2025 年大学计算机科学与技术（操作系统）技能考核卷

2025年大学计算机科学与技术（操作系统）技能考核卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）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.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CPU3.若系统中有5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4.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5.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6.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7.下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是（）。A.系统调用B.中断C.库函数D.原语8.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9.下列关于进程调度的叙述中，错误的是（）。A.进程调度分为高级调度、中级调度和低级调度B.若使进程由就绪态变为运行态，应由进程调度来实现C.进程调度的任务是从就绪队列中按一定算法选择一个进程分配CPUD.进程调度是操作系统中最基本的一种调度10.某计算机系统中有8台打印机，由K个进程竞争使用，每个进程最多需要3台打印机。该系统可能会发生死锁的K的最小值是（）。A.2B.3C.4D.5二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.操作系统的基本特征包括（）。A.并发性B.共享性C.虚拟性D.异步性2.进程的三种基本状态是（）。A.就绪态B.运行态C.阻塞态D.终止态3.死锁的四个必要条件是（）。A.互斥条件B.请求和保持条件C.不剥夺条件D.环路等待条件4.常用的页面置换算法有（）。A.最佳置换算法（OPT）B.先进先出置换算法（FIFO）C.最近最久未使用置换算法（LRU）D.时钟置换算法（CLOCK）5.设备分配的方式有（）。A.静态分配B.动态分配C.虚拟分配D.共享分配三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，对的打√，错的打×）1.操作系统是计算机系统中的一个系统软件。（）2.进程创建时，其初始状态为运行态。（）3.临界区是指进程中访问临界资源的那段代码。（）4.死锁是指系统中两个或多个进程无限期地等待永远不会发生的条件。（）5.虚拟存储器是利用程序的局部性原理，由操作系统提供的一个假想的特大存储器。（）6.缓冲技术只能缓解CPU与I/O设备之间速度不匹配的矛盾。（）7.系统调用是操作系统提供给用户程序的唯一接口。（）8.页面置换算法中，最佳置换算法是实际中最好的算法。（）9.进程调度算法中，时间片轮转调度算法适用于分时系统。（）10.设备独立性是指用户程序独立于具体使用的物理设备。（）四、简答题（总共4题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述操作系统的功能。2.什么是进程同步？进程同步的主要任务是什么？3.简述虚拟存储器的实现原理。4.简述设备管理的目标。五、综合应用题（总共2题，每题15分，请结合所学知识解决下列实际问题）1.有三个进程P1、P2、P3，它们共享一个包含N（N>0）个单元的缓冲区。进程P1每次用produce()生成一个正整数并用put()送入缓冲区某一空单元中；进程P2每次用getodd()从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd()统计奇数个数；进程P3每次用geteven()从该缓冲区中取出一个偶数并用counteven()统计偶数个数。请用信号量机制实现这三个进程的同步与互斥。2.某计算机系统采用页式存储管理，页面大小为4KB，逻辑地址空间为32页，物理地址空间为16页。已知逻辑地址为23690，试计算其对应的物理地址。答案：一、单项选择题1.C2.A3.D4.B5.B6.B7.A8.D9.A10.C二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABCD5.AB三、判断题1.√2.×3.√4.√5.√6.×7.×8.×9.√10.√四、简答题1.操作系统的功能包括处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和用户接口。2.进程同步是指进程之间一种直接的协同工作关系，这些进程相互合作，共同完成一项任务。进程同步的主要任务是对多个相关进程在执行次序上进行协调，使并发执行的诸进程之间能按照一定的规则（或时序）共享系统资源，并能很好地相互合作，从而使程序的执行具有可再现性。3.虚拟存储器的实现原理是基于程序的局部性原理。它通过请求分页或请求分段的方式，将程序的一部分装入内存，而将其余部分留在外存。当程序运行过程中需要访问不在内存中的页面或段时，操作系统通过页面置换算法将暂时不用的页面或段换出内存，再将需要的页面或段调入内存，从而为用户提供一个比实际内存大得多的虚拟地址空间。4.设备管理的目标包括：提高设备利用率，使设备尽可能忙，而不是处于空闲状态；方便用户使用设备，用户可以用统一的方式使用各种设备，而不必了解设备的具体细节；确保设备的正确性和安全性，避免因设备故障或误操作导致系统出错或数据丢失。五、综合应用题1.解：定义三个信号量：empty表示缓冲区为空的信号量，初值为N；mutex表示缓冲区互斥访问的信号量，初值为1；oddcount表示奇数个数的信号量，初值为0；evencount表示偶数个数的信号量，初值为0。-P1进程：```while(1){produce();wait(empty);wait(mutex);put();signal(mutex);if(producednumberisodd)signal(oddcount);elsesignal(evencount);}```-P2进程：```while(1){wait(oddcount);wait(mutex);getodd();countodd();signal(mutex);signal(empty);}```-P3进程：```while(1){wait(evencount);wait(mutex);geteven();counteven();signal(mutex);signal(empty);}``