操作系统第6章
操作系统第6章(设备管理习题与解答)
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。
第六章 Windows操作系统
第六章 Windows操作系统
(3) 右键操作。右键也称菜单键。单击可打开该对象所对应的快捷菜单。 (4) 滚轮。可用于在支持窗口滑块滚动的应用程序中实现滚动查看窗口中内容的功能。滚轮并非鼠标 的标准配置部件。 3．鼠标的设置 根据个人习惯不同，用户可打开“控制面板”→“鼠标”，在“鼠标 属性”对话框中根据需要设置 鼠标。 6.2.3 键盘 键盘是最早使用的输入设备之一，现在也仍然是输入文本和数字的标准输入设备。键盘样式多种多 样，但基本操作键的布局和功能基本相同。 6.2.4 桌面 桌面是系统的屏幕工作区，也是系统与用户交互的平台。桌面一般包括桌面图标、桌面背景、开始 按钮与任务栏。
第六章 Windows操作系统
外存除了硬盘之外，还有软盘、光盘、U盘等，这些连入计算机也有对应的盘符。通常，软盘驱动器 的盘符为A或者B，其它驱动器的盘符紧跟硬盘分区的盘符。
硬盘在出厂时已经进行了低级格式化，即在空白硬盘上划分柱面与磁道，再将磁道划分为若干扇区。 这里所说的硬盘格式化是高级格式化，即清除硬盘数据，初始化分区并创建文件系统。硬盘上不同的分 区相互独立，经过格式化后可以各自支持独立的与其它分区不同的文件系统。
第六章 Windows操作系统
6.2.5 窗口 窗口是Windows最基本的用户界面。通 常，启动一个应用程序就会打开它的窗口， 而关闭应用程序的窗口也就关闭了应用程序。 Windows 7中每个窗口负责显示和处理一类 信息。用户可随意在不同窗口间切换，但只 会有一个当前工作窗口。 1．窗口的基本组成 如图6-3所示，窗口由控制按钮、地址栏、 搜索栏、菜单栏、工具栏、资源管理器、滚 动条、工作区、状态栏、边框等组成。
第六章 Windows操作系统
(1) 控制按钮。窗口左上角的控制按钮可以打开控制菜单，右上角的控制按钮可以最小化、最大化/ 还原和关闭窗口。
操作系统第六章练习题
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。
计算机操作系统第三版第六章详解
| |
和管理的软
件集合
基本 I/O 管理程序（文件组织模块）
青
基本文件系统（物理 I/O 层）
岛
理 工 大 学 文件、目录、磁盘
(带)存储空间
I/O 控制层（设备驱动程序） 对象及其属性说明
第六章 文件管理
计 算
6.1 文件和文件系统
机
操
6.1.3 文件操作
作
系
1.最基本的文件操作
统 |
★创建文件
工
读写文件
大
学
第六章 文件管理
6.1 文件和文件系统 计对文件存储空间的管理、对文件
算目录的管理、用于将文件的逻辑
机操地文址件转的换读6为和.物 写1.理的2 地管文址理件的以类机及型制对、文和对件文件系统模型
作的共享2.与文保件护系统模型
命令接口、程序接口
系
文件系统接口
统
|
对对象操纵
逻辑文件系统
|
★删除文件
|
★读文件
青
岛
★写文件
理
★截断文件
工
大
★设置文件的读/写位置
学
第六章 文件管理
计 算
6.1 文件和文件系统
机
操 6.1.3 文件操作
作
系 2.文件的“打开”和“关闭”操作
统 |
步骤：
|
① 检索文件目录找到指定文件的属性及其在
|
外存上的位置；
青
② 对文件实施相应的操作。
岛
理 3.其它文件操作
岛 理 工 大
其目件用的，户是即选物择理一文逻结种件辑构良。好的、设备物结利理构用率高系的统物理 文件结构。系统按此结构和外部设备交换信息。
第6章 操作系统安全
6.2.4 基于角色的访问控制（RBAC） 基于角色的访问控制(Role-Based Access Control，RBAC)的核 心思想就是：授权给用户的访问权限通常由用户在一个组织 中担当的角色来确定。在RBAC中，引入了“角色”这一重要 的概念，所谓“角色”，是指一个或一群用户在组织内可执 行的操作的集合。这里的角色就充当着主体(用户)和客体之间 的关系的桥梁。这是与传统的访问控制策略的最大区别所在 。
在许多操作系统当中，对文件或者目录的访问控制是通 过把各种用户分成三类来实施的： 属主(self) 同组的其它用户(group) 其它用户(public)。 每个文件或者目录都同几个称为文件许可(File Permissions)的控制比特位相关联。
r w 属主 x
读 写 执行
r w 组内 x
读 写 执行
2) 访问控制列表(Access Control List) 访问控制列表的策略正好与目录表访问控制相反，它是从客体角 度进行设置的、面向客体的访问控制。每个客体有一个访问控制列表， 用来说明有权访问该客体的所有主体及其访问权限：
可以读文件 J ane PAYR OLL 文件 可以写文件 访问控制列表:
客体1:权限
客体2:权限
客体i:权限
客体j:权限
客体n:权限
优点： 容易实现，每个主体拥有一张客体目录表，这样主体能访问的客 体及权限就一目了然了，依据该表对主体和客体的访问与被访问进行 监督比较简便。 缺点： 系统开销、浪费较大，这是由于每个用户都有一张目录表，如果 某个客体允许所有用户访问，则将给每个用户逐一填写文件目录表， 因此会造成系统额外开销； 由于这种机制允许客体属主用户对访问权限实施传递并可多次进 行，造成同一文件可能有多个属主的情形，各属主每次传递的访问权 限也难以相同，甚至可能会把客体改用别名，因此使得能越权访问的 用户大量存在，在管理上繁乱易错。
第6章操作系统安全技术
传递性: 传递性: 若a≤b且b≤c,则a≤c 且 , 非对称性: 非对称性 若a≤b且b≤a,则a=b 且 , 代表实体, 代表主体, 代表敏 若引入符号 O 代表实体,S 代表主体,≤代表敏 感实体与主体的关系,我们有: 感实体与主体的关系,我们有 O≤S 当且仅当 密级 密级 并且 隔离组 隔 密级O≤密级 密级S 隔离组O≤隔 离组S 离组 关系≤限制了敏感性及主体能够存取的信息内容 限制了敏感性及主体能够存取的信息内容, 关系 限制了敏感性及主体能够存取的信息内容, 只有当主体的许可证级别至少与该信息的级别一样 高,且主体必须知道信息分类的所有隔离组时才能 够存取. 够存取.
单层模型模型有一定的局限性, 单层模型模型有一定的局限性 , 在现代操作系统 的设计中,使用了多级安全模型, 的设计中 , 使用了多级安全模型 , 信息流模型在其 中得到了深入的应用.如著名的Bell-LaPadula模型 中得到了深入的应用 . 如著名的 模型 模型. 和Biba模型. 模型
2. 多层网格模型
6.2 操作系统的 安全设计
开发一个安全的操作可分为如下四个阶段: 开发一个安全的操作可分为如下四个阶段:建立安 全模型,进行系统设计,可信度检查和系统实现. 全模型,进行系统设计,可信度检查和系统实现. 实现安全操作系统设计的方法有两种:一种是专门 实现安全操作系统设计的方法有两种: 针对安全性面设计的操作系统; 针对安全性面设计的操作系统 ;另一种是将安全特性 加入到期目前的操作系统中. 加入到期目前的操作系统中.
(3)加拿大的评价标准(CTCPEC) )加拿大的评价标准( ) 加拿大的评价标准(CTCPEC)的适用范围:政府部 门.该标准与ITSCE相似,将安全分为两个部分:功能 性需求和保证性需求 (4)美国联邦准则(FC) )美国联邦准则( ) 美国联邦准则(FC)是对TCSEC的升级,在该标准中引 入了"保护轮廓"(PP)的概念,其每个保护轮廓包括: 功能,开发保证和评价. (5)国际通用准则(CC) )国际通用准则( ) 国际通用准则(CC)是国际标准化组织对现行多种安全 标准统一的结果,是目前最全面的安全主价标准.CC的 第一版是在1966年6月发布的,第二版是在1999年6月发 布的,1999年10月发布了CC V2.1版,并成为ISO标准. 该标准的主要思想和框架结构取自ITSEC和FC,并允分 突出"保护轮廓"的相思.CC将评估过程分为:功能和 保证;评估等级分为:EAL1~EAL7
操作系统第6章(设备管理习题与解答)
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。
操作系统第六章答案
操作系统第六章答案第六章⽂件管理1、何谓数据项、记录和⽂件P203 P204答：数据项：数据项是最低级的数据组织形式，是数据组中可以命名的最⼩逻辑数据单位，若⼲个基本数据项组成的。
记录：记录是⼀组相关数据项的集合，⽤于描述⼀个对象在某⽅⾯的属性。
⽂件：⽂件是指由创建者所定义的、具有⽂件名的⼀组相关元素的集合，可分为有结构⽂件和⽆结构⽂件两种。
在有结构的⽂件中，⽂件由若⼲个相关记录组成；⽽⽆结构⽂件则被看成是⼀个字符流。
⽂件在⽂件系统中是⼀个最⼤的数据单位，它描述了⼀个对象集。
2、⽂件系统的模型可分为三层，试说明其每⼀层所包含的基本内容。
P206图答：1、对象及其属性：⽂件、⽬录、硬盘（磁带）存储空间；2、对对象操纵和管理的软件集合：⽂件管理系统的核⼼部分；3、⽂件系统的接⼝：命令接⼝、程序接⼝；3、试说明⽤户可以对⽂件施加的主要操作有哪些。
P207答：1、最基本的⽂件操作：创建⽂件、删除⽂件、读⽂件、写⽂件、截断⽂件、设置⽂件的读/写位置；2、⽂件的“打开”和“关闭”操作；3、其它⽂件操作；4、何谓逻辑⽂件何谓物理⽂件P208答：逻辑⽂件：这是从⽤户观点出发所观察到的⽂件组织形式，是⽤户可以直接处理的数据及其结构，它独⽴于⽂件的物理特性，⼜称为⽂件组织。
物理结构：⼜称为⽂件的存储结构，是指⽂件在外存上的存储组织形式。
这不仅与存储介质的存储性能有关，⽽且与所采⽤的外存分配⽅式有关。
5、如何提⾼对变长记录顺序⽂件的检索速度P210答：对于变长记录的顺序⽂件，在顺序读或写时的情况相似，但应分别为它们设置读或写指针，在每次读或写完⼀个记录后，须将读或写指针加上Li。
Li 是刚读或刚写完的记录的长度。
6、试说明对索引⽂件和索引顺序⽂件的检索⽅法。
P211 P212答：在对索引⽂件进⾏检索时，⾸先是根据⽤户（程序）提供的关键字，并利⽤折半查找法去检索索引表，从中找到相应的事项；再利⽤该表项中给出的指向记录的指针值，去访问所需的记录。
《计算机操作系统教程(第三版)》 第6章 文件管理
2 . 路径名 在多级目录结构中，从根目录到末端的数据文件之间只有一条 唯一的路径。我们就可以用路径名惟一的表示一个文件。路径名有 绝对路径名和相对路径名两种表达形式。 绝对路径名，又称为全路径名，是指从根目录到达所要查找文 件的路径名。 相对路径名。在多级目录结构中，如果每次都从根目录开始检 索，会耗费大量的查找时间。为解决此问题，系统引入了当前目录 （又称为工作目录）。用户在一定时间内，可指定某一级的一个目 录作为当前目录（或称工作目录、值班目录），而后用户想访问某 一文件时，便不用给出文件的整个路径名，也不用从根目录开始查 找，只需给出从当前目录到查找的文件间的路径名即可，从而减少 查找路径。
6.1.2 文件的分类、属性及文件系统 的功能
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6.1.1 文件与文件系统的概念
1．文件的定义 文件是具有标识符（文件名）的一组相关信息的 集合。标识符是用来标识文件的。不同的系统对 标识符的规定有所不同。文件的确切定义有两种 说法： （1）文件是具有标识符的相关字符流的集合。 （2）文件是具有标识符的相关记录的集合。
3 . 索引分配
在索引分配策略中，系统为每个文件分配一个索 引块，索引块中存放索引表，索引表中的每个表 项对应分配给文件的一个物理块。
4 . i节点
最后一个磁盘分配策略是给每个文件赋予一张称 为i-节点(索引节点)的小型表，其中列出了文件 属性和各块在磁盘上的地址，实例如图6.13所示。
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索引节点编号 索引节点状态 连接指针 访问计数
逻辑设备名
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6.4.2 单级目录结构
文件名 C 文件的物理 位置 日期 时间 其他信 息
bsc
Wps …… 图6.8 单级目录结构
返回本节
操作系统 第6章复习题答案
操作系统第6章复习题答案操作系统-第6章复习题答案复习操作系统第6章中的问题一、选择题1、（c）的物理结构对文件随机存取时必须按指针进行，但效率较低。
a连续文件b索引文件c链接文件d多级索引文件2.使用文件后，用户必须关闭（d）的文件。
A将文件内容写入存储介质B释放使用文件时占用的内存C切断进程和用户之间的连接d把文件控制块的有关内容写到文件的目录项中去3.同一系统中应允许同时存在同名文件。
这个问题的解决方法是（c）。
A使用索引文件B使用文件共享C使用多级目录管理D使用文件分层安全管理4、设某文件系统采用两级目录结构，主目录中有10个子目录，每个子目录中有10个目录项。
在如此同样多目录情况下，最多时，单级目录结构所需的目录项数是两级目录结构检索的目录项数的（c）倍。
a10b8c5d25、下列哪一个选项的描述不是树型目录的优点(c)。
a解决了文件重名问题b提高了文件的检索速度C.从根目录到任何文件d都有多个路径，以便于存储权限控制。
6.在以下选项中，（d）不是删除文件需要完成的工作。
释放文件占用的存储空间b在目录中删除该文件相应的目录项，即文件控制块。
c若文件为共享文件，还要对共享设置进行处理。
d对文件原存储单元全部清零。
7.对于顺序文件，以下选项被错误地描述为（）。
a对记录进行批量存取是顺序文件的最佳应用场合，此时对顺序文件的存取效率是所有逻辑文件中最高的。
顺序文件的一个缺点是很难添加或删除记录。
c查找一个记录，定长记录的顺序文件比变长记录的顺序文件开销大。
d磁带只适合存放顺序文件。
8.在一个系统中，一个FCB占用64b，磁盘块大小为1KB，文件目录中有3200个FCB。
因此，开始查找文件的平均磁盘数为（c）。
A50b64c100d2022。
文件系统的主要用途是（a）。
a实现对文件的按名存取b实现虚拟存储c提高对外存的读写速度d用于存储系统文件10.在以下文件中，具有逻辑结构的文件为（d）文件。
[计算机导论(第3版)][朱战立等] 第6章 操作系统
![[计算机导论(第3版)][朱战立等] 第6章 操作系统](https://img.taocdn.com/s3/m/efba801c0622192e453610661ed9ad51f01d54b9.png)
■ 首先，程序设计人员将事先编写好的程序和数据表 示成穿好孔的一卷纸带，再通过某种装置把纸带上 的程序和数据转输入到磁带上。
■ 然后，在划分给自己的时间内，程序设计人员先将 磁带插入和计算机主机连接的磁带机，然后在主机 上运行该程序得到输出结果。
第
■ 脱机处理方式如图6-1所示。
6
页
图6-1 脱机处理方式
起来，计算机及时接收用户从终端发来的服务请求，
并根据用户的请求做出及时处理和回答。
■ 目前广泛应用的飞机票购票系统，股票买卖系统， 情报检索系统，信用卡记账取款系统等，都属于实 时信息处理系统的例子。
■ 在20世纪70年代初期出现了实时系统。
■ 实时系统，特别是实时控制系统，要求计算机系统具有 及时性和可靠性。
页 控制等一系列的操作体验。其主屏幕通过提供类似仪表
盘的体验来显示新的电子邮件、短信、未接来电、日历
约会等，让人们对重要信息保持时刻更新。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6.1.2 Windows操作系统的发展历史
Windows操作系统是一套适合于微机环境的系统软件， 负责计算机中的软、硬件资源进行统一管理，提供良 好的人机交互界面。
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页
■ 用光照射纸带，若纸带某位置上透光表示符号
1，若纸带某位置上不透光表示符号0。
■ 卡片机的工作原理类同。
■ 联机处理方式
■ 程序设计人员将事先编写好的程序和运行程序所需 的数据表示成穿好孔的一卷纸带。
■ 在划分给自己的时间内，程序设计人员先启动纸带 机，把表示在纸带上的程序和数据输入到计算机内 存，然后运行程序得到输出结果。
■ 由于输入/输出设备的速度相对于CPU的速度慢很多，而
计算机在输入/输出数据时CPU是空闲的，为解决这一问
操作系统-第六章 文件系统习题(有答案)
第六章文件系统一.单项选择题1．操作系统对文件实行统一管理，最基本的是为用户提供( )功能。
A．按名存取 B．文件共享 C．文件保护 D．提高文件的存取速度2．按文件用途分类，编译程序是( )。
A．系统文件 B．库文件 C．用户文件 D．档案文件3．( )是指将信息加工形成具有保留价值的文件。
A．库文件 B．档案文件 C．系统文件 D．临时文件4．把一个文件保存在多个卷上称为( )。
A．单文件卷 B．多文件卷 C．多卷文件 D．多卷多文件5．采取哪种文件存取方式，主要取决于( )。
A．用户的使用要求 B．存储介质的特性C．用户的使用要求和存储介质的特性 D．文件的逻辑结构6．文件系统的按名存取主要是通过( )实现的。
A．存储空间管理 B．目录管理 C．文件安全性管理 D．文件读写管理7．文件管理实际上是对( )的管理。
A．主存空间 B．辅助存储空间 C．逻辑地址空间 D．物理地址空间8．如果文件系统中有两个文件重名，不应采用( )结构。
A．一级目录 B．二级目录 C．树形目录 D．一级目录和二级目录9．树形目录中的主文件目录称为( )。
A．父目录 B．子目录 C．根目录 D．用户文件目录10．绝对路径是从( )开始跟随的一条指向制定文件的路径。
A．用户文件目录 B．根目录 C．当前目录 D．父目录11．逻辑文件可分为流式文件和( )两类。
A．索引文件 B．链接文件 C．记录式文件 D．只读文件12．由一串信息组成，文件内信息不再划分可独立的单位，这是指( )。
A．流式文件 B．记录式文件 C．连续文件 D．串联文件13．记录式文件内可以独立存取的最小单位是由( )组成的。
A．字 B．字节 C．数据项 D．物理块14．在随机存储方式中，用户以( )为单位对文件进行存取和检索。
A．字符串 B．数据项 C．字节 D．逻辑记录15．数据库文件的逻辑结构形式是( )。
A．链接文件 B．流式文件 C．记录式文件 D．只读文件16．文件的逻辑记录的大小是( )。
《操作系统》第6章 死锁
(3) 当进程申请资源，而资源当前又无剩余时，进 程必须等待。在一些操作系统中，进程申请失 败后便自动阻塞。当资源可用时，再把进程唤 醒。另一些OS则是在进程申请失败后，给出
一个错误码，因此是由进程本身决定等待时间，
然后重新申请。
例：三个进程A、B、C，三类资源R、S、T A进程，请求R，请求S，释放R，释放S； B进程，请求S，请求T，释放S，释放T； C进程，请求T，请求R，释放T，释放R；
P 空 2 Q 空 4 S 1 buffer 3 R 满 满
三、死锁的定义及性质 从以上的例 2 中，不难看出，所谓死锁是指进程 处于等待状态，且等待事件永远不会发生。 造成死锁的原因：(a) P、V操作死锁 例2 (b) 推进顺序不当 例1 (c) 因资源不足而争夺资源 死锁 例1、2 (d) 协同进程本身设计中的 错误(无论按什么次序运 行总免不了死锁) 例3
进程S：Receive (Q.4); 接收Q从4号buffer送来的信息 Receive (R.3); 接收R从3号buffer送来的信息 answer (R); 回答R 进程Q：Receive (P.2); 接收P从2号buffer送来的信息 Send (S.4); 通过4号buffer向S发信息 这四个进程启动后将进入死 锁状态：P要收到R的回答 后才向Q发送信息；R回答P 之前要等待S的回答；S要收 到Q送来信息后才回答R； 而Q需收到P送来的信息后 才向S发送信息，所以都无 法再运行。
占有 输入设备 等待
A
等待 输出设备
B
占有
乙进程 的进展 Y
占用 输入机
共同进展路径1
禁区
占用打印机
危险区
占用输入机
占用打印机
X 甲进程 的进展
第6章 操作系统Windows 10
任务设计
1. 添加、隐藏桌面图标 2. 桌面背景个性化 3. 任务栏个性化 （1）调整任务栏位置 （2）调整任务栏大小 （3）设置任务栏中的跳转列表
① 将记事本程序锁定到任务栏 ② 显示记事本历史记录 （4）设置时间格式
功能 屏幕键盘 放大镜 CMD命令提示符 屏幕“讲述人”
任务设计
1. 打开“运行”对话框 打开“开始”菜单，在“所有应用”的“Windows系统”中单击“运行”命令， 或按快捷键“Win+R”，打开“运行”对话框。 2. “运行”程序 “运行”程序有以下三种方法。 ① 在“打开”一栏中直接键入程序名。 ② 计算机会记录运行过的程序。 ③ 如果清楚程序的具体路径，还可以通过“浏览”找到程序所在位置。
6.2 窗口的基本操作
6.2 窗口的基本操作
窗口是Windows 10最基本的用户界面，所有的应用程序都是以窗口的形式出现 的。启动一个应用程序，该应用程序窗口就会出现在桌面上。所有窗口的组成基 本相同，且在运行时都始终在桌面显示。
任务描述
认识Windows 10窗口及掌握窗口的基本操作，为完成后面的任务打下基础。
任务分析
Windows 10窗口可以分为文件资源窗口、应用程序窗口和设置窗口；窗口的 操作主要包括移动、排列、缩放以及切换等。
1. 窗口类型
窗口可以分三两种：文件资源窗口；应用程序窗口；设置窗口。
2. 应用程序窗口的组成
① 控制按钮；② 标题栏；③ 菜单栏；④ 滚动条；⑤ “最小化”、“最大化/ 向下还原”和“关闭”按钮；⑥ 状态栏；⑦ 工作区；⑧ 边框。
操作系统第五版第6章习题中文解答
可用+占有 完成 70 true 110 125 150 true true true
• b.第四个进程到达，最大需求是60，初始需求是35
进程
1
最大
70
占有
45
需要
25
可用
15
2
3 4
60
60 60
40
15 35
20
45 25
6.13 a.三个进程共享四个资源单元
进程 p1 最大 2 分配 1 需要 1 可用 1
从矩阵可以看出四个进程还需要的资源数目为2165当有一个可用资源时p2可以执行完成并释放占用资源可用资源数目为2允许p1执行完成可用资源数目为3此时p3需要6个资源p4需要5个资源既最小情况还需要2个额外资源p4执行完成释放资源后p3再执行完成
操作系统第六章习题解答
6.1 互斥：在每一时刻，只能有一辆车占用十字路 口的一个象限； 占有且等待：没有车倒退；每辆车一直在等待， 直到它前面的十字路口的象限可以使用； 非抢占：没有车辆能够强迫另一辆车给自己让 路； 循环等待：每辆车一直等待另外的车辆占用的 十字路口的象限。
6.17
• 如果至少有一个左撇子或右撇子，则当所 有哲学家都准备拿起第一根筷子时，必定 会有两个哲学家竞争一根筷子而其中一个 得不到处于等待，这样必定有一个哲学家 可以获得两根筷子，而不至于发生死锁。 • 同样也不会发生饥饿
6.2 1.Q获得B，然后获得A，然后释放B和A；当P恢复执 行的时候，它可以获得全部资源。 2.Q获得B，然后获得A；P执行并阻塞在对A的请求 上；Q释放B和A，当P恢复执行时，它可以获得全 部资源。 3.Q获得B，P获得并释放A，然后Q获得A并释放B和 A，当P恢复执行时，它可以获得B。 4.P获得A，Q获得B，P释放A，Q获得A并释放B，P 获得B并且释放B。 5.P获得并释放A，P获得B；Q执行并阻塞在对B的请 求上；P释放B，当Q恢复执行时，它可以获得全部 资源。 6.P获得A并且释放A，P获得B并且释放B，当Q恢复 执行时，他可以获得全部资源。
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第六章
输入输出系统
(3) 驱动程序与I/O设备所采用的I/O控制方式紧密相关，
常用的I/O控制方式是中断驱动和DMA方式。 (4) 由于驱动程序与硬件紧密相关，因而其中的一部分 必须用汇编语言书写。目前有很多驱动程序的基本部分已经 固化在ROM中。
2. 通道类型
1) 字节多路通道(Byte Multiplexor Channel) 这是一种按字节交叉方式工作的通道。它通常都含有许 多非分配型子通道，其数量可从几十到数百个，每一个子通 道连接一台I/O设备，并控制该设备的I/O操作。这些子通道
按时间片轮转方式共享主通道。
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第六章
输入输出系统
数组选择通道虽有很高的传输速率，但它却每次只允许 一个设备传输数据。数组多路通道是将数组选择通道传输速 率高和字节多路通道能使各子通道(设备)分时并行操作的优 点相结合而形成的一种新通道。
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第六章
输入输出系统
3. “瓶颈”问题
由于通道价格昂贵，致使机器中所设置的通道数量势必 较少，这往往又使它成了I/O的瓶颈，进而造成整个系统吞 吐量的下降。
令中的抽象要求转换为与设备相关的低层操作序列。
(2) 检查用户I/O请求的合法性，了解I/O设备的工作状态， 传递与I/O设备操作有关的参数，设置设备的工作方式。 (3) 发出I/O命令，如果设备空闲，便立即启动I/O设备， 完成指定的I/O操作；如果设备忙碌，则将请求者的请求块挂 在设备队列上等待。 (4) 及时响应由设备控制器发来的中断请求，并根据其中 断类型，调用相应的中断处理程序进行处理。
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第六章
输入输出系统
2. 设备驱动程序的特点
设备驱动程序属于低级的系统例程，它与一般的应用程 序及系统程序之间有下述明显差异：
(1) 驱动程序是实现在与设备无关的软件和设备控制器
之间通信和转换的程序，具体说，它将抽象的I/O请求转换 成具体的I/O操作后传送给控制器。又把控制器中所记录的 设备状态和I/O操作完成情况，及时地反映给请求I/O的进程。 (2) 驱动程序与设备控制器以及I/O设备的硬件特性紧密 相关，对于不同类型的设备，应配置不同的驱动程序。但可 以为相同的多个终端设置一个终端驱动程序。
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第六章
输入输出系统
5. 确保对设备的正确共享
从设备的共享属性上，可将系统中的设备分为如下两类： (1) 独占设备，进程应互斥地访问这类设备，即系统一
旦把这类设备分配给了某进程后，便由该进程独占，直至用
完释放。典型的独占设备有打印机、磁带机等。系统在对独 占设备进行分配时，还应考虑到分配的安全性。 (2) 共享设备，是指在一段时间内允许多个进程同时访 问的设备。典型的共享设备是磁盘，当有多个进程需对磁盘 执行读、写操作时，可以交叉进行，不会影响到读、写的正 确性。
一些特定的I/O指令。
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第六章
输入输出系统
2. 内存映像I/O
在这种方式中，在编址上不再区分内存单元地址和设备 控制器中的寄存器地址，都采用k。当k值处于0～n-1范围时， 被认为是内存地址，若k大于等于n时，被认为是某个控制器 的寄存器地址。
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第六章
输入输出系统
图6-5 设备寻址形式
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第六章
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第六章
输入输出系统
6.2.1 I/O设备
1. I/O设备的类型 1) 按使用特性分类 2) 按传输速率分类
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第六章
输入输出系统
2. 设备与控制器之间的接口
通常，设备并不是直接与CPU进行通信，而是与设备控 制器通信，因此，在I/O设备中应含有与设备控制器间的接 口，在该接口中有三种类型的信号(见图6-3所示)，各对应一 条信号线。
在现代OS中，都提供了面向网络的功能。但首先还需要 通过某种方式把计算机连接到网络上。同时操作系统也必须 提供相应的网络软件和网络通信接口，使计算机能通过网络 与网络上的其它计算机进行通信或上网浏览。
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第六章
输入输出系统
6.2 I/O设备和设备控制器
I/O设备一般是由执行I/O操作的机械部分和执行控制I/O
输入输出系统
6.2.4 I/O通道
1. I/O通道设备的引入 虽然在CPU与I/O设备之间增加了设备控制器后，已能大 大减少CPU对I/O的干预，但当主机所配置的外设很多时， CPU的负担仍然很重。为此，在CPU和设备控制器之间又增
设了I/O通道(I/O Channel)。
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第六章
输入输出系统
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第六章
输入输出系统
2. 设备控制器的组成
由于设备控制器位于CPU与设备之间，它既要与CPU通 信，又要与设备通信，还应具有按照CPU所发来的命令去控 制设备工作的功能，因此，现有的大多数控制器都是由以下 三部分组成：
(1) 设备控制器与处理机的接口。
(2) 设备控制器与设备的接口。 (3) I/O逻辑。
的电子部件组成。通常将这两部分分开，执行I/O操作的机 械部分就是一般的I/O设备，而执行控制I/O的电子部件则称
为设备控制器或适配器(adapter)。在微型机和小型机中的控
制器常做成印刷电路卡形式，因而也常称为控制卡、接口卡 或网卡，可将它插入计算机的扩展槽中。在有的大、中型计 算机系统中，还配置了I/O通道或I/O处理机。
1. I/O软件的层次结构 通常把I/O 软件组织成四个层次，如图6-1所示。
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第六章
输入输出系统
图6-1 I/O系统的层次结构
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第六章
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2. I/O系统中各种模块之间的层次视图
为了能更清晰地描述I/O系统中主要模块之间的关系， 我们进一步介绍I/O系统中各种I/O模块之间的层次视图。见 图6-2所示。 1) I/O系统的上、下接口
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第六章
输入输出系统
图6-4 设备控制器的组成
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第六章
输入输出系统
6.2.3 内存映像I/O
1. 利用特定的I/O指令 在早期的计算机中，包括大型计算机，为实现CPU和设 备控制器之间的通信，为每个控制寄存器分配一个I/O端口， 这是一个8位或16位的整数，如图6-5(a)所示。另外还设置了
(1) I/O系统接口。
(2) 软件/硬件(RW/HW)接口。
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第六章
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图6-2 I/O系统中各种模块之间的层次视图
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第六章
输入输出系统
2) I/O系统的分层
与前面所述的I/O软件组织的层次结构相对应，I/O系统 本身也可分为如下三个层次： (1) 中断处理程序。 (2) 设备驱动程序。
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第六章
输入输出系统
2. 流设备接口
流设备接口是流设备管理程序与高层之间的接口。该接 口又称为字符设备接口，它反映了大部分字符设备的本质特 征，用于控制字符设备的输入或输出。 (1) 字符设备。
(2) get和put操作。
(3) in-control指令。
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第六章
输入输出系统
3. 网络通信接口
第六章
输入输出系统
第六章
输入输出系统
6.1 I/O系统的功能、模型和接口 6.2 I/O设备和设备控制器 6.3 中断机构和中断处理程序 6.4 设备驱动程序 6.5 与设备无关的I/O软件 6.6 用户层的I/O软件 6.7 缓冲区管理 6.8 磁盘存储器的性能和调度 习题
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第六章
输入输出系统
6.1 I/O系统的功能、模型和接口
图6-6 字节多路通道的工作原理
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第六章
输入输出系统
2) 数组选择通道(Block Selector Channel)
字节多路通道不适于连接高速设备，这推动了按数组方 式进行数据传送的数组选择通道的形成。
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第六章
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3) 数组多路通道(Block Multiplexor Channel)
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第六章
输入输出系统
6. 错误处理
大多数的设备都包括了较多的机械和电气部分，运行时 容易出现错误和故障。从处理的角度，可将错误分为临时性 错误和持久性错误。对于临时性错误，可通过重试操作来纠 正，只有在发生了持久性错误时，才需要向上层报告。
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第六章
输入输出系统
6.1.2 I/O系统的层次结构和模型
为具体要求后，发送给设备控制器，启动设备去执行；反之，
它也将由设备控制器发来的信号传送给上层软件。由于驱动 程序与硬件密切相关，故通常应为每一类设备配置一种驱动 程序。例如，打印机和显示器需要不同的驱动程序。
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第六章
输入输出系统
6.4.1 设备驱动程序概述
1. 设备驱动程序的功能 (1) 接收由与设备无关的软件发来的命令和参数，并将命
(1) 数据信号线。
(2) 控制信号线。 (3) 状态信号线。
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第六章
输入输出系统
图6-3 设备与控制器间的接口
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第六章
输入输出系统
6.2.2 设备控制器
1. 设备控制器的基本功能 (1) 接收和识别命令。 (2) 数据交换。 (3) 标识和报告设备的状态。
(4) 地址识别。
(5) 数据缓冲区。 (6) 差错控制。
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第六章
输入输出系统
图6-7 单通路I/O系统
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第六章
输入输出系统
图6-8 多通路I/O系统
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第六章
输入输出系统
6.3 中断机构和中断处理程序
对于操作系统中的I/O系统，本章采取从低层向高层的
介绍方法，从本节开始首先介绍中断处理程序。中断在操作 系统中有着特殊重要的地位，它是多道程序得以实现的基础，
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