2025年大学大一（物联网工程）操作系统实务试题及答案

2025年大学大一（物联网工程）操作系统实务试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）（总共20题，每题2分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）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.控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行3.以下不属于操作系统特征的是（）。A.并发性B.共享性C.虚拟性D.确定性4.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5.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6.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CPU7.进程从运行态变为阻塞态的原因是（）。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8.进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构，一个进程（）。A.可以有多个进程控制块B.可以和其他进程共用一个进程控制块C.可以没有进程控制块D.只能有唯一的进程控制块9.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≠010.有m个进程共享同一临界资源，若使用信号量机制实现对一临界资源的互斥访问，则信号量的变化范围是（）。A.1至-(m-1)B.0至-(m-1)C.1至-mD.0至-m11.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.信号量通信12.分页存储管理中，地址转换工作是由（）完成的。A.硬件B.地址转换程序C.用户程序D.装入程序13.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14.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15.设备管理中引入缓冲技术的目的是为了（）。A.改善用户编程环境B.提高CPU的处理速度C.提高CPU和设备之间的并行程度D.实现与设备无关性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17.操作系统中采用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18.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19.按文件用途来分类，编辑程序属于（）。A.系统文件B.用户文件C.库文件D.档案文件20.对记录式文件，操作系统为用户存取文件信息的最小单位是（）。A.字符B.数据项C.记录D.文件第II卷（非选择题共60分）简答题（每题5分，共20分）1.简述操作系统的功能。2.什么是进程同步？3.简述分页存储管理的基本原理。4.简述设备管理的目标。综合题（每题10分，共20分）1.有三个进程P1、P2、P3共享一个缓冲区，P1负责向缓冲区写入数据，P2负责从缓冲区取出数据并打印，P3负责对取出的数据进行加工处理。请用信号量机制实现这三个进程的同步。2.某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB。假定某时刻一用户页表如下：|页号|页框号||----|----||0|2||1|3||2|1||3|6|求逻辑地址0A5C（十六进制）对应的物理地址。分析题（每题10分，共20分）1.阅读以下关于进程调度的描述：在一个单CPU系统中，有三个进程P1、P2、P3，它们的到达时间和运行时间如下表所示：|进程|到达时间|运行时间||----|----|----||P1|0|3||P2|1|2||P3|2|1|请分别用先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）和时间片轮转（RR，时间片为1）三种调度算法，计算每个进程的完成时间、周转时间和带权周转时间，并比较三种算法的性能。2.某文件系统采用多级索引结构，主索引表的每个表项指向一个一级索引表，一级索引表的每个表项指向一个二级索引表，二级索引表的每个表项指向一个数据块。已知每个数据块大小为4KB，每个索引表项大小为4B。现有一个文件大小为20MB，请计算需要多少级索引表，并说明各级索引表的表项数量。论述题（10分）论述操作系统在物联网系统中的作用和重要性。答案：第I卷：1.C2.D3.D4.D5.B6.A7.A8.D9.C10.A11.B12.A13.B14.B15.C16.C17.B18.A19.A20.C第II卷：简答题：1.操作系统功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口。2.进程同步是指进程之间一种直接的协同工作关系，使这些进程相互合作，共同完成一项任务。3.分页存储管理基本原理是将进程的逻辑地址空间分成若干个大小相等的页，内存空间分成与页大小相等的块，通过页表实现逻辑地址到物理地址的转换。4.设备管理目标是提高设备利用率、方便用户使用设备、确保设备安全可靠。综合题：1.定义三个信号量empty表示缓冲区为空，full表示缓冲区有数据，mutex用于互斥访问缓冲区。P1进程：P(empty);P(mutex);写入数据;V(mutex);V(full)。P2进程：P(full);P(mutex);取出数据;V(mutex);V(empty);打印数据。P3进程：P(full);P(mutex);加工数据;V(mutex);V(empty)。2.逻辑地址0A5C转换为二进制为0000101001011100，页号为2，页框号为1，页内偏移为A5C，物理地址为1A5C。分析题：1.FCFS：P1完成时间3，周转时间3，带权周转时间1；P2完成时间5，周转时间4，带权周转时间2；P3完成时间6，周转时间4，带权周转时间4。SJF：P1完成时间3，周转时间3，带权周转时间1；P3完成时间4，周转时间2，带权周转时间2；P2完成时间6，周转时间5，带权周转时间2.5。RR：P1完成时间5，周转时间5，带权周转时间1.67；P2完成时间4，周转时间3，带权周转时间1.5；P3完成时间3，周转时间1，带权周转时间1。SJF性能最优，RR次之，FCFS最差。2.数据块数20MB/4KB=5120块，一级索引表项数5120/1024=5项，二级索引表项数5/1024向上取整为1项，所以需要两级索引表。论述题：操作系统在物联网系