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2025年中国农业大学数据科学与大数据技术专业《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（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内。）

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)文件管理

(D)应用软件开发

2.在进程状态转换中，进程从运行状态转换为就绪状态的原因是？

(A)进程请求资源被拒绝

(B)进程时间片用完

(C)进程执行完毕

(D)进程等待I/O操作

3.下列哪种内存分配算法会导致外部碎片？

(A)固定分区分配

(B)可变分区分配

(C)分页分配

(D)交换分配

4.文件系统中的目录结构主要有几种形式？

(A)1种

(B)2种

(C)3种

(D)4种

5.设备管理中，采用缓冲技术的主要目的是？

(A)提高设备利用率

(B)提高CPU利用率

(C)减少设备等待时间

(D)以上都是

6.下列哪种同步机制可以用于实现临界区管理？

(A)信号量

(B)计数器

(C)管程

(D)以上都是

7.虚拟内存技术的主要目的是？

(A)扩大逻辑地址空间

(B)提高内存利用率

(C)实现内存保护

(D)以上都是

8.在文件系统中，文件的逻辑结构通常采用哪种形式？

(A)连续存储

(B)索引存储

(C)顺序存储

(D)以上都是

9.设备控制器中的中断服务程序主要完成哪些任务？

(A)数据传输

(B)错误处理

(C)设备状态查询

(D)以上都是

10.分布式操作系统与集中式操作系统的主要区别在于？

(A)硬件结构

(B)系统规模

(C)透明性

(D)以上都是

二、填空题（每空1分，共10分。请将正确答案填在横线上。）

1.操作系统是计算机系统中的系统软件，它负责管理计算机系统的______和______资源。

2.进程的基本状态有______、______和______。

3.内存管理中，地址映射主要分为两个阶段：______和______。

4.文件系统中的文件共享主要有______和______两种方式。

5.设备管理中，设备分配算法主要有______、______和______。

6.信号量机制中，P操作的含义是______，V操作的含义是______。

7.虚拟内存的实现通常需要硬件和软件的配合，其中硬件支持主要包括______和______。

8.文件系统中，目录项主要包含文件的______、______和______等信息。

9.设备控制器通常由______、______和______三部分组成。

10.操作系统的安全特性主要包括______、______和______。

三、判断题（每小题1分，共10分。请将正确答案填在题后的括号内，正确填“√”，错误填“×”。）

1.操作系统可以有效地管理计算机系统资源，提高系统效率。（）

2.进程和程序是同一个概念。（）

3.磁盘调度算法的目标是减少平均寻道时间。（）

4.文件系统中的文件共享会导致安全问题。（）

5.设备驱动程序是操作系统的一部分。（）

6.临界区是指临界资源被访问的代码片段。（）

7.虚拟内存可以解决内存碎片问题。（）

8.文件系统中，文件的物理结构只有连续存储一种方式。（）

9.设备控制器可以直接访问内存。（）

10.操作系统的并发控制主要是为了提高系统吞吐量。（）

四、简答题（每小题5分，共20分。）

1.简述进程和线程的区别。

2.解释什么是内存碎片，并简述其解决方法。

3.说明文件系统实现文件共享的两种主要方式及其优缺点。

4.简述设备控制器的主要功能和组成部分。

五、综合应用题（每小题10分，共20分。）

1.假设一个计算机系统中有三个进程P1、P2、P3，它们需要按顺序访问共享资源R。请使用信号量机制设计一个算法，保证这三个进程对资源R的访问是互斥的。

2.设有一个磁盘，其平均寻道时间为50ms，盘面分为1000个扇区，磁头移动一个扇区的时间为1ms。假设当前磁头位于第0扇区，请求访问的扇区序列为：95,180,45,120,30。请分别使用FCFS和SSTF磁盘调度算法计算平均寻道时间，并比较两种算法的优缺点。

试卷答案

一、选择题

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