【操作系统（期末试题及答案）】在计算机科学与技术的学习过程中，操作系统是一门非常重要的基础课程。它不仅涉及系统资源的管理与调度，还关系到程序运行的效率与稳定性。为了帮助学生更好地掌握这门课程的核心知识点，以下是一份针对“操作系统”课程的期末试题及参考答案，旨在帮助学生复习巩固所学内容。

一、选择题（每题2分，共10分）

1. 下列哪项不是操作系统的功能？

A. 进程管理

B. 文件管理

C. 网络通信

D. 内存分配

2. 在进程的状态中，处于“就绪”状态的进程意味着：

A. 正在等待输入输出操作

B. 已经获得CPU并正在执行

C. 可以被调度执行

D. 被挂起等待用户输入

3. 以下哪种调度算法可能导致“饥饿”现象？

A. 先来先服务（FCFS）

B. 最短作业优先（SJF）

C. 时间片轮转（RR）

D. 优先级调度

4. 分页存储管理中，逻辑地址由哪两部分组成？

A. 块号和偏移量

B. 页面号和偏移量

C. 段号和偏移量

D. 物理地址和逻辑地址

5. 下列哪项是死锁的必要条件之一？

A. 非抢占性

B. 互斥

C. 循环等待

D. 以上都是

二、简答题（每题10分，共40分）

1. 什么是进程？请简述进程与程序的区别。

2. 说明操作系统中进程调度的主要目标及其常见调度算法。

3. 解释虚拟内存的概念，并说明其优点。

4. 什么是死锁？列举产生死锁的四个必要条件，并简要说明如何预防死锁。

三、论述题（每题15分，共30分）

1. 试分析多线程与多进程在操作系统中的优缺点，并结合实际应用场景进行比较。

2. 请结合操作系统中的页面置换算法，说明FIFO、OPT、LRU等算法的基本思想，并讨论它们的适用场景。

四、应用题（20分）

某系统中有三个进程P1、P2、P3，它们的到达时间分别为0、2、4，运行时间分别为5、3、4。假设采用时间片轮转算法（时间片为1），请画出进程调度顺序图，并计算各进程的平均周转时间和平均带权周转时间。

参考答案

一、选择题

1. C

2. C

3. B

4. B

5. D

二、简答题

1. 进程是程序的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位。而程序是静态的代码和数据集合，不具有执行的动态特性。

2. 进程调度的目标包括提高系统吞吐量、减少响应时间、公平分配CPU资源等。常见的调度算法有：先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、时间片轮转（RR）、优先级调度等。

3. 虚拟内存是一种将物理内存与磁盘空间相结合的存储管理技术。其优点包括：扩大可用内存空间、提高内存利用率、支持多任务并发执行等。

4. 死锁是指多个进程因竞争资源而陷入相互等待的状态。其四个必要条件为：互斥、请求与保持、不可抢占、循环等待。预防死锁的方法包括破坏其中至少一个条件。

三、论述题

（略，可根据教材或课堂笔记详细展开）

四、应用题

- 调度顺序：P1 → P2 → P1 → P2 → P3 → P1 → P3

- 周转时间：P1=8, P2=6, P3=9

- 平均周转时间= (8+6+9)/3 = 7.67

- 带权周转时间：P1=8/5=1.6, P2=6/3=2.0, P3=9/4=2.25

- 平均带权周转时间= (1.6+2.0+2.25)/3 ≈ 1.95

通过这份试题与答案，希望同学们能够更好地理解操作系统的基本概念与原理，为今后的学习和实践打下坚实的基础。