计算机操作系统概念练习题

综合试卷第=PAGE1*2-11页（共=NUMPAGES1*22页） 综合试卷第=PAGE1*22页（共=NUMPAGES1*22页）PAGE①姓名所在地区姓名所在地区身份证号密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。一、选择题1.计算机操作系统的基本功能包括（）

A.文件管理、进程管理、存储管理、设备管理

B.网络通信、数据库管理、编译系统、解释器

C.编译系统、操作系统内核、系统调用、应用程序接口

D.硬件管理、系统调度、错误处理、安全性

2.在操作系统中，以下哪项不是进程的属性（）

A.状态

B.优先级

C.程序

D.地址

3.下列哪个操作系统采用微内核结构（）

A.Windows

B.Linux

C.macOS

D.QNX

4.文件系统中的“目录”是一种（）

A.线性结构

B.树状结构

C.链表结构

D.图状结构

5.在分时系统中，CPU调度算法中的时间片轮转法（RR）的特点是（）

A.平均响应时间短

B.系统吞吐量大

C.响应时间最短

D.以上都不对

答案及解题思路：

1.答案：A

解题思路：计算机操作系统的基本功能包括对计算机资源的管理，如文件管理、进程管理、存储管理和设备管理，这些是操作系统核心的功能。

2.答案：D

解题思路：进程的属性通常包括状态、优先级和程序本身，地址是进程在内存中的位置，不属于进程的属性。

3.答案：D

解题思路：QNX操作系统采用微内核结构，这种结构将操作系统的核心功能最小化，以提高系统的稳定性和可扩展性。

4.答案：B

解题思路：文件系统中的目录通常采用树状结构，这种结构便于文件的组织和查找。

5.答案：A

解题思路：时间片轮转法（RR）是一种CPU调度算法，它通过为每个进程分配一个固定的时间片来轮流执行，特点是平均响应时间短，适用于交互式系统。

：二、填空题1.操作系统的主要功能包括（进程管理）、（存储管理）、（文件管理）、（设备管理）等。

2.进程的（创建与终止）和（状态转换）是操作系统进程管理的两个重要概念。

3.磁盘存储器的逻辑结构通常采用（分区表）。

4.以下属于系统调用的是（write）。

5.操作系统的层次结构可以分为（内核）和（用户层）。

答案及解题思路：

答案：

1.进程管理、存储管理、文件管理、设备管理

2.创建与终止、状态转换

3.分区表

4.write

5.内核、用户层

解题思路：

1.操作系统的主要功能涉及多个方面，其中包括对进程的生命周期进行管理（进程管理）、对存储资源进行合理分配和回收（存储管理）、对文件进行有效的存储、检索和管理（文件管理）、对各种输入输出设备进行控制和管理（设备管理）。

2.进程的创建与终止涉及进程的初始化和结束过程，而状态转换是指进程在运行过程中可能会经历的各种状态变化。

3.磁盘存储器的逻辑结构通常采用分区表来对磁盘空间进行划分和管理。

4.系统调用是操作系统提供给应用程序用于请求操作系统服务的一组接口。write是一个典型的系统调用，用于向文件或设备输出数据。

5.操作系统的层次结构一般分为内核和用户层。内核直接与硬件交互，提供基础的服务，而用户层则提供更高级的应用程序接口和服务。三、判断题1.进程是操作系统能够进行运算处理的基本单位。（√）

解题思路：进程是操作系统能够进行运算处理的基本单位，它是一个动态的概念，代表了一个程序执行时的实例。进程包含了一系列的状态、寄存器值和运行时所需的资源。

2.在操作系统中，所有进程都处于就绪状态。（×）

解题思路：在操作系统中，进程可能处于多种状态，包括就绪状态、运行状态、阻塞状态和创建状态等。并非所有进程都同时处于就绪状态，有的进程可能正在执行，有的可能因为等待某个资源而处于阻塞状态。

3.磁盘调度算法中的先来先服务（FCFS）算法效率最高。（×）

解题思路：先来先服务（FCFS）算法简单，按照请求的顺序访问磁盘，但它可能会导致“臂抖动”现象，即磁头在磁盘上来回移动，效率不是最高的。通常，其他磁盘调度算法如最短寻找时间优先（SSTF）或电梯算法（Elevator）能提供更好的效率。

4.交换空间是操作系统中用于临时存储交换页面的存储区域。（√）

解题思路：交换空间（或称虚拟内存）是操作系统中的一部分，用于在物理内存不足时临时存储从RAM移动到硬盘的页面（称为交换页面或页面文件）。这样做允许操作系统处理比物理内存大得多的程序。

5.系统调用是用户程序与操作系统之间的接口。（√）

解题思路：系统调用是操作系统提供的一组用于在用户程序和操作系统之间进行通信的接口。通过系统调用，用户程序可以请求操作系统执行特定的操作，如文件操作、进程管理或设备控制。四、简答题1.简述操作系统的五大基本功能。

操作系统的主要功能可以概括为五大方面：

进程管理：负责进程的创建、调度和终止，以及进程间的同步与通信。

存储管理：负责内存的分配与回收，以及虚拟存储器的管理。

文件管理：负责文件的创建、删除、读写以及文件的存储空间管理等。

设备管理：负责设备的分配、启动和终止，以及设备的调度与控制。

用户接口：为用户提供操作系统的使用界面，包括命令行界面和图形用户界面。

2.解释进程、线程和程序之间的区别。

程序：是一系列指令的集合，是静态的，不涉及执行过程。

进程：是程序的一次执行过程，动态的，具有并发性、异步性和独立性。

线程：是进程中的一个实体，被系统独立调度和分派的基本单位，是比进程更小的能独立运行的基本单位。

3.简述虚拟存储器的工作原理。

虚拟存储器是一种通过将物理内存与磁盘空间结合使用，为程序提供比实际物理内存大得多的存储空间的机制。其工作原理

程序在执行前，部分代码和数据被加载到物理内存中。

当程序需要访问未加载到内存的数据时，虚拟存储器会自动将数据从磁盘加载到内存中。

如果内存不足，虚拟存储器会根据某种替换算法将部分内存数据写回磁盘。

4.举例说明磁盘调度算法中的几种常用算法。

先来先服务（FCFS）：按照请求的顺序服务磁盘请求。

最短寻道时间优先（SSTF）：选择距离当前磁头最近的请求先服务。

循环扫描（CSCAN）：磁头从一端移动到另一端，然后反向移动，忽略未服务的请求。

电梯算法（Elevator）：模拟电梯上下移动，优先服务当前方向最近的请求。

5.简述操作系统的安全性机制。

操作系统的安全性机制包括：

用户认证：保证授权用户才能访问系统。

访问控制：限制用户对系统资源的访问权限。

加密：保护数据在存储和传输过程中的安全性。

审计：记录系统活动，用于检测和追踪异常行为。

答案及解题思路：

1.答案：进程管理、存储管理、文件管理、设备管理、用户接口。

解题思路：根据操作系统的主要功能进行概述。

2.答案：程序是静态的指令集合，进程是动态执行过程，线程是进程中的独立调度单位。

解题思路：分别定义并区分进程、线程和程序，阐述它们之间的关系。

3.答案：虚拟存储器将物理内存与磁盘空间结合，实现大容量存储空间。

解题思路：解释虚拟存储器的工作原理，涉及内存与磁盘交互过程。

4.答案：FCFS、SSTF、CSCAN、Elevator。

解题思路：列举常用磁盘调度算法，并简述其工作原理。

5.答案：用户认证、访问控制、加密、审计。

解题思路：列举操作系统的安全性机制，并简要说明其作用。五、论述题1.论述进程调度算法的优缺点。

a.优点

响应时间：某些调度算法（如先来先服务）可以快速响应用户请求，提供良好的用户体验。

吞吐量：一些算法（如轮转调度）可以最大化系统的吞吐量，处理更多的进程。

公平性：如公平调度算法可以保证所有进程得到公平的资源分配。

b.缺点

响应时间：某些算法可能导致某些进程响应时间过长，例如先来先服务可能导致长作业延迟。

吞吐量：某些算法可能牺牲吞吐量以实现其他目标，如优先级调度可能导致低优先级进程饥饿。

公平性：某些算法可能不公平，例如优先级调度可能使得高优先级进程过多占用资源。

2.论述虚拟存储器在操作系统中的作用。

a.作用

内存扩展：虚拟存储器允许操作系统使用磁盘空间作为内存的扩展，从而处理比实际物理内存更大的地址空间。

内存保护：虚拟存储器提供了内存保护机制，防止进程间相互干扰。

内存共享：虚拟存储器可以支持内存共享，使得多个进程可以共享同一份数据。

3.论述文件系统中的目录结构。

a.目录结构类型

单级目录结构：简单，但无法方便地表示文件之间的层次关系。

二级目录结构：通过将文件分类到不同的目录中，可以简化文件的查找过程。

多级目录结构（树状结构）：允许更复杂的组织方式，便于管理和访问文件。

4.论述操作系统的内存管理技术。

a.内存管理技术

固定分区：将内存划分为固定大小的分区，但可能导致内存碎片。

可变分区：分区大小可变，但仍然可能导致内存碎片。

分页：将内存划分为固定大小的页，通过页表管理，可以有效利用内存。

分段：将内存划分为逻辑上连续的段，每个段对应程序的一个部分。

5.论述操作系统的安全性策略。

a.安全性策略

访问控制：通过权限设置来控制对资源的访问，防止未授权访问。

用户认证：保证合法用户才能登录系统。

审计：记录系统操作日志，以便在出现安全问题时追踪和调查。

加密：对敏感数据进行加密，防止未授权访问。

答案及解题思路：

1.解题思路：首先概述不同