2025年大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（操作系統(tǒng)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共40分）（總共20題，每題2分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫在答題紙上）1.操作系統(tǒng)的主要功能不包括以下哪一項(xiàng)？A.處理器管理B.存儲(chǔ)管理C.數(shù)據(jù)庫(kù)管理D.設(shè)備管理2.進(jìn)程與程序的本質(zhì)區(qū)別是？A.進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的，程序是靜態(tài)的B.進(jìn)程存儲(chǔ)在內(nèi)存，程序存儲(chǔ)在外存C.進(jìn)程包含程序，程序包含進(jìn)程D.進(jìn)程比程序運(yùn)行速度快3.以下哪種調(diào)度算法有利于短作業(yè)？A.先來先服務(wù)調(diào)度算法B.短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法C.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法D.多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法4.虛擬存儲(chǔ)技術(shù)的主要目的是？A.提高內(nèi)存利用率B.提高CPU利用率C.提高外存利用率D.提高I/O設(shè)備利用率5.進(jìn)程的三種基本狀態(tài)不包括？A.運(yùn)行態(tài)B.就緒態(tài)C.阻塞態(tài)D.終止態(tài)6.操作系統(tǒng)中，對(duì)信號(hào)量S的P原語操作定義中，使進(jìn)程進(jìn)入相應(yīng)等待隊(duì)列等待的條件是？A.S>0B.S=0C.S<0D.S≠07.以下關(guān)于文件系統(tǒng)的描述，錯(cuò)誤的是？A.文件系統(tǒng)負(fù)責(zé)文件的存儲(chǔ)、檢索和修改B.文件系統(tǒng)為用戶提供統(tǒng)一的文件接口C.文件系統(tǒng)只管理磁盤文件D.文件系統(tǒng)包括目錄管理、文件存儲(chǔ)空間管理等功能8.設(shè)備管理中引入緩沖技術(shù)的目的不包括？A.緩解CPU與I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾B.減少對(duì)CPU的中斷頻率，放寬對(duì)CPU中斷響應(yīng)時(shí)間的限制C.提高CPU和I/O設(shè)備的利用率D.提高內(nèi)存利用率9.操作系統(tǒng)采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)提高了CPU和外部設(shè)備的？A.利用率B.可靠性C.穩(wěn)定性D.兼容性10.進(jìn)程同步機(jī)制應(yīng)遵循的原則不包括？A.空閑讓進(jìn)B.忙則等待C.有限等待D.無限等待11.以下哪種存儲(chǔ)管理方式會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部碎片？A.分頁(yè)存儲(chǔ)管理B.分段存儲(chǔ)管理C.固定分區(qū)存儲(chǔ)管理D.可變分區(qū)存儲(chǔ)管理12.操作系統(tǒng)中，用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信的機(jī)制是？A.信號(hào)量B.管道C.信箱D.以上都是13.以下關(guān)于死鎖的描述，正確的是？A.死鎖是指兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行過程中，因爭(zhēng)奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象B.死鎖只可能發(fā)生在具有共享資源的系統(tǒng)中C.死鎖是系統(tǒng)故障，與進(jìn)程無關(guān)D.死鎖一旦發(fā)生，系統(tǒng)無法恢復(fù)14.頁(yè)面置換算法中，最佳置換算法是？A.選擇在最近的將來最久不使用的頁(yè)面進(jìn)行置換B.選擇在內(nèi)存駐留時(shí)間最長(zhǎng)的頁(yè)面進(jìn)行置換C.選擇在內(nèi)存駐留時(shí)間最短的頁(yè)面進(jìn)行置換D.隨機(jī)選擇一個(gè)頁(yè)面進(jìn)行置換15.操作系統(tǒng)中，文件的邏輯結(jié)構(gòu)通常分為？A.流式文件和記錄式文件B.順序文件和隨機(jī)文件C.索引文件和哈希文件D.只讀文件和讀寫文件16.設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的主要功能不包括？A.接收用戶的I/O請(qǐng)求B.實(shí)現(xiàn)CPU和設(shè)備控制器之間的通信C.對(duì)設(shè)備進(jìn)行初始化和啟動(dòng)D.進(jìn)行設(shè)備中斷處理17.操作系統(tǒng)中，線程的特點(diǎn)不包括？A.線程是CPU調(diào)度和分派的基本單位B.線程擁有自己獨(dú)立的內(nèi)存空間C.同一進(jìn)程中的線程共享進(jìn)程的資源D.線程之間的通信比進(jìn)程之間的通信更高效18.以下關(guān)于操作系統(tǒng)安全的描述，錯(cuò)誤的是？A.操作系統(tǒng)安全包括用戶認(rèn)證、訪問控制等方面B.操作系統(tǒng)安全只關(guān)注系統(tǒng)內(nèi)部的安全，不涉及網(wǎng)絡(luò)安全C.操作系統(tǒng)安全可以防止非法用戶訪問系統(tǒng)資源D.操作系統(tǒng)安全可以保護(hù)系統(tǒng)免受病毒、惡意軟件等攻擊19.進(jìn)程控制塊（PCB）不包含以下哪項(xiàng)信息？A.進(jìn)程標(biāo)識(shí)符B.程序和數(shù)據(jù)的地址C.進(jìn)程優(yōu)先級(jí)D.進(jìn)程執(zhí)行結(jié)果20.操作系統(tǒng)中，文件目錄結(jié)構(gòu)通常采用？A.單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)B.二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)C.樹形目錄結(jié)構(gòu)D.網(wǎng)狀目錄結(jié)構(gòu)第II卷（非選擇題共60分）簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）21.簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)的定義和主要功能。22.簡(jiǎn)述進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)。23.簡(jiǎn)述虛擬內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)原理。24.簡(jiǎn)述文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。綜合題（每題10分，共20分）25.有一個(gè)具有兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)，作業(yè)調(diào)度采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，進(jìn)程調(diào)度采用先來先服務(wù)調(diào)度算法?，F(xiàn)有如下作業(yè)序列：作業(yè)1：到達(dá)時(shí)間8:00，估計(jì)運(yùn)行時(shí)間2小時(shí)；作業(yè)2：到達(dá)時(shí)間8:30，估計(jì)運(yùn)行時(shí)間1小時(shí)；作業(yè)3：到達(dá)時(shí)間9:00，估計(jì)運(yùn)行時(shí)間0.5小時(shí)。請(qǐng)畫出作業(yè)調(diào)度和進(jìn)程調(diào)度的甘特圖，并計(jì)算每個(gè)作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。26.假設(shè)系統(tǒng)有3個(gè)進(jìn)程P0、P1、P2和3類資源R0、R1、R2，各進(jìn)程的最大需求、已分配資源數(shù)和系統(tǒng)可用資源數(shù)如下表所示：|進(jìn)程|最大需求|已分配資源數(shù)|系統(tǒng)可用資源數(shù)||----|----|----|----||P0|7,5,3|0,1,0|3,3,2||P1|3,2,2|2,0,0||P2|9,0,2|3,0,2|請(qǐng)問系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)？如果是，請(qǐng)給出一個(gè)安全序列；如果不是，請(qǐng)說明理由。材料分析題（每題10分，共20分）27.材料：在一個(gè)多道程序系統(tǒng)中，有若干進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行。其中一個(gè)進(jìn)程P在執(zhí)行過程中，先后申請(qǐng)了資源R1和R2。問題：請(qǐng)分析可能導(dǎo)致死鎖的原因，并提出避免死鎖的措施。28.材料：某文件系統(tǒng)采用索引分配方式，文件A的索引表如下所示：|塊號(hào)|塊內(nèi)偏移量||----|----||100|0||101|1024||102|2048|問題：請(qǐng)描述文件A的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，并說明如何通過索引表訪問文件A的第3072個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)題（每題10分，共20分）29.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的進(jìn)程同步機(jī)制，用于兩個(gè)進(jìn)程之間的互斥訪問共享資源。30.設(shè)計(jì)一個(gè)文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)，要求能夠方便地實(shí)現(xiàn)文件的分類存儲(chǔ)和快速檢索。答案：1.C2.A3.B4.A5.D6.C7.C8.D9.A10.D11.C12.D13.A14.A15.A16.A17.B18.B19.D20.C21.操作系統(tǒng)是管理計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源的計(jì)算機(jī)程序。主要功能包括處理器管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理、作業(yè)管理等。22.進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)包括：正在執(zhí)行的進(jìn)程執(zhí)行完畢、正在執(zhí)行的進(jìn)程調(diào)用阻塞原語將自己阻塞起來進(jìn)入等待狀態(tài)、正在執(zhí)行的進(jìn)程調(diào)用了P原語操作，從而因資源不足而被阻塞；或調(diào)用了V原語操作激活了等待資源的進(jìn)程隊(duì)列、在分時(shí)系統(tǒng)中時(shí)間片用完。23.虛擬內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)原理是利用請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式，當(dāng)進(jìn)程訪問的頁(yè)面不在內(nèi)存時(shí)，產(chǎn)生缺頁(yè)中斷，系統(tǒng)將外存中的相應(yīng)頁(yè)面調(diào)入內(nèi)存，同時(shí)將內(nèi)存中暫時(shí)不用的頁(yè)面調(diào)出到外存，以騰出空間。24.文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)包括：用戶接口層、文件目錄層、存取控制驗(yàn)證層、邏輯文件系統(tǒng)層、物理文件系統(tǒng)層。25.作業(yè)調(diào)度：8:00作業(yè)1進(jìn)入，8:30作業(yè)2進(jìn)入，9:00作業(yè)3進(jìn)入，作業(yè)3先執(zhí)行，9:30作業(yè)3完成，作業(yè)2執(zhí)行，10:30作業(yè)2完成，作業(yè)1執(zhí)行，12:00作業(yè)1完成。周轉(zhuǎn)時(shí)間：作業(yè)1為4小時(shí)，作業(yè)2為2小時(shí)，作業(yè)3為0.5小時(shí)。平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為(4+2+0.5)/3=2.17小時(shí)。甘特圖：8:00-9:30作業(yè)3，9:30-10:30作業(yè)2，10:30-12:00作業(yè)1。26.系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。安全序列為P1、P0、P2。因?yàn)镻1獲得資源后可運(yùn)行完并釋放資源，此時(shí)系統(tǒng)可用資源變?yōu)?,3,2，P0可獲得資源運(yùn)行完并釋放資源，系統(tǒng)可用資源變?yōu)?,4,2，P2可獲得資源運(yùn)行完。27.可能導(dǎo)致死鎖的原因：進(jìn)程推進(jìn)順序不當(dāng)，如進(jìn)程P先申請(qǐng)R1，進(jìn)程Q先申請(qǐng)R2，然后P申請(qǐng)R2，Q申請(qǐng)R1，導(dǎo)致互相等待。避免死鎖的措施：破壞互斥條件（不現(xiàn)實(shí)）、破壞不剝奪條件、破壞請(qǐng)求和保持條件、破壞環(huán)路等待條件。28.文件A采用索引分配方式，文件數(shù)據(jù)存放在塊號(hào)為100、101、102的物理塊中。通過索引表，第3072個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)在塊號(hào)為102的物理塊中，塊內(nèi)偏移量為3072-2048=1024。29.可以使用信號(hào)量機(jī)制。定義一個(gè)信號(hào)量S，初始值為1。進(jìn)程P1訪問共享資源前