2025年大学（计算机科学与技术）操作系统试题及答案

2025年大学（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）请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分，每题只有一个正确答案)1.操作系统是一种（）。A.系统软件B.应用软件C.工具软件D.调试软件2.操作系统的主要功能是（）。A.控制和管理计算机系统软硬件资源B.对汇编语言、高级语言和甚高级语言程序进行翻译C.管理用各种语言编写的源程序D.管理数据库文件3.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CPU4.进程的并发执行是指若干个进程（）。A.同时执行B.在执行的时间上是重叠的C.在执行的时间上是不可重叠的D.共享系统资源5.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6.若系统中有五个并发进程涉及某个相同的变量A，则变量A的相关临界区是由（）临界区构成。A.2个B.3个C.4个D.5个7.信箱通信是一种（）通信方式。A.直接通信B.间接通信C.低级通信D.信号量8.操作系统通过（）对进程进行管理。A.进程控制块B.程序C.PCBD.作业控制块9.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10.以下不是死锁产生的必要条件的是（）。A.互斥条件B.请求和保持条件C.不剥夺条件D.系统资源不足11.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12.在请求分页存储管理中，若采用FIFO页面淘汰算法，则当分配的页面数增加时，缺页中断的次数（）。A.减少B.增加C.无影响D.可能增加也可能减少13.段页式存储管理中，地址映射表是（）。A.每个进程一张段表，一张页表B.每个进程的每个段一张段表，一张页表C.每个进程一张段表，每个段一张页表D.每个进程一张页表，每个段一张段表14.磁盘的I/O控制主要采取（）方式。A.程序I/OB.中断C.DMAD.通道15.文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是（）。A.文件控制块B.文件分配表C.用户口令表D.系统注册表16.对文件的保护与保密可以采用存取控制矩阵方法，它规定对不同文件的各种操作的权限，其中“√”表示（）。A.读权限B.写权限C.执行权限D.无权限17.位示图可用于（）。A.文件目录的查找B.磁盘空间的管理C.内存空间的共享D.实现文件的保护和保密18.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≠019.操作系统中PV操作是一种（）。A.机器指令B.系统调用命令C.作业控制命令D.低级进程通信原语20.作业调度算法中不需要考虑的因素是（）。A.均衡使用资源B.公平性C.用户界面友好D.吞吐率第II卷（非选择题共60分）简答题(总共4题，每题5分)21.简述操作系统的基本特征。22.简述进程调度的功能。23.简述虚拟存储器的概念及实现方式。24.简述文件系统中文件的逻辑结构和物理结构。综合题(总共2题，每题10分)25.有一个作业序列，其提交时间和运行时间如下表所示：|作业号|提交时间|运行时间||----|----|----||1|8:00|2小时||2|8:30|1小时||3|9:00|0.5小时||4|9:30|0.25小时|分别采用先来先服务（FCFS）和短作业优先（SJF）调度算法，计算平均周转时间和平均带权周转时间。26.某系统有同类资源m个，可并发执行且共享该类资源的进程有n个，每个进程最多申请x个资源。请证明：当n(x-1)+1≤m时，系统不会发生死锁。分析题(总共2题，每题15分)27.进程P1、P2、P3、P4和P5的前趋图如下：P1→P2P2→P3P2→P4P3→P5P4→P5试用PV操作实现这5个进程的同步。28.在一个请求分页系统中，采用LRU页面置换算法。假如一个作业的页面访问序列为1、3、2、1、1、3、5、1、3、2、1、5，当分配给该作业的物理块数分别为3和4时，试计算访问过程中所发生的缺页次数。设计题(1题，10分)29.设计一个简单的文件系统，要求实现文件的创建、删除、读、写操作，并能对文件进行简单的管理。请描述设计思路和主要的数据结构。答案：1.A2.A3.A4.B5.A6.D7.B8.C9.A10.D11.B12.D13.C14.D15.A16.A17.B18.C19.D20.C21.操作系统的基本特征包括并发性、共享性、虚拟性和异步性。并发性指多个程序在同一时间间隔内同时运行；共享性指系统中的资源可供多个进程共同使用；虚拟性是通过某种技术将物理实体变为若干个逻辑上的对应物；异步性指进程以不可预知的速度向前推进。22.进程调度的功能包括：记录系统中所有进程的执行状况；选择一个合适的进程投入运行；进行进程上下文切换，将CPU分配给选中的进程。23.虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储器系统。实现方式有请求分页存储管理、请求分段存储管理等，通过请求调入和置换算法，在内存和外存之间合理调度数据。24.文件的逻辑结构是用户可见的结构，有流式文件和记录式文件；物理结构是文件在存储设备上的存储结构，包括连续结构、链接结构和索引结构。25.FCFS：平均周转时间=(5+3.5+2+0.75)/4=2.8125小时，平均带权周转时间=(2.5+3.5+4+3)/4=3.25；SJF：平均周转时间=(2+1.5+0.5+0.25)/4=1.0625小时，平均带权周转时间=(1+1.5+1+1.2)/4=1.175。26.证明：假设每个进程都已申请了x-1个资源，此时系统剩余资源数为m-n(x-1)。由于n(x-1)+1≤m，所以m-n(x-1)≥1，即系统至少还剩下1个资源。这1个资源可以满足其中一个进程的需求，该进程执行完后释放资源，从而使其他进程也能顺利执行，所以系统不会发生死锁。27.定义信号量S1、S2、S3、S4，初值均为0。P1执行完后V(S1)；P2执行前P(S1)，执行完后V(S2)、V(S3)；P3执行前P(S2)，执行完后V(S4)；P4执行前P(S3)，执行完后V(S4)；P5执行前P(S4)。28.物理块数