2025年大学本科（计算机科学与技术）操作系统试题及答案

2025年大学本科（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：本卷共20小题，每小题2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。1.操作系统是一种A.通用软件B.系统软件C.应用软件D.软件包2.操作系统的主要功能不包括A.处理器管理B.存储管理C.数据库管理D.设备管理3.进程的三种基本状态是A.就绪、运行、阻塞B.新建、就绪、运行C.新建、阻塞、运行D.新建、就绪、阻塞4.进程调度算法中，先来先服务算法属于A.非抢占式调度算法B.抢占式调度算法C.基于优先级的调度算法D.基于时间片的调度算法5.存储管理的主要功能不包括A.内存分配B.内存保护C.地址映射D.文件管理6.虚拟存储器的最大容量A.由内存和外存容量之和决定B.由计算机的地址结构决定C.由内存容量决定D.由外存容量决定7.设备管理中，设备控制器的主要功能不包括A.接收和识别命令B.数据交换C.数据缓冲D.中断处理8.通道是一种A.软件B.硬件C.数据D.设备9.文件系统的主要功能不包括A.文件存储空间的管理B.文件的读/写管理C.文件的保护和保密D.进程管理10.以下哪种文件物理结构不利于文件的随机存取A.连续结构B.链接结构C.索引结构D.散列结构11.操作系统中，对信号量S的P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≠012.死锁产生的四个必要条件不包括A.互斥条件B.请求和保持条件C.不剥夺条件D.安全条件13.银行家算法是一种A.死锁预防算法B.死锁避免算法C.死锁检测算法D.死锁解除算法14.操作系统中，用户程序可以通过A.进程调度原语B.作业调度原语C.访管指令D.中断处理程序15.分时操作系统追求的目标是A.高吞吐率B.充分利用内存C.快速响应D.减少系统开销16.实时操作系统的特点不包括A.多路性B.独立性C.及时性D.交互性17.多道程序设计的主要目的是A.提高系统的实时响应速度B.充分利用内存C.减少系统开销D.提高CPU利用率18.操作系统中，进程控制块的英文缩写是A.PCBB.PCBC.JCBD.FCB19.以下哪种存储管理方式支持虚拟存储器A.固定分区存储管理B.可变分区存储管理C.页式存储管理D.段式存储管理20.设备管理中，缓冲技术的主要目的是A.提高CPU利用率B.提高内存利用率C.提高I/O设备利用率D.提高系统的可靠性第II卷（非选择题共60分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。21.操作系统是计算机系统中的一个______软件，它管理计算机系统的硬件和软件资源。22.进程的并发执行会导致程序执行的______性、______性和______性。23.存储管理中，地址映射是将______地址转换为______地址。24.文件的逻辑结构有______结构和______结构两种。25.操作系统中，用于实现进程同步的机制有______、______和______等。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。26.简述操作系统的作用。27.简述进程调度的功能。28.简述虚拟存储器的实现原理。29.简述文件系统的层次结构。四、综合应用题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每小题10分。请根据题目要求，结合所学知识进行分析和解答。30.某系统有3个并发进程A、B、C，它们共享一个包含10个同类资源的临界区。进程A需要4个资源，进程B需要3个资源，进程C需要5个资源。请分析该系统是否会发生死锁，并说明理由。有三个并发进程A、B、C，它们共享一个包含10个同类资源的临界区。进程A需要4个资源，进程B需要3个资源，进程C需要5个资源。首先计算三个进程总共需要的资源数为4+3+5=12个资源。而系统总共只有10个资源，资源数小于进程所需资源总数，所以存在资源竞争。假设每个进程都先获取了部分资源，比如A获取3个，B获取2个，C获取4个，此时总共已分配9个资源，还剩1个资源。无论这个资源分配给哪个进程，都不能满足该进程的全部需求，从而导致所有进程都处于等待资源的状态，进而发生死锁。31.有一个文件系统，采用索引分配方式，盘块大小为1KB，每个盘块号占4B。现有一个文件，其逻辑记录大小为256B，共200个逻辑记录。请计算该文件需要占用多少个盘块，并画出该文件的索引表结构。每个逻辑记录大小为256B，200个逻辑记录的文件大小为256×200=51200B。盘块大小为1KB=1024B。则文件需要占用的盘块数为51200÷1024=50个盘块。索引表结构如下：每个索引项占4B，用于存放盘块号。索引表中共有50个索引项，依次对应文件的50个盘块。五、论述题（共10分）答题要求：本大题共1小题，请根据题目要求，结合所学知识进行详细论述。32.论述操作系统中进程同步和互斥的概念，并举例说明如何实现进程同步和互斥。进程同步是指系统中多个进程中发生的事件存在某种时序关系，需要相互合作，共同完成一项任务。进程互斥是指进程之间对临界资源的访问要互斥进行，即同一时刻只能有一个进程访问临界资源。实现进程同步可以使用信号量机制，例如生产者-消费者问题中，通过信号量来控制缓冲区的状态，生产者生产数据后通过信号量通知消费者，消费者获取数据后通过信号量通知生产者。实现进程互斥可以使用互斥锁，当一个进程获取互斥锁后，其他进程不能再获取，直到该进程释放互斥锁，如在多线程访问共享资源时，使用互斥锁来保证资源的互斥访问。答案：1.B2.C3.A4.A5.D6.B7.D8.B9.D10.B11.C12.D13.B14.C15.C16.D17.DA19.C20.C21.系统22.间断性、失去封闭性、不可再现性23.逻辑、物理24.流式、记录式25.信号量、互斥锁、管程26.操作系统作为计算机系统中的一个系统软件，它管理计算机系统的硬件和软件资源，控制程序的执行，改善人机界面，为用户提供一个方便、高效、安全的计算机工作环境。27.进程调度的功能主要包括：记录系统中所有进程的执行情况；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。28.虚拟存储器的实现原理是基于程序的局部性原理。它通过请求分页存储管理或请求分段存储管理方式，将程序的一部分装入内存，而将其他部分存放在外存中。当程序执行时，根据需要将外存中的数据调入内存，从而在逻辑上为用户提供一个比实际内存大得多的虚拟存储空间。29.文件系统的层次结构一般包括：用户接口层，为用户提供操作文件的接口；文件目录层，负责管理文件目录；文件存储层，负责文件的存储和读取；设备管理层，负责与外部设备进行交互。30.该系统会发生死锁。因为三个进程总共需要12个资源（4+3+5），而系统只有10个资源，资源不足。假设每个进程都先获取部分资源，如A获取3个，B获取2个，C获取4个，此时已分配9个资源，还剩1个资源。无论这个资源分配给哪个进程，都不能满足其全部需求，导致所有进程都等待资源，从而发生死锁。31.文件大小为256×200=51200B，盘块大小为1024B，所以需要占用51200÷1024=50个盘块。索引表结构：每个索引项占4B，存放盘块号，共有50个索引项，依次对应文件的50个盘块。32.进程同步是指系统中多个进程中发生的事件存在某种时序关系，需要相互合作，共同完成一项任务。进程互斥是指进程之间对临界资源的访问要互斥进行，即同一