2022年湘潭大學(xué)興湘學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷

姓名：__________考號(hào)：__________一、單選題(共10題)1.以下哪個(gè)進(jìn)程狀態(tài)表示進(jìn)程正在等待分配資源？()A.運(yùn)行B.等待C.終止D.就緒2.分時(shí)系統(tǒng)的主要目標(biāo)是什么？()A.保證系統(tǒng)穩(wěn)定B.提高CPU利用率C.提高用戶響應(yīng)速度D.優(yōu)化內(nèi)存分配3.下列哪個(gè)是進(jìn)程同步的方法？()A.信號(hào)量B.進(jìn)程調(diào)度C.進(jìn)程管理D.線程同步4.文件系統(tǒng)的主要目的是什么？()A.管理內(nèi)存B.管理進(jìn)程C.管理文件D.管理設(shè)備5.以下哪個(gè)是虛擬存儲(chǔ)器的主要優(yōu)點(diǎn)？()A.提高內(nèi)存利用率B.增加系統(tǒng)安全性C.提高CPU速度D.減少系統(tǒng)開銷6.頁面置換算法中，F(xiàn)IFO算法的基本思想是什么？()A.先進(jìn)先出B.最近最少使用C.最近未使用D.最不經(jīng)常使用7.下列哪個(gè)是進(jìn)程通信的方法？()A.文件B.網(wǎng)絡(luò)套接字C.系統(tǒng)調(diào)用D.以上都是8.文件系統(tǒng)中，文件的存取方式分為哪幾種？()A.直接存取和順序存取B.隨機(jī)存取和順序存取C.索引存取和直接存取D.以上都是9.進(jìn)程調(diào)度算法中，時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法屬于哪種調(diào)度策略？()A.先來先服務(wù)B.最短作業(yè)優(yōu)先C.最短剩余時(shí)間優(yōu)先D.預(yù)先分配時(shí)間片10.在文件系統(tǒng)中，為什么需要目錄結(jié)構(gòu)？()A.提高存儲(chǔ)空間利用率B.方便用戶管理文件C.減少文件訪問時(shí)間D.以上都是二、多選題(共5題)11.操作系統(tǒng)的四大功能包括哪些？()A.進(jìn)程管理B.存儲(chǔ)管理C.文件管理D.設(shè)備管理E.用戶界面12.下列哪些屬于進(jìn)程同步機(jī)制？()A.信號(hào)量B.互斥鎖C.事件D.管程E.系統(tǒng)調(diào)用13.以下哪些是文件系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)？()A.傳輸率B.吞吐量C.傳輸延遲D.空閑空間利用率E.失效率14.頁面置換算法中，哪些算法是基于局部性原理？()A.FIFO（先進(jìn)先出）B.LRU（最近最少使用）C.LFU（最少使用次數(shù)）D.OPT（最佳適應(yīng)）E.NRU（最近未使用）15.下列哪些屬于進(jìn)程的動(dòng)態(tài)特征？()A.進(jìn)程控制塊PCBB.進(jìn)程狀態(tài)C.進(jìn)程優(yōu)先級(jí)D.進(jìn)程調(diào)度策略E.進(jìn)程創(chuàng)建和終止時(shí)間三、填空題(共5題)16.進(jìn)程的狀態(tài)分為：運(yùn)行、等待、終止和就緒，其中等待狀態(tài)通常是指進(jìn)程正在等待某種資源。17.在分時(shí)系統(tǒng)中，通常采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法來提高用戶響應(yīng)速度。18.在文件系統(tǒng)中，目錄是用來組織和管理文件的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。19.虛擬存儲(chǔ)器允許操作系統(tǒng)使用硬盤空間作為內(nèi)存擴(kuò)展，其基本原理是分頁或分段。20.在進(jìn)程同步中，信號(hào)量是一種常用的同步機(jī)制，它可以用來實(shí)現(xiàn)互斥和進(jìn)程同步。四、判斷題(共5題)21.進(jìn)程的創(chuàng)建和終止操作是操作系統(tǒng)的基本功能之一。()A.正確B.錯(cuò)誤22.文件系統(tǒng)中的文件分配方式只有順序分配和隨機(jī)分配兩種。()A.正確B.錯(cuò)誤23.在操作系統(tǒng)中，所有的進(jìn)程在執(zhí)行過程中都是并行的。()A.正確B.錯(cuò)誤24.在分時(shí)系統(tǒng)中，時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法可以保證每個(gè)用戶都能獲得公平的CPU時(shí)間。()A.正確B.錯(cuò)誤25.虛擬存儲(chǔ)器可以提高計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量，但不會(huì)增加內(nèi)存的實(shí)際物理大小。()A.正確B.錯(cuò)誤五、簡(jiǎn)單題(共5題)26.請(qǐng)簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)的進(jìn)程管理功能及其重要性。27.解釋什么是死鎖，并列舉至少三種避免死鎖的方法。28.簡(jiǎn)述文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，并說明其作用。29.比較進(jìn)程和線程的區(qū)別，并說明它們各自的特點(diǎn)。30.請(qǐng)解釋什么是虛擬內(nèi)存，并說明其在操作系統(tǒng)中的作用。

2022年湘潭大學(xué)興湘學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷一、單選題(共10題)1.【答案】B【解析】進(jìn)程狀態(tài)分為運(yùn)行、等待、終止和就緒。等待狀態(tài)表示進(jìn)程正在等待分配資源。2.【答案】C【解析】分時(shí)系統(tǒng)的主要目標(biāo)是提高用戶響應(yīng)速度，使得用戶能夠獲得較好的交互體驗(yàn)。3.【答案】A【解析】信號(hào)量是進(jìn)程同步的一種方法，用于控制進(jìn)程對(duì)共享資源的訪問。4.【答案】C【解析】文件系統(tǒng)的主要目的是管理文件，提供文件的存儲(chǔ)、檢索、更新和保護(hù)等功能。5.【答案】A【解析】虛擬存儲(chǔ)器的主要優(yōu)點(diǎn)是提高內(nèi)存利用率，允許程序訪問比物理內(nèi)存更大的空間。6.【答案】A【解析】FIFO（先進(jìn)先出）算法的基本思想是按照頁面進(jìn)入內(nèi)存的順序進(jìn)行頁面置換。7.【答案】D【解析】進(jìn)程通信的方法包括文件、網(wǎng)絡(luò)套接字和系統(tǒng)調(diào)用等。8.【答案】B【解析】文件系統(tǒng)的文件存取方式分為隨機(jī)存取和順序存取兩種。9.【答案】D【解析】時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法屬于預(yù)先分配時(shí)間片的調(diào)度策略，即每個(gè)進(jìn)程分配固定的時(shí)間片。10.【答案】B【解析】在文件系統(tǒng)中，目錄結(jié)構(gòu)的存在主要為了方便用戶管理文件。二、多選題(共5題)11.【答案】ABCD【解析】操作系統(tǒng)的四大功能包括進(jìn)程管理、存儲(chǔ)管理、文件管理和設(shè)備管理，其中用戶界面可以是圖形用戶界面或命令行界面。12.【答案】ABCD【解析】進(jìn)程同步機(jī)制包括信號(hào)量、互斥鎖、事件和管程等，這些機(jī)制用于控制多個(gè)進(jìn)程對(duì)共享資源的訪問，防止數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)。系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)的接口，不屬于同步機(jī)制。13.【答案】ABCDE【解析】文件系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)包括傳輸率、吞吐量、傳輸延遲、空閑空間利用率和失效率等，這些指標(biāo)可以反映文件系統(tǒng)的性能。14.【答案】BCE【解析】在頁面置換算法中，LRU、LFU和NRU算法是基于局部性原理的。FIFO和OPT算法不是基于局部性原理，它們可能不是最優(yōu)的。15.【答案】BCE【解析】進(jìn)程的動(dòng)態(tài)特征包括進(jìn)程狀態(tài)、進(jìn)程優(yōu)先級(jí)和進(jìn)程創(chuàng)建及終止時(shí)間。進(jìn)程控制塊PCB是進(jìn)程的靜態(tài)描述，不屬于動(dòng)態(tài)特征。進(jìn)程調(diào)度策略是系統(tǒng)層面的管理，也不是進(jìn)程的動(dòng)態(tài)特征。三、填空題(共5題)16.【答案】資源【解析】等待狀態(tài)下的進(jìn)程需要等待某種資源（如內(nèi)存、I/O設(shè)備等）的釋放或分配，才能繼續(xù)執(zhí)行。17.【答案】時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法【解析】時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法通過將CPU時(shí)間分成小的時(shí)間片，輪流分配給不同的進(jìn)程，以實(shí)現(xiàn)多用戶交互的快速響應(yīng)。18.【答案】數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)【解析】目錄是一種特殊類型的文件，它以樹形結(jié)構(gòu)組織文件和子目錄，方便用戶對(duì)文件進(jìn)行管理和查找。19.【答案】分頁或分段【解析】虛擬存儲(chǔ)器通過分頁或分段技術(shù)，將物理內(nèi)存和硬盤空間合并使用，使進(jìn)程可以訪問比物理內(nèi)存更大的虛擬地址空間。20.【答案】互斥和進(jìn)程同步【解析】信號(hào)量是一種整數(shù)變量，用于控制對(duì)共享資源的訪問，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的同步和互斥訪問，防止數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)。四、判斷題(共5題)21.【答案】正確【解析】操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理進(jìn)程的生命周期，包括創(chuàng)建、執(zhí)行和終止進(jìn)程。22.【答案】錯(cuò)誤【解析】文件分配方式除了順序分配和隨機(jī)分配外，還有鏈接分配、索引分配等多種方式。23.【答案】錯(cuò)誤【解析】雖然進(jìn)程可以在同一時(shí)間執(zhí)行，但操作系統(tǒng)通過進(jìn)程調(diào)度使得它們看起來是并行的，實(shí)際上它們可能是在不同的時(shí)間片內(nèi)交替執(zhí)行。24.【答案】正確【解析】時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法通過為每個(gè)進(jìn)程分配一個(gè)固定的時(shí)間片，確保了所有用戶都能獲得公平的CPU時(shí)間。25.【答案】正確【解析】虛擬存儲(chǔ)器通過將部分?jǐn)?shù)據(jù)從物理內(nèi)存移動(dòng)到硬盤空間，使得進(jìn)程可以訪問比物理內(nèi)存更大的虛擬地址空間，但不會(huì)增加內(nèi)存的實(shí)際物理大小。五、簡(jiǎn)答題(共5題)26.【答案】操作系統(tǒng)的進(jìn)程管理功能主要包括進(jìn)程的創(chuàng)建、調(diào)度、同步、通信和終止等。進(jìn)程管理的重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.資源分配：操作系統(tǒng)通過進(jìn)程管理將系統(tǒng)資源（如CPU、內(nèi)存、I/O設(shè)備等）合理分配給各個(gè)進(jìn)程，提高資源利用率。

2.提高并發(fā)性：進(jìn)程管理允許多個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行，提高系統(tǒng)吞吐量和響應(yīng)速度。

3.系統(tǒng)穩(wěn)定性：進(jìn)程管理通過同步和通信機(jī)制，確保進(jìn)程之間的協(xié)調(diào)和一致性，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

4.用戶交互：進(jìn)程管理為用戶提供多任務(wù)操作環(huán)境，方便用戶進(jìn)行交互?！窘馕觥窟M(jìn)程管理是操作系統(tǒng)最核心的功能之一，它直接影響系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。27.【答案】死鎖是指兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行過程中，由于競(jìng)爭(zhēng)資源而造成的一種僵持狀態(tài)，每個(gè)進(jìn)程都在等待其他進(jìn)程釋放資源，導(dǎo)致無法繼續(xù)執(zhí)行。避免死鎖的方法有：

1.預(yù)防死鎖：通過限制資源的分配，如采用資源分配圖、銀行家算法等，預(yù)防死鎖的發(fā)生。

2.避免死鎖：通過避免某些可能導(dǎo)致死鎖的分配策略，如避免進(jìn)程同時(shí)申請(qǐng)多個(gè)資源、采用資源有序分配等。

3.檢測(cè)與恢復(fù)死鎖：通過檢測(cè)系統(tǒng)是否存在死鎖，并采取措施恢復(fù)系統(tǒng)，如終止某些進(jìn)程、強(qiáng)制釋放資源等?！窘馕觥克梨i是操作系統(tǒng)中的一個(gè)重要問題，了解其產(chǎn)生的原因和避免方法對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)至關(guān)重要。28.【答案】文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)通常包括以下層次：

1.物理層：負(fù)責(zé)文件在磁盤上的存儲(chǔ)和訪問。

2.邏輯層：負(fù)責(zé)文件的命名、分類和目錄管理。

3.文件管理層：負(fù)責(zé)文件的創(chuàng)建、刪除、修改和存取等操作。

4.應(yīng)用層：負(fù)責(zé)文件的創(chuàng)建、打開、讀取、寫入和關(guān)閉等應(yīng)用操作。

文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)的作用是：

1.隱藏物理細(xì)節(jié)：將文件的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)隱藏起來，方便用戶和應(yīng)用程序操作。

2.提高文件訪問效率：通過層次結(jié)構(gòu)優(yōu)化文件訪問路徑，提高文件訪問效率。

3.提高文件安全性：通過不同層次的管理，提高文件的安全性?！窘馕觥课募到y(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)是文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它提高了文件系統(tǒng)的可維護(hù)性和易用性。29.【答案】進(jìn)程和線程是操作系統(tǒng)中用于并發(fā)執(zhí)行的基本單位，它們有以下區(qū)別和特點(diǎn)：

1.資源分配：進(jìn)程是資源分配的基本單位，每個(gè)進(jìn)程擁有獨(dú)立的地址空間、數(shù)據(jù)段和堆棧等資源。線程是進(jìn)程中的一個(gè)實(shí)體，共享進(jìn)程的資源，如內(nèi)存、文件句柄等。

2.調(diào)度開銷：進(jìn)程的創(chuàng)建、銷毀和切換開銷較大，而線程的調(diào)度開銷較小。

3.通信方式：進(jìn)程之間通信較為復(fù)雜，需要通過管道、消息隊(duì)列等機(jī)制進(jìn)行。線程之間通信較為簡(jiǎn)單，可以通過共享內(nèi)存、信號(hào)量等機(jī)制進(jìn)行。

進(jìn)程的特點(diǎn)：獨(dú)立性高、資源占用大、調(diào)度開銷大。

線程的特點(diǎn)：共享資源、調(diào)度開銷小、通信簡(jiǎn)單。【解析】進(jìn)程和線程是操作系統(tǒng)中的關(guān)鍵概念，了解它們的特點(diǎn)和區(qū)別對(duì)于理解并發(fā)編程和多線程編程非常重要。30.【答案】虛擬內(nèi)存是操作系統(tǒng)提供的一種內(nèi)存管理技術(shù)，它將硬盤空間的一部分作為內(nèi)存使用，使得進(jìn)程可以訪問比物理內(nèi)存更大的虛