計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)考試試題及答案考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填入括號內(nèi)）1.下列關(guān)于操作系統(tǒng)的敘述中，錯(cuò)誤的是（）。A.操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心B.操作系統(tǒng)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的所有硬件資源C.操作系統(tǒng)為用戶程序提供運(yùn)行環(huán)境D.操作系統(tǒng)是應(yīng)用軟件的集合2.在多道程序設(shè)計(jì)中，提高CPU利用率的主要目的是（）。A.減少用戶等待時(shí)間B.提高內(nèi)存利用率C.增加系統(tǒng)吞吐量D.降低主存容量需求3.下列進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換中，不可能發(fā)生的是（）。A.運(yùn)行態(tài)->就緒態(tài)B.就緒態(tài)->運(yùn)行態(tài)C.運(yùn)行態(tài)->停止態(tài)D.停止態(tài)->運(yùn)行態(tài)4.下列進(jìn)程調(diào)度算法中，平均等待時(shí)間最短的是（）。A.先來先服務(wù)（FCFS）B.短作業(yè)優(yōu)先（SJF）C.輪轉(zhuǎn)調(diào)度（RoundRobin）D.優(yōu)先級調(diào)度5.下列關(guān)于虛擬內(nèi)存的敘述中，正確的是（）。A.虛擬內(nèi)存可以增大物理內(nèi)存的容量B.虛擬內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)需要硬件的支持C.虛擬內(nèi)存管理不需要進(jìn)行頁面置換D.虛擬內(nèi)存會降低系統(tǒng)的內(nèi)存訪問速度6.采用DMA方式傳送數(shù)據(jù)時(shí)，CPU在數(shù)據(jù)傳輸過程中的狀態(tài)是（）。A.忙碌等待B.執(zhí)行其他任務(wù)C.需要中斷服務(wù)D.處于暫停狀態(tài)7.文件系統(tǒng)中，文件控制塊（FCB）的主要作用是（）。A.存儲文件內(nèi)容B.記錄文件物理結(jié)構(gòu)C.管理文件信息D.存放文件目錄8.下列關(guān)于目錄結(jié)構(gòu)的敘述中，正確的是（）。A.單級目錄結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)文件共享B.雙級目錄結(jié)構(gòu)能夠消除文件名沖突C.樹形目錄結(jié)構(gòu)是最簡單的目錄結(jié)構(gòu)D.圖形目錄結(jié)構(gòu)會降低文件檢索效率9.在I/O控制方式中，需要CPU頻繁參與的是（）。A.程序查詢方式B.中斷驅(qū)動方式C.DMA方式D.通道方式10.產(chǎn)生死鎖的一個(gè)必要條件是（）。A.資源獨(dú)占B.資源共享C.請求與保持D.循環(huán)等待二、填空題（每空1分，共10分。請將答案填入橫線上）1.操作系統(tǒng)通過_________機(jī)制實(shí)現(xiàn)用戶程序的執(zhí)行。2.進(jìn)程的基本狀態(tài)包括_________、就緒態(tài)和阻塞態(tài)。3.頁面置換算法中的_________算法局部性原理。4.虛擬內(nèi)存的主要目的是解決_________不足的問題。5.文件系統(tǒng)中的_________是管理和控制文件的基本單位。6.目錄結(jié)構(gòu)中的_________目錄是系統(tǒng)中唯一的根目錄。7.I/O控制方式中的_________方式可以提高CPU的利用率。8.死鎖預(yù)防的主要措施包括破壞_________、_________和_________。9.設(shè)備獨(dú)立性軟件通常分為_________層和_________層。10.操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)包括_________、_________和_________。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述操作系統(tǒng)的主要功能。2.解釋什么是進(jìn)程上下文切換，并說明其過程。3.比較順序文件結(jié)構(gòu)和索引文件結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。4.簡述中斷處理過程。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.假設(shè)某系統(tǒng)有一個(gè)CPU，平均每次指令執(zhí)行需要1個(gè)時(shí)間單位。系統(tǒng)中有三個(gè)進(jìn)程P1、P2、P3，它們的CPUBurstTime分別為3、4、5個(gè)時(shí)間單位。若采用非搶占式先來先服務(wù)（FCFS）調(diào)度算法，計(jì)算每個(gè)進(jìn)程的周轉(zhuǎn)時(shí)間和帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，并求系統(tǒng)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。2.設(shè)內(nèi)存塊號分別為0,1,2,3,4，頁面號分別為A,B,C,D。內(nèi)存采用LRU頁面置換算法，頁面的訪問序列為：A,B,A,C,D,A,B,C,D,A。試畫出頁面置換過程，并統(tǒng)計(jì)缺頁次數(shù)。五、論述題（10分）論述分時(shí)操作系統(tǒng)的主要特征及其實(shí)現(xiàn)方法。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.D4.B5.B6.B7.C8.B9.A10.D二、填空題1.系統(tǒng)調(diào)用2.運(yùn)行態(tài)3.最優(yōu)置換4.內(nèi)存5.文件控制塊(FCB)6.根7.程序查詢8.請求與保持，非搶占，循環(huán)等待9.設(shè)備驅(qū)動，設(shè)備獨(dú)立性軟件10.使用戶方便，提高資源利用率，提高系統(tǒng)效率三、簡答題1.答：操作系統(tǒng)的主要功能包括進(jìn)程管理（處理機(jī)調(diào)度、進(jìn)程同步與互斥、進(jìn)程通信）、內(nèi)存管理（內(nèi)存分配與回收、地址映射、內(nèi)存保護(hù)與共享）、文件管理（文件存儲空間管理、文件目錄管理、文件使用與保護(hù)）和設(shè)備管理（設(shè)備分配與回收、設(shè)備控制、緩沖管理）。2.答：進(jìn)程上下文切換是指將CPU當(dāng)前正在執(zhí)行進(jìn)程的狀態(tài)信息（包括程序計(jì)數(shù)器、寄存器內(nèi)容、內(nèi)存管理信息等）保存到內(nèi)存中，同時(shí)將另一個(gè)就緒進(jìn)程的狀態(tài)信息加載到CPU的寄存器和內(nèi)存管理單元中，使CPU切換到該進(jìn)程執(zhí)行的過程。過程通常包括：保存當(dāng)前進(jìn)程上下文、選擇下一個(gè)要執(zhí)行的進(jìn)程、加載新進(jìn)程上下文、恢復(fù)新進(jìn)程執(zhí)行。3.答：順序文件結(jié)構(gòu)將文件數(shù)據(jù)按邏輯順序連續(xù)存儲在存儲介質(zhì)上，優(yōu)點(diǎn)是存儲效率高、讀取連續(xù)數(shù)據(jù)速度快；缺點(diǎn)是插入和刪除操作困難。索引文件結(jié)構(gòu)為每個(gè)文件建立一張索引表，索引表記錄了數(shù)據(jù)塊地址等信息，優(yōu)點(diǎn)是支持文件的隨機(jī)訪問、便于插入和刪除操作；缺點(diǎn)是增加了索引表的管理開銷，查找數(shù)據(jù)時(shí)需要先訪問索引表。4.答：中斷處理過程通常包括：中斷請求、中斷判優(yōu)（如果有多個(gè)中斷請求）、中斷響應(yīng)（保存當(dāng)前進(jìn)程狀態(tài)、關(guān)中斷）、中斷處理（執(zhí)行中斷服務(wù)程序）、中斷返回（恢復(fù)中斷前進(jìn)程狀態(tài)、開中斷）。四、計(jì)算題1.答：-FCFS調(diào)度順序：P1,P2,P3-周轉(zhuǎn)時(shí)間（TurnaroundTime）=完成時(shí)間-到達(dá)時(shí)間（假設(shè)均為0）-P1:3-0=3-P2:3+4-0=7-P3:3+4+5-0=12-帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間（WeightedTurnaroundTime）=周轉(zhuǎn)時(shí)間/CPUBurstTime-P1:3/3=1-P2:7/4=1.75-P3:12/5=2.4-平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=(3+7+12)/3=7-平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間=(1+1.75+2.4)/3≈1.52.答：-訪問序列：A,B,A,C,D,A,B,C,D,A-內(nèi)存塊號：0,1,2,3,4-頁面置換過程：-A:[A](缺頁),缺頁次數(shù)=1-B:[A,B](缺頁),缺頁次數(shù)=2-A:[A,B](已在內(nèi)存),缺頁次數(shù)=2-C:[B,C](缺頁),缺頁次數(shù)=3-D:[C,D](缺頁),缺頁次數(shù)=4-A:[D,A](缺頁,LRU是C),[A,D](缺頁,LRU是B),[A,C](缺頁,LRU是B),[C,A](缺頁,LRU是B),[C,D](缺頁,LRU是A),[D,C](缺頁,LRU是A),[C,A](缺頁,LRU是D),[D,C](缺頁,LRU是A),[C,D](缺頁,LRU是A),缺頁次數(shù)=9-統(tǒng)計(jì)缺頁次數(shù)：9次五、論述題答：分時(shí)操作系統(tǒng)的主要特征包括：1.多路性：多個(gè)用戶同時(shí)使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2.交互性：用戶通過與計(jì)算機(jī)進(jìn)行對話方式使