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2025年武汉工程大学计算机科学与技术专业《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

1.下列哪一项不属于操作系统的基本功能？

A.进程管理

B.存储管理

C.设备管理

D.应用软件开发

2.在操作系统中，进程可以被描述为正在运行的程序的一个实例。下列关于进程状态的叙述中，错误的是？

A.就绪态：进程已准备好运行，但由于其他进程正在运行而暂时不能运行。

B.运行态：进程正在CPU上执行。

C.等待态（阻塞态）：进程因等待某个事件（如I/O完成）而暂时不能运行。

D.创建态：进程正在被创建，此时其控制块（PCB）尚未完全生成。

3.下列进程调度算法中，不能保证使平均等待时间最短的是？

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（RR）

4.临界区是指进程中访问共享变量的那部分代码。解决临界区问题的常用方法之一是使用信号量机制，其中P、V操作也称为？

A.互斥、同步

B.同步、互斥

C.设置、撤销

D.加锁、解锁

5.页面置换算法中，LRU（最近最少使用）算法基于的原则是？

A.优先替换最久未使用的页面。

B.优先替换最先进入内存的页面。

C.随机选择一个页面进行替换。

D.优先替换访问频率最高的页面。

6.在分页存储管理方式中，地址变换需要使用的数据结构通常是？

A.索引表

B.目录结构

C.页表

D.文件控制块（FCB）

7.虚拟内存技术的引入主要目的是？

A.实现内存共享

B.提高内存利用率

C.实现设备独立性

D.简化文件系统设计

8.在文件系统中，索引顺序文件的特点是？

A.文件数据按记录号顺序存储，同时建立索引表指明每个记录的位置。

B.文件数据按逻辑记录顺序存储，不建立索引表。

C.文件数据随机存储，每个记录都有独立的地址。

D.文件数据按物理块顺序存储，只建立目录项。

9.死锁是指系统中若干进程因争夺资源而造成的一种相互等待、无法继续前进的状态。死锁产生的必要条件不包括？

A.互斥条件

B.请求与保持条件

C.不可抢占条件

D.循环等待条件

10.I/O控制方式中，DMA（直接存储器访问）方式的主要优点是？

A.CPU无需参与I/O操作

B.传输速度快，CPU开销小

C.可实现复杂的数据处理

D.具有最高的优先级

二、简答题

1.简述进程与线程的主要区别。

2.什么是操作系统的内存管理？其主要功能是什么？

3.简述产生死锁的主要原因。

4.文件系统是如何实现文件共享的？

5.什么是I/O中断？简述中断处理过程的主要步骤。

三、计算题

1.假设内存采用LRU页面置换算法，主存可容纳3个页面。现有页面访问序列：0,1,2,0,3,1,2,0,3,2,1,2,0。请计算缺页次数。

2.假设有两个进程P1和P2，它们都需要申请R1和R2两种资源。系统共有R1=3个，R2=3个。进程P1当前已持有R1=1个，R2=1个，进程P2当前持有R1=1个，R2=0个。请分析当前系统是否存在死锁？若存在，请写出死锁进程的循环等待链。

四、分析题

1.简述FCFS（先来先服务）进程调度算法的原理，并分析其可能存在的缺点。

2.假设某计算机系统采用分页存储管理，逻辑地址由页号P和页内位移D组成，物理地址由页框号F和页内位移D组成。页表项包含页框号F和有效位V。请简述从给定的逻辑地址到物理地址的地址变换过程，并说明快表（TLB）在此过程中起到的作用。

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试卷答案

一、选择题

1.D

2.D

3.A

4.A

5.A

6.C

7.B

8.A

9.C

10.B

二、简答题

1.进程是资源分配的基本单位，线程是CPU调度的基本单位。进程拥有独立的地址空间和资源，线程共享所属进程的地址空间和资源。线程切换比进程切换开销小。

2.内存管理是指操作系统对内存资源进行分配、回收和保护的功能。主要功能包括：内存分配、内存回收、地址映射（将逻辑地址转换为物理地址）、内存保护（防止进程访问非法内存区域）、内存扩充（如虚拟内存技术）。

3.产生死锁的主要原因包括：互斥条件（资源不能被共享）、请求与保持条件（进程至少占有一个资源，并请求其他进