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西南石油大学网络工程专业《操作系统》科目期末试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分）

1.下列哪一项不是操作系统的基本功能？

A.进程管理

B.内存管理

C.设备管理

D.应用软件开发

2.在操作系统中，用于描述进程运行状态及进程控制块的集合称为：

A.进程表

B.就绪队列

C.阻塞队列

D.作业调度表

3.下列哪种进程调度算法优先考虑进程的等待时间？

A.先来先服务（FCFS）

B.短作业优先（SJF）

C.优先级调度

D.时间片轮转

4.下列哪种内存分配方式允许进程动态申请和释放内存空间？

A.固定分区分配

B.可变分区分配

C.分段分配

D.分页分配

5.在分页管理中，用于实现地址映射的硬件机构是：

A.页表

B.快表

C.交换空间

D.虚拟内存

6.文件系统中的目录结构主要有两种形式，它们是：

A.线性结构和树形结构

B.网状结构和环状结构

C.网状结构和树形结构

D.线性结构和环状结构

7.下列哪种文件系统支持日志功能，提高文件系统的安全性？

A.FAT32

B.NTFS

C.EXT2

D.HFS+

8.在设备管理中，用于实现设备共享的机制是：

A.设备驱动程序

B.设备独立性软件

C.SPOOLing技术

D.中断处理

9.下列哪种同步机制用于防止多个进程同时访问共享资源？

A.信号量

B.监视器

C.互斥锁

D.计数信号量

10.在分布式系统中，用于实现进程间通信的机制是：

A.网络接口卡

B.传输控制协议/互联网协议（TCP/IP）

C.消息传递

D.远程过程调用（RPC）

二、填空题（每题3分，共15分）

1.操作系统是一种______，它管理和控制计算机系统中的各种资源，并为用户提供一个方便、有效、安全的计算环境。

2.进程状态转换主要包括______、______和______三种状态。

3.内存碎片分为______和______两种类型。

4.文件系统中，用于描述文件结构的信息称为______。

5.设备管理中，______是一种常用的缓冲机制，可以提高设备利用率。

三、简答题（每题6分，共30分）

1.简述进程与程序的区别和联系。

2.比较先来先服务（FCFS）调度算法和短作业优先（SJF）调度算法的优缺点。

3.简述分页管理和分段管理的区别。

4.解释文件系统中的“磁盘空间碎片”问题，并简述解决该问题的方法。

5.简述SPOOLing技术的原理及其优点。

四、综合题（每题17.5分，共35分）

1.假设一个计算机系统中有3个进程P1、P2、P3，它们需要依次访问共享资源R。请用信号量机制编写一个程序，保证这3个进程能够互斥地访问资源R。

2.设计一个简单的文件系统，要求支持以下功能：

a.创建文件

b.删除文件

c.打开文件

d.关闭文件

e.读写文件内容

请简述该文件系统的实现思路，并说明需要使用哪些数据结构。

试卷答案

一、选择题

1.D

解析：操作系统的基本功能包括进程管理、内存管理、设备管理和文件系统管理。应用软件开发不属于操作系统的功能范畴。

2.A

解析：进程表是操作系统中用于管理所有进程的数据结构，它记录了每个进程的运行状态和进程控制块（PCB）信息。

3.A

解析：先来先服务（FCFS）调度算法按照进程到达就绪队列的顺序进行调度，优先考虑进程的等待时间。短作业优先（SJF）调度算法优先调度执行时间短的进程。

4.B

解析：可变分区分配允许进程动态申请和释放内存空间，分区的大小和数量可以根据进程的需求进行调整。

5.B

解析：快表（TLB）是硬件机构，用于实现页表地址映射的快速查找，提高地址转换速度。

6.A

解析：文件系统中的目录结构主要有线性结构和树形结构两种形式。线性结构简单，但管理效率低；树形结构层次分明，便于管理。

7.B

解析：NTFS文件系统支持日志功能，可以在系统崩溃时恢复文件系统的完整性，提高安全性。

8.C

解析：SPOOLing技术（SimultaneousPeripheralOperationsOn-Line）通过在主存储器中创建虚拟设备，实现设备共享，提高设备利