2022年自荐考试操作系统选择题+主观题模拟题附答案

2022年自荐考试操作系统选择题+主观题模拟题附答案

一、单项选择题，20分1.在分时系统中，当时间片耗尽时，进程状态将从运行态转为A.就绪态B.阻塞态C.挂起态D.终止态2.下列页面置换算法中，可能出现Belady异常的是A.OPTB.LRUC.FIFOD.Clock3.若信号量初值为3，当前值为-2，则等待该信号量的进程数为A.0B.1C.2D.34.在段式存储管理中，地址转换所依赖的关键数据结构是A.页表B.段表C.快表D.外页表5.采用多道程序设计技术的主要目的是A.提高实时响应速度B.提高CPU与外设并行度C.减少主存容量需求D.降低进程切换开销6.某文件系统采用位图法管理空闲块，若位图占用4个块，每块大小4KB，位图每位对应一个4KB的物理块，则该系统可管理的最大磁盘空间为A.128MBB.512MBC.1GBD.4GB7.在磁盘调度算法中，平均寻道时间最短的是A.FCFSB.SSTFC.SCAND.C-SCAN8.若系统采用银行家算法，当进程请求资源时，首先进行的判断是A.是否处于安全状态B.是否出现死锁C.是否超过最大需求D.是否满足循环等待条件9.在虚拟内存系统中，发生“抖动”的根本原因是A.页面置换算法不合理B.分配给进程的物理块数过少C.程序局部性太差D.磁盘I/O速度过慢10.关于线程与进程的描述，正确的是A.线程切换必须修改页表基址寄存器B.同一进程内的线程共享地址空间C.线程是资源分配的基本单位D.不同进程的线程可直接通过全局变量通信二、填空题，20分11.操作系统向用户提供的两类接口分别是________接口和________接口。12.在分页存储管理中，逻辑地址由________号和________偏移两部分组成。13.若磁头当前位于柱面100，待访问柱面序列为501208030110，采用SSTF算法，下一个应访问的柱面号是________。14.进程控制块PCB中保存的CPU状态信息通常称为________。15.采用________技术可以把一个物理设备虚拟成多个逻辑设备，从而提高设备利用率。16.在消息传递通信中，Send原语的主要操作是把消息插入到接收进程的________队列。17.若页面大小为2KB，逻辑地址为0x3F58，则页内偏移量为________（十进制）。18.在UNIX文件系统中，索引节点保存了文件的________、________和指向数据块的指针等信息。19.当系统出现循环等待时，若满足________、________、________和________四个必要条件，则系统处于死锁状态。20.在动态分区分配算法中，________算法会产生最多的外部碎片，而________算法会产生最大的空闲分区。三、判断题，20分21.实时操作系统的主要目标是提高系统吞吐率。22.在抢占式调度中，高优先级进程可以强制剥夺低优先级进程的CPU。23.虚拟内存的容量受限于物理内存的实际大小。24.采用段页式存储管理，既保留了分段逻辑清晰的优点，又具有分页无需紧凑的优点。25.设备独立性是指用户程序必须使用物理设备名进行I/O操作。26.在RAID0结构中，数据冗余度为0，因此可靠性低于单盘。27.若系统处于不安全状态，则一定会发生死锁。28.线程的引入可以减少进程切换的开销，但会增加系统空间开销。29.文件目录本身就是一种特殊的文件。30.在页面置换中，工作集模型用于指导分配给进程的物理块数。四、简答题，20分31.简述进程与线程在资源拥有、调度单位、地址空间、创建开销四个方面的主要区别。32.说明虚拟内存系统中页面置换过程，并指出缺页中断处理的关键步骤。33.概述银行家算法的基本思想，并写出其安全算法的主要流程。34.描述磁盘调度算法SCAN（电梯算法）的工作流程，并指出其优点与缺点。五、讨论题，20分35.结合现代多核平台，讨论用户级线程与内核级线程在并行性、调度、系统调用阻塞行为上的差异，并给出混合线程模型的设计优势。36.试分析大规模数据中心为何普遍采用日志结构文件系统（LFS）思想，讨论其写入放大、垃圾回收与磨损均衡问题，并给出优化策略。37.针对“云主机超卖”现象，从操作系统资源隔离角度讨论cgroups、namespace与虚拟化技术在CPU、内存、I/O上的限制机制，并评估其对性能的影响。38.操作系统内核态攻击面逐年扩大，请讨论基于硬件的虚拟化安全扩展（如IntelSGX、AMDSEV）如何在操作系统层面提供可信执行环境，并分析其与传统内核隔离技术的优劣。答案与解析一、单项选择题1.A2.C3.C4.B5.B6.D7.B8.C9.B10.B二、填空题11.命令（程序级）、系统调用（编程级）12.页号、页内13.11014.处理器现场（或CPU上下文）15.虚拟设备（或SPOOLing）16.消息（或消息缓冲）17.316018.文件属性、文件权限19.互斥、占有且等待、非抢占、循环等待20.首次适应、最坏适应三、判断题21×22√23×24√25×26√27×28×29√30√四、简答题31.进程是资源拥有的基本单位，线程不拥有资源；进程是调度单位，线程是轻量级调度单位；进程拥有独立地址空间，线程共享进程地址空间；创建进程需复制PCB、页表等，开销大，线程仅创建TCB，开销小。32.当CPU访问某页发现有效位为0即触发缺页中断：保存现场→查页表确认缺失→找空闲帧，若无则调用置换算法→调入所需页→更新页表与快表→恢复现场重新执行指令。关键在置换与回写策略。33.银行家算法在请求资源时先测试是否超过声明最大需求，再测试试分配后系统是否仍处于安全状态；安全算法通过寻找安全序列：初始化Work=Available，Finish=false→找可满足进程，假设分配并释放，更新Work与Finish→若所有进程Finish=true则安全。34.SCAN磁头沿指定方向移动，依次服务途中请求，到磁盘端点反向。优点：寻道数低于SSTF，避免饥饿；缺点：中间请求等待时间差异大，反向时远端请求延迟高。五、讨论题35.用户级线程切换无需内核参与，速度快，但一个线程阻塞则整个进程阻塞，且无法利用多核并行；内核级线程由内核调度，可并行，阻塞粒度小，但切换开销大。混合模型将多路用户线程映射到少量内核线程，既保持高并发又减少内核切换，兼顾并行与性能。36.LFS把随机小写聚合成顺序大写，降低寻道，适合SSD与RAID；但带来写入放大与垃圾回收开销。优化：冷热数据分离、段清理阈值自适应、磨损均衡算法、超块映射与并行回收线程，提高寿命与吞吐。37.cgroups限制CPU配额、内存上限、blkio权重，namespace隔离PID、Net、Mount等视图，与KVM/Xen虚拟化相比开销小，但隔离性弱；性能方面，cgroups调度延迟低，内存超额分配触发回收，I/O限速