2025年大学三年级（计算机科学与技术）操作系统试题及答案

2025年大学三年级（计算机科学与技术）操作系统试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案的序号填在括号内。1.操作系统是对（）进行管理的软件。A.软件B.硬件C.计算机资源D.应用程序2.操作系统的基本职能是（）。A.提供功能强大的网络管理工具B.提供用户界面，方便用户使用C.提供方便的可视化编辑程序D.控制和管理系统资源，合理组织工作流程，方便用户使用3.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4.进程和程序的一个本质区别是（）。A.前者为动态的，后者为静态的B.前者存储在内存，后者存储在外存C.前者在一个文件中，后者在多个文件中D.前者分时使用CPU，后者独占CPU5.进程从运行状态变为阻塞状态的原因是（）。A.输入或输出事件发生B.时间片到C.输入或输出事件完成D.某个进程被唤醒6.一个进程被唤醒意味着（）。A.该进程重新占有了CPUB.它的优先权变为最大C.其PCB移至就绪队列的队首D.进程变为就绪状态7.下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是（）。A.时间片轮转调度算法B.短进程优先调度算法C.先来先服务调度算法D.高响应比优先调度算法8.存储管理的目的是（）。A.方便用户B.提高内存利用率C.方便用户和提高内存利用率D.增加内存实际容量9.虚拟存储器的最大容量（）。A.为内外存容量之和B.由计算机的地址结构决定C.是任意的D.由作业的地址空间决定10.在请求分页存储管理中，若所需页面不在内存，则会引起（）。A.输入输出中断B.缺页中断C.越界中断D.时钟中断11.把逻辑地址转变为内存的物理地址的过程称作（）。A.编译B.连接C.运行D.重定位12.设备管理中引入缓冲技术的目的是为了增强系统（）的能力。A.串行操作B.并行操作C.控制操作D.中断操作13.通道是一种（）。A.I/O端口B.数据通道C.I/O专用处理器D.软件工具14.操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应等待队列等待的条件是（）。A.S>0B.S=0C.S<0D.S≠015.有两个并发进程P1和P2，共享初值为1的变量x。P1对x加1，P2对x减1。加1和减1操作的指令序列分别如下：P1：loadR1，xincR1storex，R1P2：loadR2，xdecR2storex，R2两个操作完成后，x的值（）。A.可能为-1或3B.只能为1C.可能为0、1或2D.可能为-1、0、1或216.在操作系统中，死锁出现是指（并说明原因）（）。A.计算机系统发生重大故障B.资源个数远远小于进程数C.若干进程因竞争资源而无限等待其他进程释放已占有的资源D.进程同时申请的资源数超过资源总数原因：17.银行家算法是一种（）算法。A.死锁预防B..死锁避免C.死锁检测D.死锁解除18.下列关于文件系统的说法中，错误的是（）。A.文件系统负责文件存储空间的管理B.文件系统负责文件的读写操作C.文件系统负责文件的保护和保密D.文件系统负责文件的编译和执行19.目录文件所存放的信息是（）。A.某一文件存放的数据信息B.某一文件的文件目录C.该目录中所有数据文件目录D.该目录中所有子目录文件和数据文件的目录20.对磁盘进行移臂调度的目的是为了缩短（）时间。A.寻道B.旋转延迟C.数据传输D.启动第II卷（非选择题共60分）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分，共20分，请简要回答问题。1.简述操作系统的主要功能。2.什么是进程同步？进程同步的主要任务是什么？3.简述分页存储管理和分段存储管理的区别。4.简述设备管理中缓冲技术的作用。综合应用题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每小题10分，共20分，请结合所学知识，分析并回答问题。1.有一个具有两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先调度算法，进程调度采用抢占式优先级调度算法。有如下作业序列：|作业名|到达时间|估计运行时间|优先级||----|----|----|----||J1|8:00|20分钟|3||J2|8:20|10分钟|(此处题目有误，应补充优先级)||J3|8:3０|5分钟|2||J4|8:35|15分钟|4|请列出所有作业进入内存时间、开始运行时间、完成时间，并计算平均周转时间。2.某系统有同类资源m个，供n个进程共享。如果每个进程最多申请x个资源（其中1≤x≤m），请证明：当nx-(n-1)≥m时，系统不会发生死锁。阅读材料，回答问题（共10分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在一个多道程序环境下，进程之间存在着复杂的关系。进程P1和进程P2共享变量x，进程P1执行语句x=x+1，进程P2执行语句x=x-1。假设初始时x=0。问题：1.若进程P1和进程P2并发执行，可能会出现什么结果？2.如何保证上述操作的正确性？设计题（共10分）答题要求：请设计一个简单的分区存储管理方案，要求能够实现内存的分配和回收，提高内存利用率。请简要描述你的设计思路和主要步骤。答案：1.C2.D3.A4.A5.A6.D7.D8.C9.B10.B11.D12.B13.C14.C15.C16.C，原因：死锁是指两个或多个进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。17.B18.D19.D20.A简答题答案：1.操作系统主要功能包括：处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理。2.进程同步是指进程之间一种直接的协同工作关系，这些进程相互合作，共同完成一项任务。主要任务是使并发执行的进程之间能有效地共享资源和相互合作，从而使程序的执行具有可再现性。3.分页存储管理是将内存划分成大小相等的块，程序按逻辑模块划分成与块大小相等的页。分段存储管理是将程序按逻辑意义划分成段，段的长度不固定。分页用户不可见，分段用户可见。4.缓冲技术作用：缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾；减少对CPU的中断频率，放宽对CPU中断响应时间的限制；提高CPU和I/O设备之间的并行性。综合应用题答案：1.作业J18:00到达，8:00进入内存，8:00开始运行，8:20完成。作业J28:20到达，8:20进入内存，8:20开始运行，8:30完成。作业J38:30到达，8:30进入内存，8:30开始运行，8:35完成。作业J48:35到达，等待，8:35J3完成，J4进入内存，8:35开始运行，8:50完成。平均周转时间=(20+10+5+15)/4=12.5分钟。2.证明：假设每个进程都已申请了x-1个资源，那么n个进程共申请了n(x-1)个资源。此时系统剩余资源数为m-n(x-1)=m-nx+n。已知nx-(n-1)≥m，移项可得m-nx+n≤1。即系统剩余资源数小于等于1，无法满足任何一个进程再申请一个资源的需求，所以系统不会发生死锁。阅读材料答案：1.可能出现结果为x的值不确定，比如x可能为0、1、-1等。因为并发执行时，P1和P2对x的操作顺序不确定。2.可以使用信号量机制，定义一个互斥信号量S，初始值为1。P1执行前P(S)，执行完后V(S)；P2执行前P(S)，