专升本计算机科学2025年操作系统模拟测试试卷（含答案）

专升本计算机科学2025年操作系统模拟测试试卷（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）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（）。A.所有硬件资源B.所有软件资源C.硬件和部分软件资源D.应用程序和数据2.在操作系统中，进程可以被描述为（）。A.一个应用程序B.运行中的程序实例C.一个函数D.硬盘上的可执行文件3.以下哪个选项不属于进程的基本状态？（）A.就绪状态B.运行状态C.等待状态D.暂停状态4.在多道程序设计中，操作系统通过（）实现内存的共享。A.通道技术B.虚拟内存C.交换技术D.专用内存分配5.以下哪种调度算法会优先选择预计运行时间最短的进程？（）A.先进先出（FIFO）B.轮转法（RR）C.短作业优先（SJF）D.优先级调度6.用于实现进程互斥的信号量S，其初值为1，则P(S)和V(S)操作后，S的值分别为（）。A.0,1B.1,2C.1,0D.0,07.文件系统中的“索引节点”（Inode）主要存储（）。A.文件名B.文件内容C.文件属性和指向数据块的指针D.文件所有者信息8.在磁盘存储器的寻道时间中，主要影响因素是（）。A.磁头移动距离B.盘片旋转速度C.数据传输速率D.磁盘容量9.以下哪个选项是死锁产生的必要条件之一？（）A.资源不可抢占B.资源共享C.循环等待D.进程推进顺序不当10.I/O控制方式中，DMA（直接存储器访问）的主要优点是（）。A.可实现通道程序控制B.减少了CPU中断次数C.提高了内存访问速度D.适用于所有类型的外设二、填空题（每空1分，共15分）1.进程控制块（PCB）通常包含进程状态、进程标识符、用户数据区指针等信息，它是进程存在的唯一标志。2.系统调用是操作系统提供给用户程序的接口，用户程序通过系统调用请求操作系统服务。3.分页管理将物理内存划分成固定大小的块，称为______；将逻辑地址空间划分成固定大小的块，称为______。4.为了解决临界资源访问的互斥问题，可以采用______机制或信号量机制。5.文件系统通过______来管理磁盘空间，通过______来组织文件目录结构。6.虚拟内存是为了解决内存容量不足的问题而采用的技术，它允许程序使用比实际物理内存更大的地址空间。7.死锁是指两个或多个进程因争夺资源而造成的一种相互等待、无法继续向前推进的状态。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述进程与线程的区别。2.解释什么是内存碎片，并简述其产生的原因。3.说明操作系统为什么要进行进程调度，并简述进程调度的基本功能。4.什么是文件共享？简述实现文件共享可能带来的问题及相应的处理方式。四、计算题（每题10分，共20分）1.假设内存为100MB，正在运行的进程A需要分配一个连续的内存块来存放其数据段，数据段大小为80MB。内存中当前有四个空闲块，大小分别为：20MB,30MB,25MB,35MB。请分别用首次适应算法和最佳适应算法为进程A寻找内存空间，并说明是否成功，若不成功，说明原因。2.设某系统采用轮转法（RR）进行进程调度，时间片为2个时间单位。现有三个进程P1,P2,P3，它们的到达时间和计算时间分别为：P1(0,8),P2(1,4),P3(3,9)。请计算每个进程的周转时间和带权周转时间（权重为计算时间），并计算平均周转时间和平均带权周转时间。五、综合应用题（每题15分，共30分）1.设有一个系统中有3个进程P0,P1,P2和两个资源R1,R2。各进程最多需要资源数及当前可用资源数如下表所示：|进程|R1需|R2需||:---|:---|:---||P0|1|1||P1|1|2||P2|2|1||可用|1|1|请判断系统是否处于安全状态？若不安全，请给出可能导致死锁的进程执行序列。2.简述文件系统实现文件共享的一种机制（如Unix的硬链接或软链接），说明其工作原理，并分析其优缺点。---试卷答案一、选择题1.C2.B3.D4.B5.C6.C7.C8.A9.C10.B二、填空题1.标识符2.系统调用3.页框，页4.临界区5.空间分配表，目录6.虚拟内存7.死锁三、简答题1.进程是资源分配的基本单位，线程是CPU调度的基本单位。进程拥有独立的地址空间和资源，线程共享所属进程的地址空间和资源，线程切换开销小于进程切换。2.内存碎片是指在内存分配过程中，因分配和回收不连续，导致内存中存在许多无法被利用的小空闲块。产生原因主要有两种：外部碎片和内部碎片。外部碎片是空闲块分散在内存各处；内部碎片是分配给进程的内存块比其实际需求稍大。3.操作系统进行进程调度的目的是为了提高CPU的利用率和系统的吞吐量。基本功能包括：选择一个就绪进程让其占用CPU；将CPU的使用权交给该进程；记录和修改进程状态。4.文件共享是指允许多个用户或进程访问同一个文件。可能带来的问题包括：数据不一致性、安全性问题、并发控制困难。处理方式如加锁机制、时间戳、权限设置等。四、计算题1.首次适应算法：-分配20MB块给进程A：成功。-剩余空闲块为30MB,25MB,35MB。最佳适应算法：-寻找最小空闲块25MB，但小于进程A所需80MB：不成功。-放弃，使用30MB或35MB块给进程A：成功（选择25MB以下的最优方案，但无，故失败）。结论：首次适应算法成功，分配30MB或35MB块；最佳适应算法失败。2.计算过程：-P1:周转时间=8-0=8;带权周转时间=8/8=1。-P2:周转时间=8-1=7;带权周转时间=7/4=1.75。-P3:P3在P1和P2后等待，调度顺序为P1,P2,P3。P3开始时间为2+4=6;周转时间=9-3=6;带权周转时间=6/9=2/3。平均周转时间=(8+7+6)/3=7。平均带权周转时间=(1+1.75+2/3)/3=4.25/3≈1.417。五、综合应用题1.安全性检查：-假设P0获得资源：需R1(1),R2(1)。可用变为0,1。检查后续进程能否安全：P1需R1(1),R2(2)，不可行。P2需R1(2),R2(1)，不可行。系统不安全。-假设P1获得资源：需R1(1),R2(2)。可用变为0,0。检查后续进程能否安全：P0需R1(1),R2(1)，不可行。P2需R1(2),R2(1)，不可行。系统不安全。-假设P2获得资源：需R1(2),R2(1)。可用变为0,0。检查后续进程能否安全：P0需R1(1),R2(1)，不可行。P1需R1(1),R2(2)，不可行。系统不安全。结论：系统不安全。可能导致死锁的进程序列如P0->P1->P2。2.软链接（SymbolicLink）