計(jì)算機(jī)考研《操作系統(tǒng)》2025年模擬測試考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項(xiàng)選擇題（本大題共15小題，每小題2分，共30分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，請將所選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.下列關(guān)于操作系統(tǒng)的敘述中，正確的是（）。A.操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最重要系統(tǒng)軟件，它直接控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的所有軟硬件資源B.操作系統(tǒng)是應(yīng)用軟件的集合，為應(yīng)用軟件提供運(yùn)行環(huán)境C.操作系統(tǒng)的目的是方便用戶使用計(jì)算機(jī)，提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源利用率D.操作系統(tǒng)只是管理文件和打印機(jī)的系統(tǒng)軟件2.在進(jìn)程的多種狀態(tài)中，進(jìn)程從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為就緒狀態(tài)的原因是（）。A.進(jìn)程正在等待某個(gè)事件發(fā)生B.處理機(jī)時(shí)間片用完C.進(jìn)程執(zhí)行完畢D.進(jìn)程需要申請資源而暫時(shí)阻塞3.下列進(jìn)程調(diào)度算法中，平均等待時(shí)間最短的是（）。A.先進(jìn)先出調(diào)度算法（FIFO）B.短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法（SJF）C.優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法D.輪轉(zhuǎn)法調(diào)度算法（RR）4.在多道程序設(shè)計(jì)環(huán)境中，操作系統(tǒng)采用（）技術(shù)，目的是提高CPU的利用率和內(nèi)存的利用率。A.調(diào)度B.分時(shí)C.并發(fā)D.虛擬5.信號(hào)量機(jī)制中，信號(hào)量S的初值為0，則P(S)和V(S)操作的結(jié)果分別是（）。A.進(jìn)程阻塞，隊(duì)列空B.進(jìn)程阻塞，隊(duì)列中有一個(gè)進(jìn)程C.隊(duì)列空，進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行D.隊(duì)列中有一個(gè)進(jìn)程，進(jìn)程阻塞6.在進(jìn)程同步中，用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥的信號(hào)量S的初值通常設(shè)置為（）。A.0B.1C.N（資源數(shù)）D.M（進(jìn)程數(shù)）7.在以下存儲(chǔ)管理方式中，最適合實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分區(qū)分配的是（）。A.固定分區(qū)分配B.分頁存儲(chǔ)管理C.分段存儲(chǔ)管理D.動(dòng)態(tài)分區(qū)分配8.采用分頁存儲(chǔ)管理方式時(shí)，地址結(jié)構(gòu)中包含（）。A.段號(hào)和頁號(hào)B.段號(hào)和偏移量C.頁號(hào)和偏移量D.進(jìn)程號(hào)和頁號(hào)9.虛擬內(nèi)存是為了解決（）問題而提出的。A.內(nèi)存碎片B.外存管理C.設(shè)備分配D.進(jìn)程調(diào)度10.頁面置換算法中，總是選擇最近最少使用（LRU）頁面進(jìn)行置換的算法是（）。A.FIFOB.LRUC.ClockD.NRU11.下列關(guān)于LRU頁面置換算法的敘述中，正確的是（）。A.它需要硬件支持，記錄每個(gè)頁面的使用情況B.它的實(shí)現(xiàn)簡單，但可能產(chǎn)生Belady異常現(xiàn)象C.它總是能獲得最佳的性能D.它不考慮頁面的訪問頻率12.在文件系統(tǒng)中，文件控制塊（FCB）通常包含（）信息。A.文件名、文件大小、文件類型、物理結(jié)構(gòu)、訪問權(quán)限等B.進(jìn)程名、進(jìn)程狀態(tài)、進(jìn)程優(yōu)先級(jí)等C.設(shè)備名、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備分配表等D.內(nèi)存地址、頁表、段表等13.采用索引文件結(jié)構(gòu)時(shí)，查找一個(gè)文件需要（）次磁盤訪問。A.1B.2C.3D.多于314.在文件系統(tǒng)中，目錄結(jié)構(gòu)的作用是（）。A.實(shí)現(xiàn)文件共享B.實(shí)現(xiàn)文件保護(hù)C.組織和管理文件D.提高文件訪問速度15.緩沖技術(shù)的主要目的是（）。A.提高CPU與I/O設(shè)備之間的速度匹配B.減少CPU等待I/O的時(shí)間C.增加內(nèi)存容量D.實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性二、填空題（本大題共5小題，每空1分，共10分。請將答案填寫在題中橫線上。）16.進(jìn)程是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中資源分配和調(diào)度的基本單位，而______是進(jìn)程存在的一種動(dòng)態(tài)表現(xiàn)。17.在操作系統(tǒng)中，臨界資源是指______的資源，一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用。18.采用______調(diào)度算法時(shí)，系統(tǒng)會(huì)為每個(gè)進(jìn)程分配一個(gè)時(shí)間片，當(dāng)時(shí)間片用完時(shí)，即使進(jìn)程尚未執(zhí)行完畢，也會(huì)被暫停，調(diào)度給其他進(jìn)程。19.分頁存儲(chǔ)管理方式中，將邏輯地址空間劃分成若干個(gè)大小相等的塊，稱為______；將物理內(nèi)存空間劃分成若干個(gè)大小相等的塊，稱為______。20.在文件系統(tǒng)中，文件的物理結(jié)構(gòu)主要有順序結(jié)構(gòu)、索引結(jié)構(gòu)和______結(jié)構(gòu)三種。三、簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分。請將答案寫在答題紙上對應(yīng)題號(hào)下。）21.簡述進(jìn)程與程序的區(qū)別。22.簡述信號(hào)量機(jī)制中P(S)和V(S)操作的功能。23.簡述頁面置換算法可能引起的“Belady異常”現(xiàn)象。24.簡述文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)文件共享的一種方法。四、計(jì)算題（本大題共2小題，每小題10分，共20分。請將答案寫在答題紙上對應(yīng)題號(hào)下。）25.假設(shè)系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程分配的時(shí)間片為Q=2時(shí)間單位。進(jìn)程P0、P1、P2、P3的到達(dá)時(shí)間和計(jì)算時(shí)間為：P0(0,3),P1(1,6),P2(2,4),P3(3,5)。請采用非搶占式輪轉(zhuǎn)法（RR）計(jì)算每個(gè)進(jìn)程的完成時(shí)間和周轉(zhuǎn)時(shí)間，并計(jì)算平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。26.設(shè)內(nèi)存共有6個(gè)頁面，初始時(shí)為空。進(jìn)程訪問頁面的順序?yàn)椋?,1,2,0,3,0,1,2,3,4。請分別用FIFO和LRU頁面置換算法計(jì)算缺頁次數(shù)。假設(shè)系統(tǒng)采用FIFO算法，且使用先進(jìn)先出隊(duì)列管理空閑頁框。五、綜合應(yīng)用題（本大題共1小題，共20分。請將答案寫在答題紙上對應(yīng)題號(hào)下。）27.假設(shè)一個(gè)單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)（不考慮I/O），內(nèi)存大小為128KB，采用分頁管理，頁大小為4KB。現(xiàn)有三個(gè)進(jìn)程P0、P1、P2需要運(yùn)行，它們的邏輯地址空間大小和當(dāng)前分配的頁框號(hào)（頁框號(hào)從0開始，表示物理內(nèi)存頁框）如下：*P0:邏輯地址空間為16頁，當(dāng)前分配的頁框號(hào)為{3,10,12}*P1:邏輯地址空間為20頁，當(dāng)前分配的頁框號(hào)為{1,5,7}*P2:邏輯地址空間為24頁，當(dāng)前分配的頁框號(hào)為{0,2,4}假設(shè)CPU要訪問P0的邏輯地址為(5,1021)，請計(jì)算該邏輯地址對應(yīng)的物理地址。如果此時(shí)P1需要訪問其邏輯地址為(10,3000)的數(shù)據(jù)，但該頁不在其分配的頁框中，請簡述操作系統(tǒng)處理此缺頁中斷的過程（需要說明缺頁頁框的選擇策略，例如可以假設(shè)采用LRU策略）。試卷答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.B3.B4.D5.B6.A7.D8.C9.A10.B11.B12.A13.B14.C15.A二、填空題16.運(yùn)行17.臨界18.輪轉(zhuǎn)法(或RR)19.頁面；頁框(或Frame)20.索引順序(或ISAM)三、簡答題21.答：程序是靜態(tài)的，由指令、數(shù)據(jù)等組成，存放在存儲(chǔ)器中；進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的，是程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集上的執(zhí)行過程，具有狀態(tài)、生命周期，需要系統(tǒng)資源。同一程序可以多次執(zhí)行，產(chǎn)生多個(gè)進(jìn)程。22.答：P(S)操作用于請求資源，若資源可用（S>0），則占用資源；若資源不可用（S≤0），則進(jìn)程進(jìn)入阻塞狀態(tài)，并將進(jìn)程放入等待該資源的隊(duì)列中。V(S)操作用于釋放資源，若等待隊(duì)列非空，則將隊(duì)列中一個(gè)進(jìn)程移出阻塞狀態(tài)，進(jìn)入就緒狀態(tài)。23.答：Belady異?，F(xiàn)象是指在采用某些頁面置換算法（如FIFO）時(shí)，增加物理內(nèi)存中頁面的數(shù)量，反而可能導(dǎo)致缺頁次數(shù)增加的現(xiàn)象。這違背了直覺，即增加資源應(yīng)提高性能。24.答：文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)文件共享的方法有多種，例如：為被共享的文件建立共享文件目錄，允許多個(gè)目錄項(xiàng)指向同一文件物理副本；使用符號(hào)鏈接（軟鏈接），創(chuàng)建一個(gè)指針文件，指向目標(biāo)文件；使用硬鏈接，在文件系統(tǒng)目錄中創(chuàng)建一個(gè)與原文件具有相同inode的目錄項(xiàng)（對已存在文件的inode進(jìn)行鏈接）。四、計(jì)算題25.答：*按到達(dá)順序排列：P0(0,3),P1(1,6),P2(2,4),P3(3,5)*RR時(shí)間片Q=2，按到達(dá)順序執(zhí)行：*P0:到達(dá)0，執(zhí)行0-2，完成2。剩余時(shí)間1。*P1:到達(dá)1，等待P0完成，執(zhí)行2-4，完成4。剩余時(shí)間2。*P2:到達(dá)2，等待P0、P1完成，執(zhí)行4-6，完成6。剩余時(shí)間2。*P3:到達(dá)3，等待P0、P1、P2完成，執(zhí)行6-8，完成8。剩余時(shí)間1。*回到P0:執(zhí)行8-10，完成10。剩余時(shí)間0。*P1:執(zhí)行10-12，完成12。剩余時(shí)間0。*P2:執(zhí)行12-14，完成14。剩余時(shí)間0。*P3:已完成。*完成時(shí)間：P0=10,P1=12,P2=14,P3=8*周轉(zhuǎn)時(shí)間(完成時(shí)間-到達(dá)時(shí)間):*P0:10-0=10*P1:12-1=11*P2:14-2=12*P3:8-3=5*平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=(10+11+12+5)/4=38/4=9.526.答：*物理內(nèi)存頁框數(shù)=6，初始為空。*訪問序列：0,1,2,0,3,0,1,2,3,4*FIFO算法:*0:[0]，缺頁，缺頁次數(shù)=1*1:[0,1]，缺頁，缺頁次數(shù)=2*2:[0,1,2]，缺頁，缺頁次數(shù)=3*0:[1,2,0](替換最先進(jìn)來的1)，缺頁，缺頁次數(shù)=4*3:[2,0,3](替換最先進(jìn)來的0)，缺頁，缺頁次數(shù)=5*0:[0,3,2](替換最先進(jìn)來的3)，缺頁，缺頁次數(shù)=6*1:[1,2,0](頁1已在)，不缺頁*2:[1,2,0](頁2已在)，不缺頁*3:[1,3,0](替換最先進(jìn)來的2)，缺頁，缺頁次數(shù)=7*4:[4,3,0](替換最先進(jìn)來的0)，缺頁，缺頁次數(shù)=8*FIFO總?cè)表摯螖?shù)=8*LRU算法:*0:[0]，缺頁，缺頁次數(shù)=1*1:[0,1]，缺頁，缺頁次數(shù)=2*2:[0,1,2]，缺頁，缺頁次數(shù)=3*0:[1,2,0](LRU替換最久未用的1)，缺頁，缺頁次數(shù)=4*3:[2,0,3](LRU替換最久未用的2)，缺頁，缺頁次數(shù)=5*0:[0,3,2](LRU替換最久未用的3)，缺頁，缺頁次數(shù)=6*1:[1,2,0](頁1已在)，不缺頁*2:[1,2,0](頁2已在)，不缺頁*3:[1,3,0](頁3已在)，不缺頁*4:[4,3,0](LRU替換最久未用的3)，缺頁，缺頁次數(shù)=7*LRU總?cè)表摯螖?shù)=7五、綜合應(yīng)用題27.答：*內(nèi)存大小=128KB=128*1024Bytes=32*4KB=32頁框。*頁大小=4KB。*P0邏輯地址(5,1021)：*頁號(hào)=1021/4096=0(整數(shù)部分)*偏移量=1021%4096=1021*物理頁框號(hào)=P0分配的頁框號(hào)中未使用{3,10,12}，選擇0。若假設(shè)按分配順序替換，則先替換3。*物理地址=物理頁框號(hào)*頁大小+偏移量=0*4096+1021=1021Bytes。**（注：此處物理頁框號(hào)選擇為0是基于題目未明確說明缺頁處理策略，若按分配順序替換P0，則替換其頁框號(hào)3，物理頁框號(hào)=3，物理地址=3*4096+1021=12239Bytes。請根據(jù)具體假設(shè)調(diào)整）**P1邏輯地址(10,3000)缺頁處理：*頁號(hào)=3000/4096=0(整數(shù)部分)*偏移量=3000%4096=3000*P1當(dāng)前分配的頁框號(hào)為{1,5,7}，頁號(hào)0的頁框不在其中，發(fā)生缺頁中斷。*操作系統(tǒng)處理過程：1.將進(jìn)程P1置為阻塞狀態(tài)，放入頁號(hào)0的等待隊(duì)列。2.選擇一個(gè)頁框進(jìn)行置換。假設(shè)采用LRU策略：*檢查P0、P2分配的頁框{3,10,12}是否在內(nèi)存中，它們都在，且是最近使用的。*檢查P1分配的頁框{1