操作系统考试题及答案

操作系统考试题及答案

一、单选题（每题1分，共20分）

1.操作系统的主要功能不包括（）A.处理机管理B.存储管理C.设备管理D.应用软件开发【答案】D【解析】操作系统主要功能包括处理机管理、存储管理、设备管理和文件管理

2.在分时系统中，时间片的概念是指（）A.系统运行的总时间B.用户一次输入到系统响应的时间C.进程切换的时间间隔D.系统等待输入的时间【答案】C【解析】时间片是分时系统中进程切换的时间间隔

3.下面哪个不是进程状态？（）A.运行B.就绪C.等待D.挂起【答案】A【解析】进程状态包括就绪、等待和挂起，运行是进程的一个执行状态而非状态

4.以下哪种内存分配方式可以提高内存利用率？（）A.固定分区分配B.动态分区分配C.分段分配D.分页分配【答案】B【解析】动态分区分配可以根据进程大小动态分配内存，提高利用率

5.页面置换算法中，最不常用的算法是（）A.FIFOB.LRUC.LFUD.OS【答案】D【解析】页面置换算法包括FIFO、LRU、LFU等，OS不是页面置换算法

6.在文件系统中，目录文件的作用是（）A.存储文件内容B.存储文件属性C.指向文件存储位置D.管理文件系统【答案】C【解析】目录文件存储文件的索引信息，指向文件存储位置

7.设备独立性软件的主要功能是（）A.控制设备工作B.管理设备分配C.提供设备统一接口D.维护设备状态【答案】C【解析】设备独立性软件提供统一的设备接口，屏蔽设备差异

8.进程互斥是指（）A.进程同步B.进程并发C.进程共享资源访问的互斥D.进程通信【答案】C【解析】进程互斥是指进程对共享资源的互斥访问

9.以下哪个不是死锁产生的必要条件？（）A.互斥条件B.请求和保持条件C.不剥夺条件D.循环等待条件【答案】A【解析】死锁产生的必要条件包括请求和保持、不剥夺和循环等待

10.设备驱动程序的主要功能是（）A.管理设备资源B.控制设备工作C.提供设备接口D.维护设备状态【答案】B【解析】设备驱动程序直接控制设备工作

11.文件系统中的碎片是指（）A.文件内容丢失B.内存碎片C.磁盘空间不连续D.文件损坏【答案】C【解析】文件碎片是指磁盘空间不连续分配

12.在进程调度算法中，优先级调度算法属于（）A.非抢占式B.抢占式C.时间片轮转D.短作业优先【答案】A【解析】优先级调度算法属于非抢占式调度

13.虚拟内存的实现方式不包括（）A.分页B.分段C.对换D.内存映射【答案】D【解析】虚拟内存的实现方式包括分页、分段和对换

14.设备独立性软件通常位于（）A.应用程序层B.设备驱动层C.操作系统内核层D.硬件层【答案】C【解析】设备独立性软件属于操作系统内核层

15.进程通信方式中，共享内存通信属于（）A.异步通信B.同步通信C.直接通信D.间接通信【答案】D【解析】共享内存通信属于间接通信

16.死锁避免算法中，银行家算法基于（）A.资源分配图B.资源请求矩阵C.安全状态D.死锁检测【答案】C【解析】银行家算法基于安全状态进行资源分配

17.设备驱动程序与硬件之间的关系是（）A.软件与硬件无关B.软件控制硬件C.硬件控制软件D.两者独立【答案】B【解析】设备驱动程序控制硬件工作

18.文件系统中的目录是指（）A.文件内容B.文件属性C.文件索引D.文件存储位置【答案】C【解析】目录存储文件索引信息

19.进程状态转换中，从运行状态到就绪状态的原因是（）A.进程创建B.进程调度C.进程阻塞D.进程终止【答案】B【解析】进程调度可能导致运行状态转为就绪状态

20.虚拟内存的地址空间是（）A.逻辑地址空间B.物理地址空间C.逻辑-物理地址空间D.程序地址空间【答案】C【解析】虚拟内存使用逻辑-物理地址空间

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些是操作系统的主要功能？（）A.处理机管理B.存储管理C.设备管理D.文件管理E.网络管理【答案】A、B、C、D【解析】操作系统主要功能包括处理机管理、存储管理、设备管理和文件管理

2.进程状态转换可能包括（）A.运行到就绪B.就绪到运行C.运行到阻塞D.阻塞到运行E.运行到终止【答案】A、B、C、D、E【解析】进程状态转换包括运行到就绪、就绪到运行、运行到阻塞、阻塞到运行和运行到终止

3.页面置换算法中，常用的算法有（）A.FIFOB.LRUC.LFUD.OSE.Clock【答案】A、B、C、E【解析】页面置换算法包括FIFO、LRU、LFU和Clock

4.文件系统中的基本概念包括（）A.文件B.目录C.文件系统D.磁盘空间E.设备【答案】A、B、C、D【解析】文件系统基本概念包括文件、目录、文件系统、磁盘空间

5.死锁产生的必要条件包括（）A.互斥条件B.请求和保持条件C.不剥夺条件D.循环等待条件E.资源竞争【答案】A、B、C、D【解析】死锁产生的必要条件包括互斥、请求和保持、不剥夺和循环等待

三、填空题（每题4分，共20分）

1.操作系统的基本特征包括________、________、________和________【答案】并发性、共享性、随机性、异步性

2.进程状态包括________、________和________【答案】运行、就绪、等待

3.页面置换算法中，FIFO算法的缺点是________【答案】Belady现象

4.文件系统中，目录文件的作用是________【答案】存储文件索引信息

5.死锁避免算法中，银行家算法需要保证系统处于________状态【答案】安全

四、判断题（每题2分，共10分）

1.两个进程可以同时处于运行状态（）【答案】（√）

2.页面置换算法会影响系统性能（）【答案】（√）

3.文件系统中的碎片会影响文件访问速度（）【答案】（√）

4.死锁检测算法可以避免死锁的发生（）【答案】（×）

5.设备独立性软件可以提高设备利用率（）【答案】（√）

五、简答题（每题5分，共20分）

1.简述操作系统的功能和作用【答案】操作系统的功能包括处理机管理、存储管理、设备管理和文件管理作用是-资源管理有效管理计算机系统资源-程序执行提供程序执行环境-作业管理支持用户作业运行-用户接口提供用户与系统交互界面-系统调用提供程序调用系统功能的接口

2.解释进程状态转换的原因【答案】进程状态转换原因包括-进程创建新进程从创建状态转为就绪状态-进程调度运行状态转为就绪状态-资源请求就绪状态转为等待状态-资源释放等待状态转为就绪状态-进程执行就绪状态转为运行状态-进程终止运行状态转为终止状态

3.说明页面置换算法的基本原理【答案】页面置换算法基本原理是-当需要分配内存而内存不足时，选择一个页面置换出来-常用算法包括FIFO、LRU、LFU等-目标是减少页面置换次数，提高命中率-算法选择影响系统性能和响应时间

4.分析死锁产生的条件【答案】死锁产生条件包括-互斥条件资源不能共享-请求和保持条件进程持有资源并请求其他资源-不剥夺条件资源不能被强制剥夺-循环等待条件形成资源循环等待链满足以上条件可能导致死锁

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析分时系统的特点和实现方式【答案】分时系统特点-多用户共享系统-系统响应时间短-资源分配公平-交互式使用实现方式-时间片轮转轮流分配CPU时间-前台控制优先处理用户请求-内存保护防止用户干扰系统-信息反馈及时响应用户操作

2.讨论虚拟内存的优缺点【答案】优点-扩大可用内存空间-提高内存利用率-支持大程序运行-隔离用户程序缺点-增加系统开销-引入页面置换开销-影响系统响应时间-存在页错误问题

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.假设一个系统有4个进程和3个资源，每个进程需要2个资源系统初始状态为（0,0,0），进程请求序列为P1请求1,0,

2、P2请求0,1,

1、P3请求2,0,

0、P4请求1,1,0使用银行家算法判断系统是否安全【答案】资源分配情况-初始状态（0,0,0）-P1请求1,0,2需要1,0,2，可用0,0,0，不满足-P2请求0,1,1需要0,1,1，可用0,0,0，不满足-P3请求2,0,0需要2,0,0，可用0,0,0，不满足-P4请求1,1,0需要1,1,0，可用0,0,0，不满足系统无法满足所有进程请求，存在死锁风险银行家算法需要系统处于安全状态，当前状态不安全，需调整资源分配或进程请求

2.设有一个文件系统，磁盘块大小为1KB，文件F1大小为3KB，文件F2大小为4KB，文件F3大小为5KB使用首次适应算法分配文件，计算磁盘碎片情况【答案】首次适应算法分配-F1分配找到第一个可用块，占用1KB-F2分配找到下一个可用块，占用1KB-F3分配找到下一个可用块，占用1KB磁盘分配情况-磁盘块1KB（F1）、1KB（F2）、1KB（F3）-剩余2KB未使用碎片情况-外碎片2KB未使用-内碎片无通过合理调整分配顺序可减少碎片，例如-先分配最大文件F3占用5KB，剩余0KB-再分配F1占用1KB，剩余0KB-最后分配F2占用1KB，剩余0KB这样可避免产生外碎片，提高磁盘利用率。