7月全国自考操作系统试题及答案

7月全国自考操作系统试题及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）1.操作系统的主要功能是（）A.实现软、硬件转换B.管理系统所有的软、硬件资源C.把源程序转换为目标程序D.进行数据处理答案：B解析：操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，它的主要功能就是管理系统所有的软、硬件资源，包括处理器管理、存储器管理、设备管理和文件管理等。选项A软、硬件转换并非操作系统主要功能；选项C把源程序转换为目标程序是编译器等工具的功能；选项D进行数据处理一般是应用程序的功能。2.多道程序设计是指（）A.在实时系统中并发运行多个程序B.在分布系统中同一时刻运行多个程序C.在一台处理机上同一时刻运行多个程序D.在一台处理机上并发运行多个程序答案：D解析：多道程序设计是指在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序，它们在管理程序控制之下，相互穿插地运行。也就是在一台处理机上并发运行多个程序，这里的并发是指在宏观上看起来多个程序同时在运行，但微观上是交替执行的。选项A实时系统强调及时性，多道程序设计不一定局限于实时系统；选项B分布系统是指通过网络连接的多个计算机系统，和多道程序设计概念不同；选项C同一时刻运行多个程序是并行的概念，多道程序设计是并发，不是并行。3.进程和程序的本质区别是（）A.存储在内存和外存B.顺序和非顺序执行机器指令C.分时使用和独占使用计算机资源D.动态和静态特征答案：D解析：程序是静态的，它是一组指令的集合，存放在磁盘等存储介质上。而进程是程序在操作系统中的一次执行过程，是动态的，有生命周期，会经历创建、运行、阻塞、终止等状态。选项A程序和进程都可以存储在内存和外存，这不是本质区别；选项B顺序和非顺序执行机器指令与程序和进程的本质概念无关；选项C分时使用和独占使用计算机资源是进程在使用资源时的不同方式，不是程序和进程的本质区别。4.一个进程被唤醒意味着（）A.该进程重新占有了CPUB.进程状态变为就绪C.它的优先权变为最大D.其PCB移至就绪队列的队首答案：B解析：当一个进程被唤醒时，它从阻塞状态转变为就绪状态，进入就绪队列等待CPU调度。选项A进程被唤醒只是进入就绪状态，并不一定马上重新占有CPU；选项C被唤醒并不意味着优先权变为最大；选项D被唤醒的进程进入就绪队列，但不一定移至队首。5.进程在系统中是否存在的唯一标志是（）A.数据集合B.目标程序C.源程序D.进程控制块（PCB）答案：D解析：进程控制块（PCB）是操作系统用于管理进程的一个数据结构，它包含了进程的各种信息，如进程状态、程序计数器、寄存器值等。操作系统通过PCB来识别和管理进程，所以PCB是进程在系统中存在的唯一标志。选项A数据集合只是进程运行过程中处理的数据，不能作为进程存在的标志；选项B目标程序和选项C源程序都是静态的程序代码，不能代表进程的动态特性。6.在下列进程调度算法中，可能引起进程长时间得不到运行的算法是（）A.时间片轮转法B.不可抢占式静态优先数法C.可抢占式静态优先数法D.不可抢占式动态优先数法答案：C解析：可抢占式静态优先数法中，高优先级的进程会抢占低优先级进程的CPU资源。如果不断有高优先级的进程进入系统，低优先级的进程可能长时间得不到运行。选项A时间片轮转法保证每个进程在一定时间内都能得到CPU执行；选项B不可抢占式静态优先数法，一旦低优先级进程获得CPU就会执行完一个时间片，不会被高优先级进程中途抢占；选项D不可抢占式动态优先数法，进程的优先级会动态变化，也不会导致某个进程长时间得不到运行。7.产生死锁的四个必要条件是：互斥、（）、循环等待和不剥夺。A.请求与阻塞B.请求与释放C.请求和保持D.释放与阻塞答案：C解析：产生死锁的四个必要条件是互斥条件（进程对所分配到的资源进行排他性使用）、请求和保持条件（进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放）、不剥夺条件（进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放）和循环等待条件（在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链，即进程集合{P0，P1，P2，···，Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源；P1正在等待P2占用的资源，……，Pn正在等待已被P0占用的资源）。选项A、B、D不符合死锁的必要条件定义。8.采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用（）方法解除死锁。A.执行并行操作B.撤销进程C.拒绝分配新资源D.修改信号量答案：B解析：解除死锁的方法主要有资源剥夺法和撤销进程法。资源剥夺法是从一些进程手中强行剥夺足够的资源给死锁进程，以解除死锁。撤销进程法是强制撤销部分或全部死锁进程，并剥夺这些进程的资源，从而解除死锁。选项A执行并行操作与解除死锁无关；选项C拒绝分配新资源是预防死锁的一种策略，不是解除死锁的方法；选项D修改信号量一般用于进程同步和互斥，不是解除死锁的方法。9.在页式存储管理中，页表的始地址存放在（）中。A.内存B.存储页面C.快表D.寄存器答案：D解析：在页式存储管理中，页表的始地址存放在寄存器中，这样CPU可以快速访问页表，提高地址转换的速度。选项A内存用于存放页表内容，但页表始地址不在内存中；选项B存储页面是内存的划分单位，与页表始地址存放位置无关；选项C快表是为了提高地址转换速度而设置的高速缓存，存放的是部分页表项，不是页表始地址。10.在段式存储管理中，一个段是一个（）区域。A.定长的连续B.不定长的连续C.定长的不连续D.不定长的不连续答案：B解析：段式存储管理中，段是根据程序的逻辑结构划分的，每个段有不同的长度，是不定长的。并且在内存中，段是连续存储的。选项A段不是定长的；选项C段是连续的；选项D段是连续的，不是不连续的。11.在虚拟页式存储管理中，所谓最不经常使用（LFU）页面淘汰算法是指（）A.将驻留在内存中最后一次访问时间距离当前时间间隔最长的页面淘汰B.将驻留在内存中访问次数最少的页面淘汰C.将驻留在内存中的页面随机挑选一页淘汰D.将驻留在内存中时间最长的页面淘汰答案：B解析：最不经常使用（LFU）页面淘汰算法的基本思想是，选择在最近一段时间内访问次数最少的页面进行淘汰。选项A是最近最久未使用（LRU）算法的思想；选项C是随机页面淘汰算法；选项D是先进先出（FIFO）页面淘汰算法的思想。12.在文件系统中，用户以（）方式直接使用外存。A.逻辑地址B.物理地址C.名字空间D.虚拟地址答案：C解析：在文件系统中，用户通过文件名来访问文件，文件名构成了名字空间。用户以名字空间的方式直接使用外存，而不需要关心文件在物理外存上的具体存储位置。选项A逻辑地址是程序中使用的地址，与用户直接使用外存的方式无关；选项B物理地址是外存实际的存储地址，用户一般不需要直接操作物理地址；选项D虚拟地址是虚拟存储系统中使用的地址，也不是用户直接使用外存的方式。13.为了对文件系统中的文件进行安全管理，任何一个用户在进入系统时都必须进行注册，这一级安全管理是（）安全管理。A.用户级B.目录级C.文件级D.系统级答案：D解析：系统级安全管理是指在用户进入系统时进行的身份验证和注册等操作，确保只有合法用户才能进入系统。选项A用户级安全管理主要是针对不同用户对文件的访问权限设置；选项B目录级安全管理是对目录的访问控制；选项C文件级安全管理是对具体文件的访问控制。14.用磁带作为文件存储介质时，文件只能组织成（）A.顺序文件B.链接文件C.索引文件D.目录文件答案：A解析：磁带是一种顺序存储设备，数据只能按照顺序依次读写。因此，用磁带作为文件存储介质时，文件只能组织成顺序文件，即文件中的记录按其在文件中的逻辑顺序依次存放在存储介质上。选项B链接文件需要通过指针来链接各个记录，不适合磁带这种顺序存储设备；选项C索引文件需要建立索引表，也不适合磁带；选项D目录文件是用于管理文件的，不是文件的存储组织方式。15.设备管理程序对设备的管理是借助一些数据结构来进行的，下面的（）不属于设备管理数据结构。A.JCBB.DCTC.COCTD.CHCT答案：A解析：JCB（作业控制块）是作业管理中的数据结构，用于记录作业的相关信息，不属于设备管理数据结构。选项BDCT（设备控制表）用于记录设备的特性、使用状态等信息；选项CCOCT（控制器控制表）用于记录控制器的相关信息；选项DCHCT（通道控制表）用于记录通道的相关信息，它们都是设备管理中的数据结构。16.通道是一种（）A.I/O端口B.数据通道C.I/O专用处理机D.软件工具答案：C解析：通道是一种专门用于控制I/O设备与内存之间数据传输的I/O专用处理机，它可以独立于CPU执行通道程序，实现I/O设备的并行操作，提高系统的I/O性能。选项AI/O端口是CPU与外部设备进行数据交换的接口；选项B数据通道只是一个概念，通道不仅仅是数据通道；选项D通道是硬件设备，不是软件工具。17.缓冲技术中的缓冲池在（）中。A.主存B.外存C.ROMD.寄存器答案：A解析：缓冲池是在主存中开辟的一组缓冲区，用于暂存I/O设备与CPU之间的数据，以缓解两者速度不匹配的问题。选项B外存速度较慢，不适合作为缓冲池；选项CROM是只读存储器，不能用于缓冲数据；选项D寄存器容量小，主要用于CPU内部的数据处理，不适合作为缓冲池。18.为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用（）结构的缓冲技术。A.缓冲池B.单缓冲C.双缓冲D.循环缓冲答案：A解析：缓冲池是由多个缓冲区组成的，它可以为多个进程提供缓冲服务，多个进程可以同时使用缓冲池中的不同缓冲区进行输入和输出操作，从而有效地提高了系统的并发处理能力。选项B单缓冲只能为一个进程提供缓冲，不能满足多个进程同时处理输入和输出的需求；选项C双缓冲虽然比单缓冲有一定改进，但仍然不能很好地满足多个进程的并发需求；选项D循环缓冲主要用于特定的循环数据处理场景，对于多个进程的并发输入输出支持不如缓冲池。19.在采用SPOOLing技术的系统中，用户的打印数据首先被送到（）A.磁盘固定区域B.内存固定区域C.终端D.打印机答案：A解析：SPOOLing技术是一种虚拟设备技术，它将独占设备改造为共享设备。在采用SPOOLing技术的系统中，用户的打印数据首先被送到磁盘的固定区域（称为输出井），然后由SPOOLing系统在合适的时候将数据从输出井送到打印机进行打印。选项B内存固定区域一般容量有限，不适合存储大量的打印数据；选项C终端是用户输入输出的设备，不是打印数据的暂存地；选项D打印机是最终的输出设备，打印数据不会首先送到打印机。20.操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的（）A.利用率B.可靠性C.稳定性D.兼容性答案：A解析：多道程序设计技术允许在计算机内存中同时存放多个程序，它们在管理程序控制之下，相互穿插地运行。这样可以使CPU和外部设备在同一时间内都能得到充分利用，提高了它们的利用率。选项B可靠性是指系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力，多道程序设计技术与可靠性关系不大；选项C稳定性是指系统在运行过程中保持正常工作的能力，多道程序设计技术不一定能提高稳定性；选项D兼容性是指系统与其他设备、软件等的适配能力，多道程序设计技术与兼容性无关。二、多项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）1.以下属于操作系统基本类型的有（）A.批处理操作系统B.分时操作系统C.实时操作系统D.网络操作系统E.分布式操作系统答案：ABCDE解析：批处理操作系统将用户作业成批处理，提高了系统的吞吐量；分时操作系统允许多个用户通过终端同时使用计算机，每个用户都能得到及时响应；实时操作系统对外部事件能及时响应并处理，常用于工业控制等领域；网络操作系统是基于计算机网络的，实现网络资源管理和信息通信；分布式操作系统将多个计算机通过网络连接起来，实现资源共享和协同工作。这五种都是常见的操作系统基本类型。2.进程的状态包括（）A.就绪状态B.运行状态C.阻塞状态D.创建状态E.终止状态答案：ABCDE解析：进程在其生命周期中会经历不同的状态。创建状态是进程刚被创建的初始状态；就绪状态是进程已获得除CPU之外的所有必要资源，等待CPU调度；运行状态是进程正在占用CPU执行；阻塞状态是进程因等待某一事件（如I/O操作完成）而暂停执行；终止状态是进程执行结束后的状态。3.下列关于死锁的说法中，正确的有（）A.死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局B.死锁的产生与资源的分配策略有关C.死锁的产生与进程的推进顺序有关D.死锁的四个必要条件是相互独立的E.可以通过破坏死锁的四个必要条件之一来预防死锁答案：ABCE解析：死锁是多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，它们都在等待对方释放资源，导致所有进程都无法继续执行。资源的分配策略（如是否允许进程一次性请求所有资源等）和进程的推进顺序（进程请求资源和释放资源的顺序）都会影响死锁的产生。死锁的四个必要条件不是相互独立的，它们同时满足才会导致死锁，因此可以通过破坏其中一个必要条件来预防死锁。选项D错误，四个必要条件不是相互独立的。4.虚拟存储管理系统的基础是程序的（）原理。A.局部性B.全局性C.动态性D.虚拟性E.并发性答案：A解析：虚拟存储管理系统的基础是程序的局部性原理。局部性原理包括时间局部性和空间局部性。时间局部性是指程序在一段时间内会频繁访问某些指令或数据；空间局部性是指程序在访问一个存储单元后，不久会访问其相邻的存储单元。基于局部性原理，虚拟存储系统可以只将当前需要的部分程序和数据调入内存，而将其他部分存放在外存，从而提高内存的利用率。选项B全局性与虚拟存储管理的原理不符；选项C动态性是进程的特性，不是虚拟存储管理的基础；选项D虚拟性是虚拟存储管理的特点，不是基础；选项E并发性是多道程序设计的特性，与虚拟存储管理的基础无关。5.下列关于文件目录的说法中，正确的有（）A.文件目录是文件系统实现“按名存取”的主要手段B.文件目录由若干目录项组成C.目录项中包含文件的属性信息D.目录文件也是一种文件E.多级目录结构可以提高文件的检索速度答案：ABCDE解析：文件目录是文件系统实现“按名存取”的关键，用户通过文件名在目录中查找对应的文件。文件目录由若干目录项组成，每个目录项对应一个文件或子目录，目录项中包含文件的属性信息（如文件名、文件大小、创建时间等）。目录文件本身也是一种文件，它存储了目录项的信息。多级目录结构将文件组织成层次结构，缩小了查找范围，从而可以提高文件的检索速度。三、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1.简述操作系统的主要特征。操作系统具有以下主要特征：（1）并发性：指多个事件在同一时间间隔内发生。在操作系统中，多个进程可以并发执行，宏观上看起来多个程序同时在运行，但微观上是交替执行的。例如，在多道程序设计系统中，多个进程可以同时在内存中，它们在CPU上交替执行，提高了系统的资源利用率。（2）共享性：系统中的资源可以被多个并发执行的进程共同使用。资源共享可以分为互斥共享和同时共享。互斥共享是指某一时刻只允许一个进程访问资源，如打印机；同时共享是指多个进程可以同时访问资源，如磁盘。（3）虚拟性：通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。例如，虚拟存储技术将物理内存扩展为更大的逻辑地址空间，让用户感觉有更多的内存可用；虚拟处理器技术通过多道程序设计，让多个进程共享一个CPU，每个进程都感觉自己有一个独立的CPU在运行。（4）异步性：在多道程序环境下，允许多个进程并发执行，但由于资源等因素的限制，进程的执行不是一贯到底的，而是以不可预知的速度向前推进。每个进程何时执行、何时暂停、执行多长时间等都是不确定的。2.简述进程同步与互斥的概念。（1）进程同步：是指多个进程为了完成一个共同的任务而相互协作，在执行次序上进行协调。例如，在一个生产者消费者问题中，生产者进程负责生产数据，消费者进程负责消费数据。生产者生产完数据后，消费者才能消费，这就需要生产者和消费者进程之间进行同步，确保数据的正确传递和处理。进程同步的目的是保证多个进程之间的协作能够正确、有序地进行。（2）进程互斥：是指多个进程在对共享资源进行访问时，由于共享资源的排他性，同一时刻只允许一个进程访问该资源。例如，多个进程都想访问打印机，而打印机在同一时刻只能为一个进程服务，因此这些进程需要互斥地访问打印机。进程互斥是为了避免多个进程同时访问共享资源而导致的数据不一致或其他错误。3.简述分页存储管理的基本原理。分页存储管理的基本原理如下：（1）将进程的逻辑地址空间划分为若干个大小相等的页（Page），页的大小通常是2的幂次方，如1KB、4KB等。（2）将内存的物理地址空间划分为与页大小相同的物理块（Frame）。（3）为每个进程建立一个页表（PageTable），页表记录了进程的页与内存中物理块的对应关系。页表的每一项称为页表项，包含页号和对应的物理块号。（4）当进程访问逻辑地址时，首先将逻辑地址分为页号和页内偏移量两部分。通过页号在页表中查找对应的物理块号，然后将物理块号与页内偏移量组合成物理地址，从而实现逻辑地址到物理地址的转换。分页存储管理的优点是可以有效地解决内存碎片问题，提高内存的利用率；缺点是需要额外的页表来管理页和物理块的映射关系，增加了系统的开销。4.简述文件系统的主要功能。文件系统的主要功能包括：（1）文件的组织和管理：文件系统将文件以一定的方式组织起来，如采用目录结构来管理文件，方便用户查找和访问文件。同时，文件系统负责记录文件的属性信息，如文件名、文件大小、创建时间、访问权限等。（2）文件的存储和检索：文件系统负责将文件存储到外存（如磁盘）上，并在用户需要时能够快速地检索到文件。它通过文件分配表等数据结构来管理文件在磁盘上的存储位置，实现文件的存储和检索。（3）文件的共享和保护：文件系统允许多个用户或进程共享文件，提高了文件的利用率。同时，文件系统提供了文件保护机制，如设置文件的访问权限（读、写、执行等），确保文件的安全性，防止非法访问。（4）文件的操作：文件系统提供了一系列的文件操作接口，如创建文件、删除文件、打开文件、关闭文件、读写文件等，方便用户对文件进行各种操作。5.简述设备管理的主要任务和功能。设备管理的主要任务是：（1）提高设备的利用率：通过合理分配和调度设备，使设备尽可能地处于忙碌状态，减少设备的空闲时间，提高设备的使用效率。（2）方便用户使用设备：为用户提供统一、方便的设备使用接口，使用户不需要了解设备的具体物理特性和操作细节，就可以轻松地使用设备。（3）保证设备的可靠性和安全性：采取各种措施确保设备的正常运行，防止设备出现故障和数据丢失。同时，对设备进行安全管理，防止非法访问和操作。设备管理的主要功能包括：（1）设备分配：根据用户进程的请求，按照一定的算法为进程分配所需的设备。在分配设备时，需要考虑设备的可用性、设备的类型和数量等因素。（2）设备驱动：设备驱动程序是设备管理的核心部分，它负责与设备进行通信，将用户的操作转换为设备能够理解的指令，控制设备的运行。（3）缓冲管理：为了缓解CPU与设备之间速度不匹配的问题，设备管理采用缓冲技术，在内存中开辟缓冲区，暂存数据。缓冲管理负责对缓冲区的分配、使用和释放进行管理。（4）设备调度：当有多个进程同时请求使用同一设备时，设备管理需要对这些请求进行调度，确定哪个进程先使用设备，以提高设备的使用效率。四、综合题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）1.假设有三个进程P1、P2、P3，它们的到达时间和执行时间如下表所示：|进程|到达时间|执行时间||||||P1|0|5||P2|1|3||P3|2|8|采用先来先服务（FCFS）调度算法，计算各进程的周转时间和平均周转时间。先来先服务（FCFS）调度算法是按照进程到达的先后顺序进行调度的。（1）进程P1：P1在0时刻到达，立即开始执行，执行时间为5个时间单位。周转时间=完成时间到达时间，P1的完成时间为5，到达时间为0，所以P1的周转时间T1=50=5。（2）进程P2：P2在1时刻到达，由于P1正在执行，P2需要等待P1执行完。P1在5时刻执行完，P2从5时刻开始执行，执行时间为3个时间单位，P