设备管理D.应用软件的开发2.在操作系统中，进程可以被定义为（）。A.一个应用程序B.一个正在运行的程序及其数据在内存中的集合C.硬件设备D.操作系统的一部分3.下列关于进程状态的叙述中，错误的是（）。A.进程的基本状态有新建、就绪、运行、阻塞B.一个进程至少要处于一种基本状态C.进程状态之间可以随意转换D.进程从运行状态到就绪状态通常是由于时间片用完4.信号量机制中，P操作的含义是（）。A.请求资源B.释放资源C.检查资源是否可用D.唤醒等待该资源的进程5.优先级调度算法是一种非抢占式调度算法，其特点是（）。A.总是选择优先级最高的进程运行B.当有更高优先级的进程就绪时，会抢占当前运行进程的CPUC.优先级低的进程永远不会获得CPUD.优先级是根据进程的内存大小来确定的6.进程同步是指（）。A.进程之间的并发执行B.进程之间的互斥执行C.进程创建和终止的操作D.进程对资源的申请和释放7.死锁产生的必要条件不包括（）。A.互斥条件B.请求和保持条件C.无剥夺条件D.循环等待条件8.分页存储管理方式的主要优点是（）。A.程序逻辑地址空间不连续B.逻辑地址空间可以大于物理内存空间C.硬件实现复杂D.存在内部碎片9.外部碎片是指（）。A.内存中无法分配给任何进程的零碎空闲块B.进程请求的内存大小超过可用物理内存C.已分配给进程的内存区域D.内存中连续但无法满足单个进程需求的空闲块10.虚拟内存是为了解决（）问题而提出的。A.内存碎片B.外部碎片C.进程调度D.设备管理11.下列页面置换算法中，可能会出现Belady异常的是（）。A.FIFOB.LRUC.ClockD.OPT12.在文件系统中，文件的逻辑结构通常采用（）。A.线性结构B.树形结构C.图结构D.网状结构13.文件系统提供哪种服务，使用户可以按名称访问文件？（）A.文件分配B.文件目录C.文件共享D.文件保护14.在多级目录结构中，文件名重名问题主要出现在（）。A.同一目录下B.不同目录下，但父目录不同C.不同目录下，但父目录相同D.任何情况下都不会出现15.设备独立性软件的主要功能不包括（）。A.设备驱动程序B.设备分配与回收C.缓冲管理D.用户程序设计16.I/O软件层次结构中，最靠近硬件的是（）。A.用户I/O软件B.设备独立性软件C.设备驱动程序D.中断处理程序17.中断驱动I/O方式的主要优点是（）。A.系统效率高B.编程简单C.允许CPU与I/O设备并行工作D.减少了CPU等待时间18.在以下I/O控制方式中，CPU利用率和设备利用率都较高的是（）。A.程序查询方式B.中断驱动方式C.DMA方式D.通道方式19.磁盘调度算法的目标主要是（）。A.最短寻道时间B.最短等待时间C.最少寻道次数D.以上都是20.FCFS磁盘调度算法的缺点主要是（）。A.平均寻道时间长B.实现简单C.对磁盘访问模式敏感D.无法解决磁盘冲突二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填写在横线上。）1.操作系统通过______机制管理进程，使得多个进程能够宏观上并行、微观上串行地运行。2.管程是一种实现进程同步与互斥的构造，它由______、______和______三部分组成。3.页式存储管理中，地址变换需要经过______和______两个阶段。4.虚拟内存采用______技术，可以将逻辑地址空间映射到物理地址空间。5.文件系统中，目录文件通常采用______结构来组织文件信息。6.为了实现设备独立性，操作系统提供了______层，它向上层用户程序屏蔽了具体设备的差异。7.I/O控制方式中，DMA方式允许______与______并行工作，提高了系统效率。8.磁盘调度算法中，SCAN算法又称为______算法，它从当前磁头所在位置沿一个方向扫描，直到无法继续，再改变方向扫描。三、简答题（每小题5分，共20分。请简要回答下列问题。）1.简述进程与线程的区别。2.什么是操作系统中的临界区？如何实现临界区的访问控制？3.简述页面置换算法LRU的基本思想。4.简述文件系统实现中，磁盘空间管理的基本方法。四、计算题（每小题10分，共20分。请写出详细的计算步骤。）1.假设有三个进程P1、P2、P3需要使用同一台打印机。请使用信号量机制（P、V操作）设计一个简单的进程同步方案，保证每次只有一个进程能够使用打印机，并简述其工作原理。2.设内存块大小为200KB，进程A需要500KB内存，进程B需要300KB内存。内存初始状态为空闲。请分别用首次适应分配算法和最佳适应分配算法为进程A和进程B分配内存，并分别计算可能产生的内部碎片大小（如有）。---试卷答案一、单项选择题1.D2.B3.C4.A5.A6.A7.B8.B9.A10.C11.A12.A13.B14.C15.D16.C17.C18.D19.D20.A二、填空题1.进程调度2.管程主体、互斥段、条件段3.地址映射、地址转换4.请求调页5.树形6.设备独立性（或设备驱动）7.CPU、I/O设备8.循环扫描三、简答题1.进程是资源分配的基本单位，拥有独立的地址空间和系统资源（如内存、文件等）；线程是CPU调度的基本单位，一个进程可以包含多个线程，线程共享所属进程的资源，开销比进程小。线程之间切换通常比进程切换快。2.临界区是指进程中访问共享变量的那部分代码片段，一次仅允许一个进程进入临界区执行。实现临界区访问控制的方法有多种，如：硬件指令（Test-and-Set,Swap）、信号量机制（P、V操作）、管程等。核心思想是互斥，防止进程并发进入临界区导致数据不一致。3.LRU（LeastRecentlyUsed）算法的基本思想是：当需要置换页面时，选择最长时间没有被访问过的页面进行置换。它需要维护一个页面访问记录，常用的实现方法是使用栈或使用LRU页面置换算法硬件支持。4.磁盘空间管理的基本方法通常包括：空闲表法、空闲链表法、位示图法。空闲表法为每个磁盘块建立一张表，记录每个块的使用状态；空闲链表法将所有空闲块链接起来；位示图法用位串表示磁盘块的使用状态，1表示占用，0表示空闲。四、计算题1.方案：信号量S=1processP1():P(S)//请求打印机，S减1，若S=0则阻塞...使用打印机...V(S)//释放打印机，S加1processP2():P(S)...使用打印机...V(S)processP3():P(S)...使用打印机...V(S)工作原理：初始S=1。任一进程P1、P2、P3使用打印机前，必须执行P(S)。若S>0，则S减1，进程继续执行；若S=0，则进程阻塞等待。当一进程使用完毕后执行V(S)，S加1，若此时有阻塞的进程，则唤醒一个进程继续执行P(S)以使用打印机。这样就保证了每次只有一个进程能使用打印机。2.首次适应分配算法：内存初始：[0:199]空闲分配进程A(500KB)：找到第一个足够大的空闲块[0:499]，分配给A。产生内部碎片=500KB-(200KB-0KB)=300KB。内存状态：[0:499]A,[500:199]空闲分配进程B(300KB)：找到空闲块[500:799]，分配给B。产生内部碎片=300KB-(200KB-499KB)=-99KB（无内部碎片，正好分完）。结果：进程A占用[0:499]，进程B占用[500:799]。A内部碎片300KB。最佳适应分配算法：内存初