计算机2025年操作系统强化练习题

计算机2025年操作系统强化练习题考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项字母填入括号内）1.下列关于操作系统的叙述中，正确的是（）。a)操作系统是计算机系统中的系统软件，它能有效地管理计算机的硬件和软件资源，并为用户和应用程序提供方便、快捷、安全的运行环境。b)操作系统是计算机硬件的一部分。c)操作系统只负责管理内存资源。d)操作系统只负责管理文件资源。2.在进程的多种状态转换中，以下哪种转换是由进程等待某个事件而主动发生的？（）a)等待态->运行态b)运行态->等待态c)等待态->就绪态d)运行态->等待态或运行态->就绪态3.下列进程调度算法中，平均等待时间最短的是（）。a)先进先出（FIFO）调度算法b)短作业优先（SJF）调度算法c)轮转（RR）调度算法d)优先级调度算法4.使用信号量机制实现进程互斥时，对信号量进行P（减1）操作后，其值可能为（）。a)任意值b)正数、零或负数c)正数d)零或负数5.下列关于死锁预防策略的叙述中，错误的是（）。a)破坏死锁产生的四个必要条件之一即可。b)"破坏循环等待条件"的一种方法是采用资源按序分配法。c)资源剥夺法属于死锁预防策略。d)死锁预防策略通常以牺牲系统性能为代价。6.在请求分页的虚拟内存管理方式中，当进程需要访问的页面不在内存时，引发的中断称为（）。a)输入/输出中断b)硬件故障中断c)软件中断d)缺页中断7.页面置换算法中，最坏适应（WorstFit,WF）算法选择（）。a)内存中最大的空闲块分配给请求页面b)内存中最小的空闲块分配给请求页面c)内存中第一个找到的足够大的空闲块分配给请求页面d)将内存中某个进程的页面移出，为请求页面腾出空间8.采用索引分配方式存储文件时，文件目录项中必须包含（）。a)文件逻辑块号b)文件物理块号c)索引表起始地址d)文件长度9.磁盘调度算法中，SCAN（扫描）算法也称为（）。a)FCFSb)SSTFc)C-SCANd)Elevator(电梯)算法10.在I/O软件层次结构中，设备驱动程序位于（）之间。a)用户程序和操作系统内核b)操作系统和硬件设备c)中断处理程序和设备独立性软件d)通道和设备控制器二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填入横线上）1.进程是操作系统中资源分配和调度的基本单位，而________是程序在一个数据集上顺序执行的过程，是资源使用的动态过程。2.临界区是指进程中访问共享数据的代码片段，解决临界区问题必须保证在同一时刻，仅有一个进程进入临界区。使用信号量机制实现互斥时，通常用________操作和________操作来保护临界区。3.虚拟内存是为了克服物理内存容量的限制，利用磁盘空间扩展内存容量的一种技术。请求分页方式下，当发生缺页中断时，操作系统需要将所需页面从磁盘读入内存，并选择一个页面进行置换。常用的页面置换算法有LRU、FIFO和________等。4.文件系统中，文件控制块（FCB）通常包含文件的________、创建时间、所有者、权限等信息。5.磁盘的调度算法的目标是减少平均寻道时间或提高磁盘I/O吞吐率。________算法总是选择距离当前磁头所在位置最近的请求进行处理。6.缓冲技术可以提高CPU与I/O设备之间的速度匹配，减少CPU等待时间。常用的缓冲方式有单缓冲、双缓冲和________。7.I/O控制方式中，DMA（直接存储器访问）方式可以在CPU和I/O设备之间传输数据时，减少CPU的干预，允许数据在内存和设备之间直接传输。8.在树形目录结构中，任何一个文件或目录都可以有多个父目录。（此题答案为“否”）三、判断题（每题2分，共10分。请将“正确”或“错误”填入括号内）1.（）进程调度程序和中断处理程序都是在操作系统内核模式下运行的。2.（）优先级调度算法可以是抢占式的，也可以是非抢占式的。3.（）使用银行家算法进行死锁避免时，系统必须知道每个进程的最大资源需求量和当前已分配资源量。4.（）分页管理比分段管理更能提高内存的利用率。5.（）磁盘碎片会严重影响磁盘的访问效率。四、简答题（每题5分，共10分）1.简述操作系统在计算机系统中的作用。2.简述产生死锁的四个必要条件。五、计算题（每题10分，共20分）1.假设内存有4个页面框，初始时为空。进程的页面访问序列为：0,1,2,0,3,0,1,2,3,3,4,2,1,2,0。请分别计算使用FIFO和LRU页面置换算法时发生的缺页次数。2.某文件系统采用索引分配方式。假设每个索引块可以存放10个索引项，每个索引项指向一个数据块。现有一个文件，其数据块地址分别为：100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000,1100,1200。请画出该文件的索引节点（索引块）结构示意图（只需画出索引节点中的索引项部分）。六、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3个同类资源R。各进程的最大资源需求量和当前已分配资源量如下表所示：|进程|最大需求量(R)|当前分配量(R)||:---:|:-------------:|:-------------:||P0|3|1||P1|2|1||P2|2|0|当前系统可用资源数为1个R。请回答：a)系统是否处于安全状态？请说明理由。b)如果进程P1请求1个资源R，系统是否可以立即满足？为什么？2.假设有一个单道批处理系统，有两个进程P1和P2，它们的CPUBurstTime（执行时间）分别为：P1=5单位时间，P2=9单位时间。系统采用非抢占式先来先服务（FCFS）调度算法。请计算：a)P1和P2的周转时间（TurnaroundTime，从提交到完成的时间）和带权周转时间（WeightedTurnaroundTime，WT=TurnaroundTime/CPUBurstTime）。b)如果系统改为采用短作业优先（SJF）调度算法，请计算P1和P2的周转时间和带权周转时间。---试卷答案一、选择题1.a2.c3.b4.d5.d6.d7.a8.c9.d10.b二、填空题1.进程2.P（信号量-1），V（信号量+1）3.最佳适应（BestFit）4.标识符（或名称）5.最短寻道时间优先（SSTF）6.缓冲池（或多缓冲）7.是8.否三、判断题1.正确2.正确3.正确4.错误5.正确四、简答题1.答：操作系统是计算机系统中的系统软件，它管理和控制计算机的硬件与软件资源（如CPU、内存、磁盘、输入输出设备等），并为用户和应用程序提供一个方便、有效、安全的运行环境。它负责进程管理（调度、同步、互斥）、内存管理（分配、回收、保护、扩充）、文件管理（创建、删除、读写、共享）、设备管理（驱动、控制、分配、回收）以及提供系统调用接口等。2.答：产生死锁的四个必要条件是：互斥（MutualExclusion）条件、占有并等待（HoldandWait）条件、非抢占（NoPreemption）条件和循环等待（CircularWait）条件。必须同时满足这四个条件，死锁才可能发生。五、计算题1.答：a)FIFO算法：访问序列：0,1,2,0,3,0,1,2,3,3,4,2,1,2,0页面框：-,-,0,0,0,1,1,1,2,2,3,3,3,4,4(中间省略)缺页次数：15次b)LRU算法：访问序列：0,1,2,0,3,0,1,2,3,3,4,2,1,2,0页面框：-,0,0,1,1,1,0,2,2,3,3,4,4,2,0(中间省略)缺页次数：12次2.答：索引节点索引项部分（假设每个索引项占一行）：|索引项号|数据块号||:-------:|:-------:||0|100||1|200||2|300||3|400||4|500||5|600||6|700||7|800||8|900||9|1000||10|1100||11|1200|（注：实际索引节点还包括索引节点本身的信息，如索引节点号、索引类型、索引块大小等，但题目只要求画出索引项部分）六、综合应用题1.答：a)安全性检查：计算各进程所需资源总数和还需要的资源数：P0:最大3，已1，需2P1:最大2，已1，需1P2:最大2，已0，需2可用资源：1安全序列尝试构造：假设先满足P1，P1需1，可用资源1满足，P1完成，释放资源1。可用资源=1+1=2。剩余进程：P0,P2。P0需2，可用资源2满足，P0完成，释放资源2。可用资源=2+1=3。剩余进程：P2。P2需2，可用资源3满足，P2完成，释放资源2。可用资源=3+2=5。得到安全序列：P1->P0->P2。因此，系统处于安全状态。b)P1请求1个资源R：P1当前占有1，需2，请求1，系统可用1。系统可以满足P1的请求。满足后，P1占有资源数变为2，P1状态变为就绪。可用资源数变为1-1=0。此时系统状态：P0（需2），P2（需2）。可用资源=0。无法满足任何一个进程的请求，且P0和P2不可能同时完成（因为都需要2个资源，而可用为0），因此系统可能