2026年计算机专业操作系统原理笔试题

2026年计算机专业操作系统原理笔试题一、单选题（共10题，每题2分，计20分）1.在多道程序环境中，操作系统通过______技术来提高CPU和I/O设备的利用率。A.虚拟内存B.分时系统C.预先剥夺调度D.死锁避免2.下列哪项不是进程状态转换的合法过程？A.运行态→就绪态B.运行态→阻塞态C.阻塞态→运行态D.就绪态→阻塞态3.采用______算法的调度系统，优先级越高的进程越先被调度。A.FCFSB.SJF（最短作业优先）C.优先级调度D.轮转调度4.以下哪个是解决死锁的方法？A.银行家算法B.时间片轮转C.虚拟内存D.优先级调度5.在管道（Pipe）通信中，通信双方必须是______。A.同一进程B.同一用户的不同进程C.不同用户的进程D.进程和线程6.文件系统中的逻辑文件结构通常分为______。A.连续、链接、索引B.顺序、索引、堆栈C.链接、索引、堆栈D.顺序、连续、索引7.采用______分配方式的磁盘空间利用率较高，但分配和回收复杂。A.连续分配B.链接分配C.索引分配D.任意分配8.缓冲技术的主要目的是______。A.提高CPU利用率B.减少系统资源冲突C.提高设备利用率D.解决死锁问题9.在UNIX系统中，______命令用于查看当前目录下的文件结构。A.lsB.cdC.findD.grep10.设备独立性软件的作用是______。A.实现设备分配和回收B.隐藏设备差异，提供统一接口C.提高设备传输速率D.避免设备冲突二、多选题（共5题，每题3分，计15分）1.进程调度算法的目标包括______。A.响应时间短B.系统吞吐量大C.公平性D.资源利用率高E.优先级保证2.死锁产生的必要条件包括______。A.互斥条件B.请求与保持条件C.不剥夺条件D.循环等待条件E.资源分配顺序3.文件系统的一致性保护机制包括______。A.写时复制（Copy-on-Write）B.日志文件系统C.增量备份D.恢复日志E.文件锁4.设备管理中的中断处理过程包括______。A.中断请求B.中断响应C.中断服务程序执行D.中断返回E.设备驱动程序调用5.虚拟内存技术的优点包括______。A.解决碎片问题B.提高内存利用率C.支持多道程序D.隐藏物理内存限制E.增强系统安全性三、填空题（共10题，每题1分，计10分）1.进程控制块（PCB）通常包含______、______和______等信息。2.死锁避免算法的核心是______。3.磁盘调度算法中的SCAN算法又称为______。4.文件系统中的目录结构分为______和______两种。5.缓冲技术分为______、______和______三种。6.虚拟内存的页面置换算法包括______和______。7.设备分配过程中，设备驱动程序的作用是______。8.磁盘的访问时间包括______、______和______。9.UNIX系统中的文件权限分为______、______和______。10.管道通信的局限性是______。四、简答题（共5题，每题5分，计25分）1.简述进程与线程的区别与联系。2.解释什么是死锁，并列举三种死锁预防措施。3.比较FCFS、SJF和优先级调度算法的优缺点。4.说明文件系统实现文件共享的常用方法。5.解释中断处理过程及其在操作系统中的作用。五、计算题（共2题，每题10分，计20分）1.假设有3个进程P1、P2、P3，其到达时间和执行时间如下表所示：|进程|到达时间|执行时间|||-|-||P1|0|5||P2|1|3||P3|2|8|按照SJF（最短作业优先）算法计算平均周转时间和平均带权周转时间。2.设某磁盘的转速为6000转/分钟，磁头移动一个磁道需要10ms，读取一个数据块需要5ms。若当前磁头位于100号磁道，需要按顺序读取100、150、200、250号磁道的四个数据块，采用SCAN算法计算总访问时间。六、论述题（1题，15分）1.结合实际应用场景，论述虚拟内存技术如何提高系统性能，并分析其局限性。答案与解析一、单选题答案与解析1.D-多道程序环境的核心是提高资源利用率，死锁避免（如银行家算法）是解决资源分配问题的技术，与题目无关。其他选项均与资源利用率提升相关。2.D-就绪态到阻塞态是合法转换（进程获得资源后阻塞），其他转换均合理，D选项不存在逻辑。3.C-优先级调度算法的核心是按优先级顺序调度，符合题目描述。4.A-银行家算法通过资源分配前检查是否会导致死锁来避免死锁。5.B-管道通信是半双工通信，两端必须是同一用户的不同进程。6.A-逻辑文件结构分为连续、链接、索引三种，符合文件系统设计。7.C-索引分配通过索引节点解决碎片问题，但分配和回收复杂。8.C-缓冲技术通过减少CPU等待时间来提高设备利用率。9.A-`ls`命令用于显示文件结构，其他命令功能不同。10.B-设备独立性软件通过驱动程序抽象设备差异，提供统一接口。二、多选题答案与解析1.A、B、C、D-调度算法目标包括响应时间、吞吐量、公平性和利用率。2.A、B、C、D-死锁必要条件为互斥、请求保持、不剥夺和循环等待。3.A、B、D-写时复制、日志文件系统和恢复日志是一致性保护机制。4.A、B、C、D、E-中断处理完整过程包括请求、响应、执行、返回和驱动调用。5.B、C、D-虚拟内存优点包括提高利用率、支持多道程序和隐藏物理限制。三、填空题答案与解析1.状态、私有数据、处理机状态-PCB核心字段包括进程状态、私有数据（如程序计数器）和处理机状态。2.资源分配图-银行家算法通过资源分配图判断是否安全。3.循环扫描-SCAN算法从当前磁头开始向一个方向扫描，遇到请求则服务。4.线性结构、树形结构-文件系统目录结构通常为线性或树形。5.单缓冲、双缓冲、多缓冲-缓冲技术分为单缓冲、双缓冲和多缓冲。6.FIFO、LRU-页面置换算法包括先进先出（FIFO）和最近最少使用（LRU）。7.执行设备操作-设备驱动程序负责将高级请求转换为硬件指令。8.寻道时间、延迟时间、传输时间-磁盘访问时间包括这三部分。9.读、写、执行-UNIX文件权限分为读、写、执行。10.半双工通信-管道通信只能单向流动数据。四、简答题答案与解析1.进程与线程的区别与联系-区别：进程是资源分配单位，线程是CPU调度单位；进程独立分配资源，线程共享进程资源。联系：线程属于进程，多个线程共享进程内存空间。2.死锁及其预防措施-死锁：多个进程因资源竞争而陷入无法继续执行的状态。预防措施：破坏互斥条件（如共享资源）、破坏请求与保持条件（提前释放资源）、破坏循环等待条件（按顺序申请资源）、破坏不剥夺条件（强行剥夺资源）。3.调度算法比较-FCFS：简单公平，但平均等待时间长。SJF：响应快，但可能饥饿。优先级调度：保证重要任务，但低优先级任务可能饥饿。4.文件共享方法-使用共享文件系统、文件锁、文件句柄传递等方式实现。5.中断处理过程-中断处理包括：硬件检测中断、保存现场、执行中断服务程序、恢复现场、返回原程序。作用：及时响应硬件事件，提高系统并发性。五、计算题答案与解析1.SJF计算-平均周转时间=(5+4+9)/3=6-平均带权周转时间=(5/5+4/3+9/8)/3≈4.582.