學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁廣東女子職業技術學院

《計算機操作基礎》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、某操作系統采用分段存儲管理方式，邏輯地址由段號和段內偏移量組成。若某進程的段表如下：段號0對應的段長為1000，基址為5000；段號1對應的段長為2000，基址為3000；段號2對應的段長為3000，基址為12000。當進程訪問的邏輯地址為1，1500時，對應的物理地址是多少？（）A.4500B.5500C.6500D.出錯2、在操作系統的內核結構中，微內核結構和宏內核結構各有優缺點。假設一個操作系統采用微內核結構，以下關于其特點的描述，正確的是：（）A.微內核結構將大部分系統服務功能放在內核之外，內核體積小，穩定性高B.由于微內核結構的內核功能較少，系統的性能通常比宏內核結構更高C.微內核結構的系統服務之間通信效率高，因為它們都在內核中直接交互D.微內核結構的可擴展性較差，難以添加新的系統服務3、考慮一個具有多個進程的系統，進程之間存在資源競爭。假設有資源R1、R2和R3，進程P1已經占用了資源R1，進程P2已經占用了資源R2，進程P3申請資源R1和R2。此時系統處于什么狀態？（）A.安全狀態B.不安全狀態C.死鎖狀態D.無法確定4、某計算機采用虛擬存儲技術，系統為用戶進程提供了4GB的虛擬地址空間，頁面大小為4KB。假設某進程的虛擬頁面訪問序列為1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5。若采用最佳頁面置換算法（OPT），則發生缺頁中斷的次數是多少？（請詳細分析計算過程）（）A.7B.8C.9D.105、在一個具有三級頁表的分頁存儲系統中，頁面大小為4KB，邏輯地址空間為64GB。若各級頁表的長度均為4B，則頁表占用的內存空間是多少？（給出詳細的計算步驟）（）A.4MBB.8MBC.16MBD.32MB6、在操作系統的文件系統中，文件控制塊（FCB）是用于存放文件相關信息的數據結構。FCB通常包含文件的基本信息、文件的位置信息和文件的訪問控制信息等。假設一個文件系統的FCB大小為64字節，磁盤塊大小為1KB，其中4字節用于磁盤塊指針。若采用直接索引方式，每個磁盤塊可存放16個FCB，則一個文件最多可以有多少個磁盤塊（）A.16B.256C.4096D.655367、在文件系統中，目錄的組織方式對文件的查找效率有很大影響。假設一個文件系統采用樹形目錄結構，以下關于樹形目錄結構的描述中，正確的是：（）A.樹形目錄結構可以方便地實現文件的共享，但會增加文件查找的時間復雜度B.在樹形目錄結構中，刪除一個目錄時，需要遞歸地刪除其所有子目錄和文件C.樹形目錄結構不允許文件或目錄重名，否則會導致系統混亂D.從根目錄到任何一個文件的路徑都是唯一的，這保證了文件的唯一性和可訪問性8、考慮一個具有8個進程的系統，每個進程需要3個資源實例才能完成其任務。系統總共有18個資源實例可用。使用銀行家算法來判斷系統是否處于安全狀態。如果是，給出一個安全序列；如果不是，說明原因。（）A.是，安全序列為P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8B.是，安全序列為P2,P4,P1,P3,P5,P7,P6,P8C.否，資源不足D.否，存在進程請求資源無法滿足導致死鎖9、在一個單CPU的操作系統中，有四個進程P1、P2、P3和P4，它們的到達時間、運行時間和優先級如下表所示。進程到達時間運行時間（ms）優先級P1053P2142P3261P4334假設系統采用搶占式優先級調度算法，當時間片為2ms時，進程的平均周轉時間是多少？（給出詳細的計算過程）（）A.12.5msB.13.5msC.14.5msD.15.5ms10、在操作系統的存儲管理中，段式存儲管理將用戶程序按照邏輯分段，每個段具有不同的名字和長度。與分頁存儲管理相比，段式存儲管理更便于實現程序的模塊化和動態鏈接。假設一個段式存儲系統，地址空間為32位，其中段號占8位，段內偏移量占24位，每個段最大長度為2^24字節。那么，該系統最多可以有多少個段（）A.2^8個B.2^16個C.2^24個D.2^32個11、在操作系統中，虛擬存儲技術可以擴大程序的可用內存空間。以下關于虛擬存儲的描述中，哪個選項是錯誤的？（）A.虛擬存儲技術將硬盤空間作為內存的擴展，當內存不足時，將部分頁面換出到硬盤上B.虛擬存儲技術可以提高程序的并發度，因為多個程序可以共享硬盤空間作為虛擬內存C.虛擬存儲技術需要硬件支持，如MMU（內存管理單元）D.虛擬存儲技術可以完全替代物理內存，使得程序可以在沒有物理內存的情況下運行12、某文件系統采用樹形目錄結構，假設用戶要訪問文件/user/data/file.txt，且當前工作目錄為/home，則該文件的相對路徑和絕對路徑分別是什么？（）A.../user/data/file.txt和/user/data/file.txtB.user/data/file.txt和/user/data/file.txtC.../../user/data/file.txt和/user/data/file.txtD.../../../user/data/file.txt和/user/data/file.txt13、在一個具有內存管理功能的操作系統中，采用分段和分頁相結合的存儲管理方式。進程的邏輯地址由段號、段內頁號和頁內偏移量組成。假設段表項中包含段的起始地址、段長和頁表起始地址，頁表項中包含頁框號。當進程訪問邏輯地址為（2，1，500）時（假設段號、段內頁號和頁內偏移量均從0開始計數），系統進行地址轉換。已知段表中第2段的起始地址為10000，段長為5000，頁表起始地址為2000，頁表中第1頁對應的頁框號為3。那么，對應的物理地址是多少？（）A.10500B.12500C.15500D.1850014、在操作系統的內存分配策略中，首次適應算法、最佳適應算法和最壞適應算法是常見的方法。假設系統中有一系列空閑內存塊，大小分別為100KB、200KB、50KB、150KB、300KB。當一個進程請求120KB內存時，以下關于不同內存分配算法的描述中，正確的是：（）A.首次適應算法會選擇第一個滿足要求的空閑塊，即100KB的塊，并將其分割B.最佳適應算法會選擇大小最接近請求大小的空閑塊，即150KB的塊，并將其分割C.最壞適應算法會選擇最大的空閑塊，即300KB的塊，并將其分割D.不同的內存分配算法在不同的場景下可能會有不同的性能表現，沒有一種算法總是最優的15、在一個多道程序設計的操作系統中，有多個進程同時競爭CPU和內存資源。假設系統中有進程P1、P2和P3，它們的優先級分別為高、中、低，并且它們的運行時間和內存需求各不相同。P1需要運行10分鐘，占用512MB內存；P2需要運行20分鐘，占用256MB內存；P3需要運行30分鐘，占用128MB內存。當前系統可用內存為1GB，CPU采用時間片輪轉調度算法，時間片大小為5分鐘。在這種情況下，以下關于進程調度和內存分配的描述，哪一項是正確的？（）A.進程P1會首先獲得CPU資源，因為它的優先級最高，并且會一次性分配512MB內存B.由于內存有限，進程P3可能會因為內存不足而被阻塞，直到其他進程釋放足夠的內存C.CPU會按照P1、P2、P3的順序輪流執行，每個進程每次執行5分鐘，內存根據進程需求逐步分配D.進程P2可能會在P1運行完第一個時間片后獲得CPU資源，內存分配會優先滿足運行時間短的進程二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）什么是系統兼容性？2、（本題5分）什么是操作系統的綠色計算理念？3、（本題5分）什么是設備獨立性？它有什么優點？三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討在多核操作系統中，線程同步和資源競爭的問題，分析多核環境下的同步原語和鎖機制的優化方法，以及如何避免資源饑餓和提高系統的并行性能。2、（本題5分）隨著計算機技術的不斷發展，操作系統在資源管理方面面臨著越來越多的挑戰。論述操作系統如何有效地管理內存資源，包括內存分配策略、頁面置換算法等，并分析它們在不同應用場景下的優缺點和適用情況。3、（本題5分）操作系統的內核結構對系統性能和可擴展性有重要影響。論述單核操作系統和多核操作系統的內核結構，如宏內核、微內核等，分析它們的優缺點和適用場景，探討內核結構在系統資源管理、進程通信等方面的差異和發展趨勢。4、（本題5分）論述操作系統中的實時操作系統的軟實時任務調度策略，分析如何在保證一定實時性的前提下提高系統的整體性能。研究軟實時任務在多媒體處理和網絡通信中的應用。5、（本題5分）隨著區塊鏈技術的興起，其在操作系統中的應用受到關注。論述