計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)與應(yīng)用考試試題及答案考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的系統(tǒng)軟件，它的主要功能不包括A.處理機(jī)管理B.存儲(chǔ)管理C.設(shè)備管理D.應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)2.在下列進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換中，不可能發(fā)生的是A.就緒態(tài)->運(yùn)行態(tài)B.運(yùn)行態(tài)->就緒態(tài)C.運(yùn)行態(tài)->等待態(tài)D.等待態(tài)->運(yùn)行態(tài)3.下面關(guān)于進(jìn)程和線程的描述，正確的是A.進(jìn)程是資源分配的基本單位，線程是CPU調(diào)度的基本單位B.進(jìn)程是CPU調(diào)度的基本單位，線程是資源分配的基本單位C.進(jìn)程和線程都是資源分配的基本單位D.進(jìn)程和線程都不是資源分配的基本單位4.頁(yè)面置換算法中，不會(huì)出現(xiàn)顛簸現(xiàn)象的是A.先進(jìn)先出算法(FIFO)B.最近最少使用算法(LRU)C.最不常用算法(LFU)D.最優(yōu)算法(Optimal)5.文件系統(tǒng)中的目錄結(jié)構(gòu)主要有A.線性結(jié)構(gòu)B.樹(shù)形結(jié)構(gòu)C.圖狀結(jié)構(gòu)D.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)6.下列設(shè)備中，屬于輸入設(shè)備的是A.顯示器B.打印機(jī)C.鍵盤(pán)D.硬盤(pán)7.設(shè)備分配中，避免死鎖的一種方法是A.優(yōu)先級(jí)分配B.先請(qǐng)求先服務(wù)C.破壞死鎖產(chǎn)生的條件D.設(shè)備spooling技術(shù)8.在操作系統(tǒng)中，提供用戶(hù)接口的類(lèi)型主要有A.命令接口B.圖形接口C.程序接口D.以上都是9.虛擬內(nèi)存技術(shù)的主要目的是A.擴(kuò)大物理內(nèi)存的容量B.提高內(nèi)存的利用率C.實(shí)現(xiàn)內(nèi)存保護(hù)D.以上都是10.引起死鎖的一個(gè)必要條件是A.互斥B.請(qǐng)求和保持C.不剝奪D.循環(huán)等待二、填空題1.操作系統(tǒng)通過(guò)_________來(lái)管理進(jìn)程。2.進(jìn)程狀態(tài)主要有_________、_________和_________。3.頁(yè)式存儲(chǔ)管理中，地址映射需要經(jīng)過(guò)_________和_________兩個(gè)階段。4.文件系統(tǒng)中，文件目錄項(xiàng)主要包含_________和_________。5.設(shè)備管理的核心是_________。6.磁盤(pán)調(diào)度算法中，最常用的是_________算法和_________算法。7.操作系統(tǒng)的_________接口為用戶(hù)提供了使用系統(tǒng)資源的命令。8.虛擬內(nèi)存采用_________頁(yè)面置換算法可以提高效率。9.為了防止死鎖，可以采取_________、_________和_________等策略。10.設(shè)備獨(dú)立性軟件層通常稱(chēng)為_(kāi)________。三、判斷題1.操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最重要系統(tǒng)軟件。()2.線程和進(jìn)程都是資源分配的基本單位。()3.任何進(jìn)程都至少處于一種狀態(tài)。()4.分段存儲(chǔ)管理比分頁(yè)存儲(chǔ)管理更能提高內(nèi)存的利用率。()5.文件系統(tǒng)只能管理磁盤(pán)上的文件。()6.設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是設(shè)備獨(dú)立性軟件的一部分。()7.先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法是一種非搶占式調(diào)度算法。()8.虛擬內(nèi)存可以解決內(nèi)存碎片問(wèn)題。()9.死鎖是指兩個(gè)或兩個(gè)以上進(jìn)程無(wú)限期地等待對(duì)方擁有的資源。()10.設(shè)備spooling技術(shù)可以提高打印機(jī)等設(shè)備的利用率。()四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述進(jìn)程與線程的區(qū)別。2.簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)提供哪些功能。3.簡(jiǎn)述文件系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)文件的共享。4.簡(jiǎn)述設(shè)備分配過(guò)程中可能出現(xiàn)的死鎖問(wèn)題及解決方法。五、綜合應(yīng)用題1.假設(shè)有一個(gè)單道批處理系統(tǒng)，系統(tǒng)中只有一臺(tái)處理機(jī)和一臺(tái)磁盤(pán)，現(xiàn)有兩個(gè)進(jìn)程P1和P2交替執(zhí)行，每個(gè)進(jìn)程需要執(zhí)行三次I/O操作，P1的執(zhí)行順序是：計(jì)算-I/O-計(jì)算-I/O-計(jì)算；P2的執(zhí)行順序是：計(jì)算-計(jì)算-I/O-計(jì)算-I/O。假設(shè)計(jì)算和I/O的時(shí)間均為1個(gè)單位時(shí)間，請(qǐng)分別用先來(lái)先服務(wù)(FCFS)調(diào)度算法和最短作業(yè)優(yōu)先(SJF)調(diào)度算法計(jì)算兩個(gè)進(jìn)程的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。(假設(shè)P1先到達(dá))2.設(shè)有一個(gè)采用分頁(yè)存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)，頁(yè)面大小為1024字節(jié)，內(nèi)存地址是32位，邏輯地址是20位。請(qǐng)問(wèn)：(1)該系統(tǒng)最多可以使用多少個(gè)物理頁(yè)？(2)邏輯地址0x12345678的頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)位移分別是多少？3.解釋什么是內(nèi)存碎片，并簡(jiǎn)述解決內(nèi)存碎片問(wèn)題的兩種主要方法。試卷答案一、選擇題1.D2.D3.A4.B5.B6.C7.C8.D9.D10.D二、填空題1.進(jìn)程調(diào)度2.就緒態(tài)，運(yùn)行態(tài)，等待態(tài)3.地址轉(zhuǎn)換，地址映射4.文件名，文件屬性5.設(shè)備分配6.最短尋道時(shí)間優(yōu)先，掃描(或SSCAN)7.命令8.LRU(或最近最少使用)9.預(yù)防，避免，檢測(cè)10.設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序三、判斷題1.√2.√3.√4.×5.×6.√7.√8.√9.√10.√四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：區(qū)分進(jìn)程和線程的核心在于資源分配和調(diào)度單位。進(jìn)程是資源分配的基本單位，擁有獨(dú)立的地址空間和資源，而線程是CPU調(diào)度的基本單位，共享所屬進(jìn)程的地址空間和資源，開(kāi)銷(xiāo)較小，切換更快。進(jìn)程：資源分配單位，獨(dú)立地址空間，交互方式復(fù)雜。線程：CPU調(diào)度單位，共享地址空間，交互方式簡(jiǎn)單。2.解析思路：操作系統(tǒng)的功能主要圍繞計(jì)算機(jī)資源的管理和調(diào)度展開(kāi)，為用戶(hù)和應(yīng)用程序提供方便、高效的服務(wù)。主要包括：處理機(jī)管理（進(jìn)程管理、線程管理）、內(nèi)存管理（地址映射、內(nèi)存分配與回收、內(nèi)存保護(hù)）、文件管理（文件創(chuàng)建、刪除、讀寫(xiě)、共享、保護(hù)）、設(shè)備管理（設(shè)備分配、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、緩沖管理、設(shè)備獨(dú)立性）、并提供用戶(hù)接口（命令接口、圖形接口、程序接口）。答案應(yīng)涵蓋以上幾個(gè)主要方面。3.解析思路：文件共享是操作系統(tǒng)文件管理的重要功能。實(shí)現(xiàn)文件共享通常有多種方式：可以通過(guò)設(shè)置文件共享屬性，允許多個(gè)用戶(hù)或進(jìn)程訪問(wèn)；可以通過(guò)建立符號(hào)鏈接或硬鏈接實(shí)現(xiàn)；可以通過(guò)文件系統(tǒng)提供的共享文件表或命名管道等方式實(shí)現(xiàn)；也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)等實(shí)現(xiàn)跨機(jī)器的文件共享。答案應(yīng)至少提及一兩種具體實(shí)現(xiàn)方法。4.解析思路：設(shè)備分配可能導(dǎo)致死鎖。當(dāng)多個(gè)進(jìn)程請(qǐng)求不同的設(shè)備，并且這些設(shè)備互斥使用，且每個(gè)進(jìn)程都占用了某個(gè)設(shè)備，并請(qǐng)求另一個(gè)進(jìn)程占用的設(shè)備時(shí)，就可能發(fā)生死鎖。解決方法包括：預(yù)防死鎖（破壞死鎖產(chǎn)生的條件，如采用資源有序分配法）；避免死鎖（通過(guò)銀行家算法等檢查資源分配是否安全）；檢測(cè)死鎖（允許死鎖發(fā)生，通過(guò)資源剝奪等方法恢復(fù)）；解除死鎖（強(qiáng)制剝奪部分進(jìn)程資源或殺死進(jìn)程）。答案應(yīng)說(shuō)明死鎖產(chǎn)生的原因，并至少提及一種解決策略。五、綜合應(yīng)用題1.解析思路：(1)FCFS:按進(jìn)程到達(dá)順序執(zhí)行。計(jì)算P1:1(C)-2(I)-3(C)-4(I)-5(C)=15;計(jì)算P2:1(C)-2(C)-3(I)-4(C)-5(I)=15?？倳r(shí)間30。周轉(zhuǎn)時(shí)間T=完成時(shí)間-到達(dá)時(shí)間。P1到達(dá)時(shí)間0，完成時(shí)間15，周轉(zhuǎn)時(shí)間15。P2到達(dá)時(shí)間15，完成時(shí)間30，周轉(zhuǎn)時(shí)間15。平均周轉(zhuǎn)時(shí)間(15+15)/2=15。帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間WT=T/CT=15/1+15/1=30。平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間30/2=15。(2)SJF:按執(zhí)行時(shí)間短優(yōu)先。計(jì)算P1:1(C)-2(I)-3(C)-4(I)-5(C)=15;計(jì)算P2:1(C)-2(C)-3(I)-4(C)-5(I)=15?？倳r(shí)間30。周轉(zhuǎn)時(shí)間同F(xiàn)CFS。平均周轉(zhuǎn)時(shí)間同F(xiàn)CFS。帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間WT=15/1+15/1=30。平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間30/2=15。注意：這是一個(gè)簡(jiǎn)化的例子，假設(shè)計(jì)算和I/O時(shí)間相同，且P1先到。實(shí)際執(zhí)行順序會(huì)不同，導(dǎo)致結(jié)果不同。此處的計(jì)算基于題目給定的順序。2.解析思路：(1)物理頁(yè)數(shù)=內(nèi)存總?cè)萘?頁(yè)面大小。題目未給內(nèi)存總?cè)萘?，但地址位?shù)決定了尋址范圍。32位物理地址，最大地址2^32-1。若頁(yè)面大小1024=2^10字節(jié)，則頁(yè)內(nèi)位移需要10位。因此邏輯地址共20位，其中頁(yè)內(nèi)位移10位，頁(yè)號(hào)=20-10=10位。最大頁(yè)號(hào)=2^10-1=1023。所以最多可用1023個(gè)物理頁(yè)。(2)邏輯地址0x12345678轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制：00010010001101000101011001111000。頁(yè)內(nèi)位移：低10位=011001111000。頁(yè)號(hào)：高10位=000100100011。轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制：頁(yè)號(hào)=0x123，頁(yè)內(nèi)位移=0x678。3.解析思路：(1)內(nèi)存碎片：指內(nèi)存中存在許多無(wú)法被利用的小空閑塊，這些小塊分散在內(nèi)存各處，導(dǎo)致無(wú)法為較大的程序分配足夠的連續(xù)內(nèi)存空間。分為內(nèi)部碎片（分配給進(jìn)程的內(nèi)存塊比請(qǐng)求的大小略大，多余部分是內(nèi)部碎片）和外部碎片（內(nèi)存中存在許多小塊空閑區(qū)域，但它們不連續(xù)）。(2)