操作系统第六章

操作系统慕课版第六章首先，第六章介绍了进程的概念和特征。

进程是程序在执行过程中的实体，它包括了程序的代码、数据和执行状态等信息。

进程具有独立性、动态性和并发性等特征。

独立性指的是每个进程都拥有独立的地址空间，不会相互干扰；动态性指的是进程的创建、执行和终止都是动态的过程；并发性指的是多个进程可以同时执行，通过时间片轮转等调度算法进行切换。

其次，第六章介绍了进程的状态和状态转换。

进程可以处于就绪、执行和阻塞三种状态之一。

就绪状态表示进程已经具备执行的条件，等待系统调度执行；执行状态表示进程正在执行指令；阻塞状态表示进程由于等待某些事件而暂时无法执行。

进程在不同状态之间的转换是由操作系统进行调度和管理的。

第三，第六章介绍了进程的创建和终止。

进程的创建是通过fork()系统调用来实现的，它会创建一个与父进程相同的子进程，但是子进程有自己独立的地址空间。

进程的终止可以通过exit()系统调用来实现，它会释放进程所占用的资源，并通知父进程。

此外，第六章还介绍了进程的执行顺序和进程控制块等相关内容。

第四，第六章介绍了进程调度的算法和策略。

进程调度是操作系统中非常重要的一项功能，它决定了进程的执行顺序和分配时间片的方式。

常见的进程调度算法有先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、最高优先级调度（HPF）、时间片轮转调度（RR）等。

不同的调度算法有不同的优缺点，可以根据实际情况选择合适的调度策略。

第五，第六章还介绍了进程同步和互斥的概念。

在多进程环境中，进程之间可能会共享资源，为了避免竞争条件和死锁等问题，需要进行进程同步和互斥的操作。

常见的同步和互斥机制有信号量、互斥锁、条件变量等。

这些机制可以保证进程之间的有序执行和资源的合理分配。

总结起来，第六章主要介绍了进程管理的相关内容，包括进程的概念和特征、进程的状态和状态转换、进程的创建和终止、进程调度的算法和策略，以及进程同步和互斥的概念。

通过学习这些内容，我们可以更好地理解和掌握操作系统中的进程管理机制，提高系统的性能和资源利用率。

第六章文件管理一、选择题1.文件系统最基本的目标是（A），它主要是通过（B）功能实现的，文件系统所追求的最重要的目标是（C）。

A，C：（1）按名存取；（2）文件共享；（3）文件保护；（4）提高对文件的存取速度；（5）提高I/O 速度；（6）提高存储空间利用率。

B：（1）存储空间管理；（2）目录管理；（3）文件读写管理；（4）文件安全性管理2.在文件系统中可命名的最小数据单位是（A），用户以（B）为单位对文件进行存取、检索等，对文件存储空间的分配则以（C）为单位。

A,B,C：（1）字符串；（2）数据项；（3）记录；（4）文件；（5）文件系统。

3.按逻辑结构可把文件分为（A）和（B）两类，UNIX系统中的文件系统采用（B）。

A,B：（1）读、写文件；（2）只读文件；（3）索引文件；（4）链式文件；（5）记录式文件；（6）流式文件。

4.假定盘块的大小为1KB，对于1.2MB的软盘，FAT需占用（A）的存储空间；对于100MB的硬盘，FAT需占用（B）的存储空间。

A：（1）1KB；（2）1.5KB；（3）1.8KB；（4）2.4KB；（5）3KB。

B：（1）100KB；（2）150KB；（3）200KB；（4）250KB；（5）300KB。

5.从下面的描述中选出一条错误的描述。

（1）一个文件在同一系统中、不同的存储介质上的拷贝，应采用用一种物理结构。

（2）文件的物理结构不仅与外存的分配方式相关，还与存储介质的特性相关，通常在磁带上只适合使用顺序结构。

（3）采用顺序结构的文件既适合进行顺序访问，也适合进行随机访问。

（4）虽然磁盘是随机访问的设备，但其中的文件也可使用顺序结构。

6.从下面关于顺序文件和链接文件的叙述中，选出一条正确的叙述。

（1）顺序文件适合于建立在顺序存储设备上，而不适合于建立在磁盘上。

（2）显式链接文件将分配给文件的下一个物理盘块的地址登记在该文件的前一个物理盘块中。

（3）顺序文件必须采用连续分配方式，而链接文件和索引文件则可采用离散的分配方式。

第6章设备管理习题与解答6.1 例题解析例6.2.1 何谓虚拟设备？请说明SPOOLing系统是如何实现虚拟设备的。

解本题的考核要点是虚拟设备的实现方法。

虚拟设备是指利用软件方法，比如SPOOLing系统，把独享设备分割为若干台逻辑上的独占的设备，使用户感受到系统有出若干独占设备在运行。

当然，系统中至少一台拥有物理设备，这是虚拟设备技术的基础。

SPOOLing系统又称“假脱机I/O系统”，其中心思想是，让共享的、高速的、大容量外存储器（比如，磁盘）来模拟若干台独占设备，使系统中的一台或少数几台独占设备变成多台可并行使用的虚拟设备。

SPOOLing系统主要管理外存上的输入井和输出井，以及内存中的输入缓冲区和输出缓冲区。

其管理进程主要有输入和输出进程，负责将输入数据装入到输入井，或者将输出井的数据送出。

它的特点是：提高了 I/O操作的速度；将独占设备改造为共享设备；实现了虚拟设备功能。

例 6.2.2 有关设备管理要领的下列叙述中，( )是不正确的。

A．通道是处理输入、输出的软件B．所有外围设备都由系统统一来管理C．来自通道的I/O中断事件由设备管理负责处理D．编制好的通道程序是存放在主存贮器中的E．由用户给出的设备编号是设备的绝对号解本题的考核要点是设备管理的基本概念。

(1) 通道是计算机上配置的一种专门用于输入输出的设备，是硬件的组成部分。

因此A是错误的。

(2) 目前常见I/O系统其外部设备的驱动和输入输出都由系统统一管理。

因此B是对的。

(3) 设备管理模块中的底层软件中配有专门处理设备中断的处理程序。

通道中断属于设备中断的一种。

因此C是对的。

(4) 通道设备自身只配有一个简单的处理装置（CPU），并不配有存储器，它所运行的通道程序全部来自内存。

因此D是对的。

(5) 系统在初启时为每台物理设备赋予一个绝对号，设备绝对号是相互独立的。

由用户给出的设备号只能是逻辑编号，由系统将逻辑号映射为绝对号。

因此E是错误的。

操作系统第六章练习题一、选择题1. 在操作系统中，下列关于进程状态的描述，错误的是（）。

A. 运行态是指进程正在占用CPUB. 阻塞态是指进程因等待某事件而暂时停止运行C. 就绪态是指进程已经具备运行条件，等待CPU调度D. 空闲态是指进程已经执行完毕，等待被系统回收2. 在操作系统中，下列关于进程调度算法的描述，正确的是（）。

A. 先来先服务（FCFS）调度算法可能导致饥饿现象B. 短作业优先（SJF）调度算法是非抢占式的C. 优先级调度算法中，优先级高的进程一定能立即获得CPUD. 时间片轮转调度算法适用于分时系统3. 在操作系统中，下列关于进程同步与互斥的描述，错误的是（）。

A. 临界区是指进程中访问共享资源的代码段B. 信号量是一种用于实现进程同步与互斥的机制C. Peterson算法可以保证两个进程互斥进入临界区D. 生产者消费者问题可以通过信号量机制解决二、填空题1. 在操作系统中，进程的五大状态包括：____、____、____、____和____。

2. 在进程同步与互斥中，信号量的值表示了____资源的使用情况。

3. 在操作系统中，死锁产生的四个必要条件是：____、____、____和____。

三、简答题1. 请简述进程与线程的区别。

2. 请说明进程调度的主要目标。

3. 请阐述银行家算法的基本思想及其应用场景。

四、编程题1. 编写一个程序，实现进程的创建、撤销和切换。

2. 编写一个程序，使用信号量机制解决生产者消费者问题。

3. 编写一个程序，模拟进程的优先级调度算法。

五、案例分析题进程最大需求量已分配资源量P1 R1=3, R2=2 R1=1, R2=0P2 R2=2, R3=2 R2=1, R3=1P3 R3=2, R4=2 R3=1, R4=0P4 R1=4, R4=3 R1=2, R4=2（1）系统当前可用资源为：R1=1, R2=1, R3=1, R4=1（2）系统当前可用资源为：R1=0, R2=1, R3=1, R4=12. 假设有一个系统采用时间片轮转调度算法，时间片长度为50ms。