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2025年大学试题(计算机科学)-操作系统(CH1)历年参考题库含答案解析(5套典型考题)

2025年大学试题(计算机科学)-操作系统(CH1)历年参考题库含答案解析(篇1)

【题干1】死锁的四个必要条件中，下列哪一项是必须被打破以消除死锁风险？

【选项】A.互斥条件B.持有并等待条件C.不可抢占条件D.循环等待条件

【参考答案】B

【详细解析】死锁的四个必要条件包括互斥、持有并等待、不可抢占和循环等待。若要消除死锁风险，必须打破其中一个条件。题目中选项B“持有并等待”指进程不主动释放资源仍请求新资源，打破此条件可通过强制释放资源实现。其他选项中，互斥是资源本质属性，不可抢占是部分资源特性，循环等待是逻辑链，均无法直接消除死锁。

【题干2】LRU（最近最少使用）页面置换算法中，若内存容量为3，页面访问序列为[1,2,3,4,2,1]，首次缺页时被替换的页面是？

【选项】A.1B.2C.3D.4

【参考答案】C

【详细解析】LRU算法基于全局访问序列选择最久未访问页面。访问序列到第4次时（访问4），此时已分配3个页面（1、2、3），必须淘汰页面。此时各页面访问次数为：1（1次）、2（2次）、3（1次）、4（1次）。淘汰页面3（访问次数1次），替换为4。

【题干3】临界区解决中，信号量s=1能否实现两个进程互斥进入临界区？

【选项】A.能B.不能C.可行但效率低D.需结合其他机制

【参考答案】B

【详细解析】信号量s=1时，最多允许一个进程进入临界区。当第一个进程P1执行P(s)并成功后，第二个进程P2执行P(s)会阻塞。因此不能实现两个进程同时进入，仅能实现单进程互斥，需配合其他机制（如条件变量）解决等待问题。

【题干4】操作系统中，缺页中断发生在？

【选项】A.物理内存不足时B.虚拟地址超出寻址范围时C.I/O设备完成数据传输时D.进程主动申请时

【参考答案】B

【详细解析】缺页中断由MMU检测到物理地址映射表中无对应页面触发。当进程访问的虚拟地址无对应物理页且页面不在磁盘交换区时，触发缺页中断，CPU从磁盘加载该页到内存。选项B描述的“虚拟地址超出寻址范围”实为地址越界异常，与缺页中断机制无关。

【题干5】在动态优先级调度算法中，若进程P的优先级随等待时间增加而降低，当两个进程优先级相等时，如何决定调度顺序？

【选项】A.先到先服务B.随机选择C.按进程ID排序D.按内存占用从小到大

【参考答案】A

【详细解析】动态优先级调度通常结合静态优先级调整机制。当优先级相等时，需采用“先到先服务”原则（FIFO）保证公平性。选项A符合该场景，其他选项涉及非优先级因素，与动态优先级设计无关。

【题干6】进程状态转换中，就绪→运行状态由什么触发？

【选项】A.等待I/O完成B.调度程序选择C.信号量P操作成功D.进程主动请求

【参考答案】B

【详细解析】进程从就绪到运行是CPU调度结果。调度程序（如短程调度器）从就绪队列选择进程分配CPU，触发状态转换。选项B正确，选项A对应“运行→阻塞”，C选项涉及同步机制，D选项进程无法直接干预调度。

【题干7】在文件系统中，哪类文件访问控制精度最高？

【选项】A.文件级B.目录级C.设备级D.用户组级

【参考答案】B

【详细解析】文件系统通过目录实现层级访问控制。目录级控制可精确限定用户对目录内文件的访问权限（如读/写/执行），而文件级控制仅针对文件自身。例如，用户可能允许访问目录但禁止修改其中文件。设备级控制（如打印机）和用户组级（如部门共享）控制粒度更粗。

【题干8】内存管理中，外部碎片问题在哪种分配算法中最显著？

【选项】A.固定分区B.动态分区C.连续分配D.分页管理

【参考答案】A

【详细解析】固定分区将内存划分为大小固定的块，导致空闲内存碎片无法合并使用。动态分区由进程动态申请内存块，可能产生内外部碎片，但可通过伙伴系统优化。连续分配是动态分区特例，分页管理将内存划分为固定大小的页，外部碎片被消除。

【题干9】进程通信中，共享内存与消息传递的主要区别在于？

【选项】A.是否需要缓冲区B.通信速度C.传输协议复杂度D.通信距离

【参考答案】A

【详细解析】共享内存通过共享同一物理内存空间直接传递数据，无需缓冲区；而消息传递需通过信箱或队列包装数据，依赖中间缓冲区。选项A正确，其他选项不构成本质区别：共享内存同样受通信距离限制，消息传递速度取决于协议设计。

【题干10】死锁避免算法Banker算法的核心是？

【选项】A.检测是否存在安全序列B.每次分配资源前模拟执行

【参考答案】B