2022年荊楚理工學院計算機科學與技術專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B

姓名：__________考號：__________一、單選題(共10題)1.操作系統(tǒng)的四大功能是什么？()A.進程管理、文件管理、內存管理、設備管理B.硬件管理、軟件管理、資源管理、用戶管理C.文件管理、設備管理、用戶管理、網絡管理D.進程管理、內存管理、設備管理、網絡管理2.進程和線程的主要區(qū)別是什么？()A.進程是線程的容器，線程是進程的一部分B.進程是程序的執(zhí)行實例，線程是進程的執(zhí)行實例C.進程是資源的分配單元，線程是調度的基本單位D.進程和線程沒有區(qū)別，都是程序的執(zhí)行實例3.頁式存儲管理中，缺頁中斷發(fā)生的條件是什么？()A.頁號不在頁表中B.頁面在內存中，但被修改C.頁面在內存中，但未被修改D.頁面不在內存中，但頁號在頁表中4.下列哪種進程調度算法優(yōu)先考慮響應時間？()A.先來先服務調度算法（FCFS）B.最短作業(yè)優(yōu)先調度算法（SJF）C.優(yōu)先級調度算法D.輪轉調度算法（RR）5.文件系統(tǒng)的主要功能不包括以下哪項？()A.文件存儲空間的分配與管理B.文件信息的檢索C.文件數據的讀寫控制D.硬盤的格式化6.下列哪個命令可以查看當前系統(tǒng)的進程信息？()A.lsB.psC.topD.netstat7.在虛擬存儲管理中，頁置換算法中哪一種算法最簡單？()A.最近最少使用（LRU）B.先來先服務（FCFS）C.最近未使用（NRU）D.最不經常使用（MFU）8.在文件系統(tǒng)中，什么是文件目錄？()A.存儲文件數據的物理空間B.存儲文件信息的物理空間C.存儲文件路徑信息的物理空間D.存儲文件名和文件信息的數據結構9.下列哪種設備通常用于輸入輸出操作？()A.硬盤B.光驅C.CPUD.內存10.在多級目錄結構中，如何實現文件的全局唯一標識？()A.使用文件名B.使用文件路徑C.使用文件大小D.使用文件創(chuàng)建時間二、多選題(共5題)11.以下哪些是操作系統(tǒng)的資源管理功能？()A.進程管理B.內存管理C.文件管理D.設備管理E.用戶管理12.在進程調度算法中，以下哪些算法考慮了進程的優(yōu)先級？()A.先來先服務（FCFS）B.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）C.優(yōu)先級調度D.輪轉調度E.多級反饋隊列調度13.以下哪些是文件系統(tǒng)中的元數據？()A.文件名B.文件大小C.文件創(chuàng)建時間D.文件所有者E.文件內容14.在進程的同步機制中，以下哪些方法可以實現進程間的互斥訪問？()A.信號量B.互斥鎖C.事件D.臨界區(qū)E.管道15.以下哪些是虛擬內存管理的優(yōu)點？()A.提高內存利用率B.簡化內存分配管理C.提高程序設計的靈活性D.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性E.提高CPU效率三、填空題(共5題)16.操作系統(tǒng)的五個基本特征包括：并發(fā)性、共享性、……、……、可擴展性。17.進程是操作系統(tǒng)能夠進行運算調度的最小單位，也是系統(tǒng)進行資源分配和……的獨立單位。18.內存管理的主要任務包括：分配內存、回收內存、保證內存的……和內存的效率。19.文件系統(tǒng)負責管理文件和目錄，它通過文件名和文件路徑實現文件的……。20.在操作系統(tǒng)中，中斷是CPU對……發(fā)生的響應，中斷可以用來處理……和……。四、判斷題(共5題)21.進程調度是操作系統(tǒng)中的核心功能，它負責將CPU分配給就緒態(tài)的進程。()A.正確B.錯誤22.在單用戶多任務操作系統(tǒng)中，每個用戶可以同時運行多個程序。()A.正確B.錯誤23.頁式存儲管理中，頁表是用來記錄頁號和物理塊號之間的映射關系。()A.正確B.錯誤24.文件系統(tǒng)中的目錄結構可以是單級目錄結構，也可以是多級目錄結構。()A.正確B.錯誤25.中斷處理程序必須在非常短的時間內完成，因為中斷是異步發(fā)生的。()A.正確B.錯誤五、簡單題(共5題)26.請解釋什么是進程狀態(tài)轉換？并列舉常見的進程狀態(tài)。27.什么是死鎖？簡述產生死鎖的四個必要條件。28.簡述虛擬內存的工作原理及其優(yōu)缺點。29.文件系統(tǒng)中，為什么需要目錄結構？目錄結構有哪些常見類型？30.操作系統(tǒng)中的中斷處理程序需要具備哪些功能？

2022年荊楚理工學院計算機科學與技術專業(yè)《操作系統(tǒng)》科目期末試卷B一、單選題(共10題)1.【答案】A【解析】操作系統(tǒng)的四大功能包括進程管理、文件管理、內存管理和設備管理。這些功能共同確保了計算機系統(tǒng)的有效運行。2.【答案】C【解析】進程是資源的分配單元，而線程是調度的基本單位。一個進程可以包含多個線程，但一個線程只能屬于一個進程。3.【答案】A【解析】在頁式存儲管理中，當請求的頁號不在頁表中時，發(fā)生缺頁中斷。操作系統(tǒng)將缺頁的頁從外存調入內存，并更新頁表。4.【答案】B【解析】最短作業(yè)優(yōu)先調度算法（SJF）優(yōu)先考慮響應時間，即優(yōu)先調度預計運行時間最短的作業(yè)。5.【答案】D【解析】文件系統(tǒng)的主要功能包括文件存儲空間的分配與管理、文件信息的檢索、文件數據的讀寫控制等，但不包括硬盤的格式化。6.【答案】B【解析】命令ps可以查看當前系統(tǒng)的進程信息，包括進程ID、進程狀態(tài)、CPU和內存使用情況等。7.【答案】B【解析】在虛擬存儲管理中，先來先服務（FCFS）頁置換算法最簡單，但可能導致頁面頻繁置換。8.【答案】D【解析】文件目錄是存儲文件名和文件信息的數據結構，它幫助用戶和管理員快速找到文件。9.【答案】B【解析】光驅是一種常見的輸入輸出設備，用于讀取光盤中的數據。10.【答案】B【解析】在多級目錄結構中，使用文件路徑可以實現文件的全局唯一標識。每個文件都有一個唯一的路徑，包括目錄和文件名。二、多選題(共5題)11.【答案】ABCDE【解析】操作系統(tǒng)的資源管理功能包括進程管理、內存管理、文件管理、設備管理和用戶管理，這些功能共同確保了系統(tǒng)資源的合理分配和有效利用。12.【答案】CDE【解析】優(yōu)先級調度、多級反饋隊列調度和輪轉調度算法都考慮了進程的優(yōu)先級。它們通過優(yōu)先級來決定進程的調度順序，以優(yōu)化系統(tǒng)性能。13.【答案】ABCD【解析】文件系統(tǒng)中的元數據包括文件名、文件大小、文件創(chuàng)建時間和文件所有者等信息，這些信息描述了文件屬性但不包含文件內容。14.【答案】ABD【解析】信號量、互斥鎖和臨界區(qū)都是實現進程間互斥訪問的方法。它們確保在同一時刻只有一個進程可以訪問共享資源。15.【答案】ABCE【解析】虛擬內存管理具有提高內存利用率、簡化內存分配管理、提高程序設計的靈活性和系統(tǒng)穩(wěn)定性等優(yōu)點。雖然它可能會稍微降低CPU效率，但總體上對系統(tǒng)性能的提升是顯著的。三、填空題(共5題)16.【答案】異步性、安全性【解析】操作系統(tǒng)的五個基本特征是并發(fā)性、共享性、異步性、安全性和可擴展性。并發(fā)性指系統(tǒng)可以同時運行多個程序；共享性指多個程序可以共享系統(tǒng)資源；異步性指系統(tǒng)中的事件發(fā)生是異步的；安全性指系統(tǒng)保護用戶數據不受未授權訪問；可擴展性指系統(tǒng)可以根據需要增加新的功能。17.【答案】獨立分配資源【解析】進程是操作系統(tǒng)能夠進行運算調度的最小單位，也是系統(tǒng)進行資源分配和獨立分配資源的獨立單位。每個進程都有自己的地址空間、數據段、代碼段等，獨立于其他進程運行。18.【答案】安全性【解析】內存管理的主要任務包括分配內存、回收內存、保證內存的安全性以及內存的效率。安全性確保進程訪問的內存區(qū)域是合法的，防止內存越界等安全問題。19.【答案】唯一標識【解析】文件系統(tǒng)負責管理文件和目錄，它通過文件名和文件路徑實現文件的唯一標識。每個文件在文件系統(tǒng)中都有一個唯一的標識符，使得文件可以被唯一地識別和訪問。20.【答案】外部事件、異常、系統(tǒng)調用【解析】在操作系統(tǒng)中，中斷是CPU對外部事件、異常和系統(tǒng)調用發(fā)生的響應。外部事件如I/O操作，異常如除以零，系統(tǒng)調用如請求打印等都可以通過中斷機制進行處理。中斷允許操作系統(tǒng)及時響應各種事件，保證系統(tǒng)的高效運行。四、判斷題(共5題)21.【答案】正確【解析】進程調度確實是操作系統(tǒng)的核心功能之一，它負責決定哪個進程應該獲得CPU的時間片進行執(zhí)行，從而實現多任務處理。22.【答案】錯誤【解析】在單用戶多任務操作系統(tǒng)中，雖然可以同時運行多個程序，但這些程序屬于同一個用戶，而不是多個用戶。多用戶多任務操作系統(tǒng)才允許多個用戶同時運行程序。23.【答案】正確【解析】頁式存儲管理中，頁表是操作系統(tǒng)用來記錄邏輯頁號和物理塊號之間映射關系的數據結構，它允許操作系統(tǒng)高效地訪問內存。24.【答案】正確【解析】文件系統(tǒng)中的目錄結構可以是單級目錄結構，也可以是多級目錄結構。多級目錄結構（也稱為樹形目錄結構）可以更有效地組織和管理文件。25.【答案】正確【解析】中斷處理程序必須在非常短的時間內完成，因為中斷是異步發(fā)生的，如果處理時間過長，可能會導致系統(tǒng)響應變慢或出現其他問題。五、簡答題(共5題)26.【答案】進程狀態(tài)轉換是指進程在生命周期中從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的變化。常見的進程狀態(tài)包括：新建態(tài)（New）、就緒態(tài)（Ready）、運行態(tài)（Running）、阻塞態(tài)（Blocked）和終止態(tài)（Terminated）。【解析】進程狀態(tài)轉換反映了進程在不同時間點可能處于的不同活動狀態(tài)。當進程創(chuàng)建時，它處于新建態(tài)，然后可能變?yōu)榫途w態(tài)等待CPU時間；如果被調度執(zhí)行，它變?yōu)檫\行態(tài)；在等待某些事件（如I/O）時可能變?yōu)樽枞麘B(tài)；最終執(zhí)行完畢后變?yōu)榻K止態(tài)。27.【答案】死鎖是指兩個或多個進程在執(zhí)行過程中，因爭奪資源而造成的一種僵持狀態(tài)，它們都在等待對方釋放資源而無法繼續(xù)執(zhí)行。產生死鎖的四個必要條件包括：互斥條件、占有和等待條件、不剝奪條件和循環(huán)等待條件。【解析】死鎖是操作系統(tǒng)中的一種資源競爭現象。互斥條件意味著資源只能由一個進程使用；占有和等待條件意味著進程已經占有了至少一個資源并正在等待更多的資源；不剝奪條件意味著已分配的資源不能被強行收回；循環(huán)等待條件意味著存在一個進程資源的循環(huán)等待鏈。28.【答案】虛擬內存是一種內存管理技術，它將邏輯地址空間與物理地址空間分開。虛擬內存的工作原理包括將內存劃分為頁或段，并通過頁表或段表進行地址轉換。其優(yōu)點是增加了可用內存空間，提高了內存利用率，簡化了內存管理。缺點是增加了內存訪問開銷，可能會降低系統(tǒng)性能?！窘馕觥刻摂M內存允許操作系統(tǒng)為每個進程提供比實際物理內存更大的邏輯地址空間。工作原理是將進程的邏輯頁面存儲在外存（如硬盤）中，當進程訪問不在內存中的頁面時，通過頁交換將所需頁面從外存調入內存。優(yōu)點包括：擴展了內存空間，使得大程序可以在較小物理內存上運行；提高了內存使用效率。缺點包括：增加內存訪問時間，可能導致性能下降；需要復雜的內存管理機制。29.【答案】文件系統(tǒng)中需要目錄結構是因為它可以幫助用戶和組織文件，提高文件訪問效率。常見的目錄結構類型包括：單級目錄結構、二級目錄結構和樹形目錄結構。【解析】目錄結構是文件系統(tǒng)中用來組織和管理文件的方法。它通過將文件組織在目錄中，方便用戶查找和管理文件。單級目錄結構簡單，但難以管理大量文件；二級