计算机操作系统课程设计知识考点

计算机操作系统课程设计知识考点姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.下列哪个不是操作系统的基本功能？（）

A.处理器管理

B.存储管理

C.网络管理

D.设备管理

2.操作系统内核的五大功能模块是：（）

A.进程管理、存储管理、文件管理、设备管理和用户接口

B.处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理和安全控制

C.进程管理、存储管理、网络管理、设备管理和用户接口

D.进程管理、存储管理、文件管理、安全控制和用户接口

3.进程在操作系统中具有哪些基本特性？（）

A.独立性、并发性、交互性和异步性

B.独立性、并发性、异步性和可分性

C.独立性、并发性、同步性和可分性

D.独立性、并发性、同步性和异步性

4.在多道程序系统中，进程同步的方法有：（）

A.信号量、互斥锁、条件变量和事件

B.信号量、互斥锁、条件变量和临界区

C.信号量、互斥锁、条件变量和同步

D.信号量、互斥锁、同步和临界区

5.进程调度算法有哪些？（）

A.先来先服务、最短作业优先、最高响应比优先和轮转调度

B.先来先服务、最短作业优先、最高响应比优先和优先级调度

C.先来先服务、最短作业优先、轮转调度和优先级调度

D.先来先服务、最高响应比优先、轮转调度和优先级调度

6.磁盘调度算法有哪些？（）

A.先来先服务、最短寻找时间优先、旋转调度和循环调度

B.先来先服务、最短寻找时间优先、优先级调度和循环调度

C.先来先服务、最短寻找时间优先、旋转调度和优先级调度

D.先来先服务、优先级调度、旋转调度和循环调度

7.文件系统有哪些基本功能？（）

A.文件存储、文件管理、文件共享和文件安全

B.文件存储、文件管理、文件传输和文件安全

C.文件存储、文件管理、文件共享和文件传输

D.文件存储、文件管理、文件传输和文件访问

8.文件系统的主要分类有哪些？（）

A.文件系统、网络文件系统和分布式文件系统

B.文件系统、虚拟文件系统和分布式文件系统

C.文件系统、网络文件系统和虚拟文件系统

D.文件系统、网络文件系统、虚拟文件系统和分布式文件系统

答案及解题思路：

1.答案：C

解题思路：操作系统的基本功能通常包括处理器管理、存储管理、设备管理和文件管理。网络管理虽然在一些现代操作系统中也是一项重要功能，但并不是所有操作系统都具有的基本功能。

2.答案：A

解题思路：操作系统内核的五大功能模块通常包括进程管理、存储管理、文件管理、设备管理和用户接口。安全控制虽然重要，但通常被视为一个独立的系统服务或模块。

3.答案：A

解题思路：进程的基本特性包括独立性（每个进程是独立的，有自己的地址空间）、并发性（可以同时运行）、交互性（进程之间可以通信）和异步性（进程执行是自主的）。

4.答案：A

解题思路：进程同步的方法主要包括使用信号量、互斥锁、条件变量和事件来实现进程之间的同步和互斥。

5.答案：A

解题思路：常见的进程调度算法有先来先服务、最短作业优先、最高响应比优先和轮转调度。

6.答案：A

解题思路：磁盘调度算法包括先来先服务、最短寻找时间优先、旋转调度和循环调度。

7.答案：A

解题思路：文件系统的基本功能包括文件存储、文件管理、文件共享和文件安全。

8.答案：A

解题思路：文件系统的主要分类包括传统的文件系统、网络文件系统和分布式文件系统。虚拟文件系统并不是一个独立的分类。

：二、填空题1.操作系统是管理计算机硬件和软件资源的______系统。

2.进程是具有一定独立功能的______。

3.互斥锁是用于实现进程同步的一种机制，它的两个基本操作是______和______。

4.轮转调度算法是一种______调度算法。

5.磁盘调度算法的目标是提高磁盘访问效率，常见的磁盘调度算法有______、______、______和______。

6.文件系统的主要功能包括______、______、______和______。

7.文件目录是一种______数据结构，用于表示文件之间的关系。

8.分布式文件系统是一种______文件系统，它可以跨越多个物理位置。

答案及解题思路：

1.答案：资源

解题思路：操作系统负责管理计算机的硬件和软件资源，如CPU、内存、磁盘等，保证这些资源被合理、高效地利用。

2.答案：程序关于某个数据集合的一次运行活动

解题思路：进程是计算机中的基本执行单元，每个进程可以看作是一个程序实例，它拥有独立的执行状态和内存空间。

3.答案：锁定和开启

解题思路：互斥锁是一种同步机制，它允许多个进程访问共享资源，但一次只能有一个进程访问。基本操作包括锁定（请求访问）和开启（释放访问）。

4.答案：抢占式

解题思路：轮转调度算法（RoundRobinScheduling）属于抢占式调度算法，它将CPU时间分割成固定大小的片，每个进程轮流获得一个时间片，如果进程在时间片内未完成，则被放入就绪队列等待下一轮。

5.答案：先来先服务（FCFS）、最短寻找时间优先（SSTF）、扫描（SCAN）、循环扫描（CSCAN）

解题思路：磁盘调度算法旨在减少磁盘臂的移动次数，提高磁盘访问效率。这些算法分别基于不同的原则来决定访问磁盘的顺序。

6.答案：存储空间管理、文件存储空间分配、文件目录管理、文件操作管理

解题思路：文件系统负责管理文件及其存储空间，包括如何分配存储空间、如何组织文件目录、如何进行文件操作等。

7.答案：树形

解题思路：文件目录通常采用树形结构，每个节点代表一个目录或文件，节点之间的连接表示目录的层次关系。

8.答案：分布式

解题思路：分布式文件系统允许文件分布在多个物理位置上，通过网络连接起来，用户可以像访问本地文件一样访问分布式的文件。

：三、判断题1.操作系统是计算机系统的核心软件。（√）

2.进程和线程是同一概念的不同叫法。（×）

3.信号量可以实现进程同步。（√）

4.先来先服务调度算法会导致饥饿现象。（×）

5.磁盘调度算法的目标是减少磁盘访问时间。（√）

6.文件系统可以存储各种类型的文件。（√）

7.文件目录是文件系统中的一种逻辑结构。（√）

8.分布式文件系统可以提高文件访问速度。（√）

答案及解题思路：

1.正确。操作系统负责管理计算机的所有硬件和软件资源，是计算机系统的核心软件。

2.错误。进程和线程虽然有关联，但不是同一概念。进程是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位，而线程是进程中的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位。

3.正确。信号量是进程同步与互斥的一种机制，通过设置和等待信号量，可以实现进程间的同步。

4.错误。先来先服务调度算法（FCFS）按照请求的时间顺序进行调度，可能会导致某些进程由于长期等待而饥饿，但这不是其直接导致的结果。

5.正确。磁盘调度算法通过优化磁盘读写请求的顺序，目标是减少磁盘访问时间，提高系统效率。

6.正确。文件系统是负责管理存储在计算机磁盘上的文件、目录等资源的软件系统，可以存储多种类型的文件。

7.正确。文件目录是文件系统中用于组织文件的一种逻辑结构，它通过路径和名称来访问和管理文件。

8.正确。分布式文件系统将文件存储分布在不同的节点上，可以通过网络访问这些文件，从而提高文件访问速度和可靠性。四、简答题1.简述操作系统的五大基本功能。

操作系统五大基本功能包括：

处理器管理：合理分配处理器资源，提高处理器利用率。

存储管理：负责内存分配、回收、交换等功能，保证程序正常运行。

设备管理：管理各类输入输出设备，提高设备利用率。

文件管理：实现文件的创建、删除、修改、查询等功能，保证数据安全。

用户接口：提供用户与操作系统交互的界面，方便用户使用。

2.简述进程的基本特性。

进程的基本特性包括：

动态性：进程是动态产生、动态消亡的。

并发性：多个进程可以同时运行。

独立性：进程是系统进行资源分配和调度的基本单位。

异步性：进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进。

结构性：进程由程序、数据和进程控制块（PCB）组成。

3.简述进程同步的常用方法。

进程同步的常用方法包括：

信号量：通过信号量实现进程间的同步与互斥。

互斥锁：保证同一时间一个进程访问共享资源。

事件：通过事件实现进程间的同步。

临界区：保证临界区代码段在同一时间一个进程执行。

4.简述进程调度算法的优缺点。

进程调度算法的优缺点

先来先服务（FCFS）：优点是简单易实现，缺点是可能导致进程饥饿。

最短作业优先（SJF）：优点是平均等待时间短，缺点是可能导致长作业饿死。

优先级调度：优点是提高系统响应速度，缺点是可能导致低优先级进程饿死。

轮转调度：优点是公平，缺点是可能导致进程切换开销大。

5.简述磁盘调度算法的优缺点。

磁盘调度算法的优缺点

先来先服务（FCFS）：优点是简单易实现，缺点是可能导致磁盘臂频繁移动。

最短寻道优先（SJF）：优点是减少磁盘臂移动次数，缺点是可能导致某些请求饿死。

电梯调度（SCAN）：优点是减少磁盘臂移动次数，缺点是可能导致某些请求饿死。

循环扫描调度（CSCAN）：优点是减少磁盘臂移动次数，缺点是可能导致某些请求饿死。

6.简述文件系统的基本功能。

文件系统的基本功能包括：

文件存储：实现文件的存储、读取、修改、删除等功能。

文件组织：将文件组织成目录结构，方便用户查找和管理。

文件保护：保证文件数据的安全，防止非法访问和修改。

文件共享：实现文件在不同用户之间的共享。

文件备份：定期备份文件，防止数据丢失。

7.简述文件目录的作用。

文件目录的作用包括：

文件定位：通过目录结构定位文件存储位置。

文件管理：方便用户对文件进行创建、删除、修改等操作。

文件检索：通过目录结构快速检索文件。

8.简述分布式文件系统的特点。

分布式文件系统的特点包括：

高度分布式：文件系统分布在多个节点上。

可扩展性：系统可根据需求动态扩展。

高可用性：系统具有容错能力，保证数据安全。

跨越地域：支持跨地域的文件访问。

高功能：通过并行处理提高文件访问速度。

答案及解题思路：

1.答案：处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理、用户接口。

解题思路：根据操作系统的五大基本功能进行回答。

2.答案：动态性、并发性、独立性、异步性、结构性。

解题思路：根据进程的基本特性进行回答。

3.答案：信号量、互斥锁、事件、临界区。

解题思路：根据进程同步的常用方法进行回答。

4.答案：先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、优先级调度、轮转调度。

解题思路：根据进程调度算法的优缺点进行回答。

5.答案：先来先服务（FCFS）、最短寻道优先（SJF）、电梯调度（SCAN）、循环扫描调度（CSCAN）。

解题思路：根据磁盘调度算法的优缺点进行回答。

6.答案：文件存储、文件组织、文件保护、文件共享、文件备份。

解题思路：根据文件系统的基本功能进行回答。

7.答案：文件定位、文件管理、文件检索。

解题思路：根据文件目录的作用进行回答。

8.答案：高度分布式、可扩展性、高可用性、跨越地域、高功能。

解题思路：根据分布式文件系统的特点进行回答。五、论述题1.论述操作系统的基本功能和作用。

操作系统作为计算机系统的核心组成部分，其主要功能和作用

（1）资源管理：合理分配和管理系统中的各种资源，包括处理器、内存、输入/输出设备等。

（2）进程管理：创建、调度、同步和终止进程，提高系统的并发性和并行性。

（3）存储管理：提供虚拟内存，实现内存扩充和存储空间的动态分配。

（4）设备管理：管理和调度各种设备，提高设备的利用率和响应速度。

（5）文件管理：组织、存储和保护用户数据，方便用户进行数据存取和共享。

2.论述进程的概念和基本特性。

进程是操作系统进行资源分配和调度的一个基本单位，具有以下基本特性：

（1）动态性：进程在生命周期内具有创建、执行、阻塞、等待、结束等状态。

（2）并发性：多个进程可以同时执行，提高系统资源的利用率。

（3）独立性：进程具有独立的执行地址空间，进程之间的数据互不影响。

（4）异步性：进程之间的执行速度不一致，存在竞争关系。

3.论述进程同步的方法和原理。

进程同步主要解决多个进程在共享资源时，防止发生冲突和竞争的方法。主要方法和原理

（1）互斥信号量：实现临界区的互斥访问，防止并发进程同时访问同一资源。

（2）同步信号量：实现多个进程之间的同步，如生产者消费者问题。

（3）条件变量：实现进程间的条件等待和通知。

4.论述进程调度算法的设计原则和实现方法。

进程调度算法的设计原则包括公平性、高效性、可预测性和可扩展性。常见的进程调度算法有：

（1）先来先服务（FCFS）：按照进程到达顺序进行调度。

（2）短作业优先（SJF）：优先调度估计执行时间最短的进程。

（3）优先级调度：根据进程优先级进行调度。

（4）轮转调度（RR）：按照一定时间片循环调度进程。

5.论述磁盘调度算法的设计原则和实现方法。

磁盘调度算法的主要设计原则是提高磁盘访问效率和降低寻道时间。常见磁盘调度算法有：

（1）先来先服务（FCFS）：按照请求访问的顺序进行调度。

（2）最短寻道优先（SSTF）：优先调度离磁头最近的请求。

（3）扫描调度（SCAN）：磁头从一端移动到另一端，按照请求顺序调度。

（4）循环扫描调度（CSCAN）：类似SCAN，但磁头在到达一端后立即返回起始端。

6.论述文件系统的基本原理和实现方法。

文件系统是操作系统存储和管理文件的一种方式。基本原理包括：

（1）目录结构：按照层次结构组织文件和目录。

（2）文件控制块（FCB）：存储文件的基本信息，如文件名、大小、状态等。

（3）文件分配：将磁盘空间分配给文件。

（4）文件存取：实现文件的读写操作。

7.论述文件目录的设计和实现。

文件目录的设计和实现包括：

（1）单级目录：按文件名直接组织文件。

（2）二级目录：按用户名或文件名分组组织文件。

（3）树形目录：按层次关系组织文件，方便查找和扩展。

8.论述分布式文件系统的设计和实现。

分布式文件系统是将多个物理存储设备上的文件组织成一个统一的逻辑视图。其设计和实现包括：

（1）目录结构：采用分布式树形目录结构，方便用户查找。

（2）命名空间：采用统一