操作系统考试重点：信号量与进程状态

"经典操作系统，考试必备（广石化大二期末考试重点题目）" 操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的程序，它提供了一个用户界面，使用户能够方便地与计算机交互。经典操作系统涵盖了许多核心概念，如进程管理、内存管理、文件系统以及设备管理等。 在操作系统中，信号量是一种重要的同步机制，用于解决进程间的互斥和同步问题。信号量的值可以用来表示资源的数量或状态。例如，在给定的问题中，信号量的初始值为2，表示有2个资源可供使用。当一个进程占用一个资源时，信号量会减1，如果所有资源都被占用，信号量的值就会变为0。如果这时还有进程尝试获取资源，信号量会继续减1，变为负值，这个负值的绝对值就表示等待该资源的进程数量。所以，当信号量为-3时，意味着有3个进程正在等待资源。 进程的状态转换是操作系统中的另一个关键概念。进程有三种基本状态：就绪、执行和等待。在某些情况下，进程可以由执行状态转变为其他三种状态，例如，当CPU时间片用完时，执行状态的进程会被操作系统切换到就绪状态。反之，运行状态不能直接转为等待状态，因为等待通常发生在进程需要外部事件（如I/O操作）完成时。同样，等待状态的进程在事件完成并执行P操作（即信号量减操作）后，可以转变为就绪状态，但不能直接转为运行状态。 在试题中，提到有6个进程共享一个互斥段，且最多允许3个进程同时进入。这意味着信号量S的初始值应该是3。当进程依次进入互斥段时，S会递减，直至达到最小值-3。因此，信号量S的变化范围是-3到3。而当信号量S的值为-2时，表示有2个进程在等待资源。 试题（26）和（27）的答案分别是B和C，这反映了信号量在同步和资源分配中的实际应用。在多道程序系统中，进程的调度和状态转换是操作系统实现并发和并行的关键机制。当进程执行P操作（试图获取资源）时，如果资源不可用，进程会进入等待状态，而进程调度程序会决定哪个就绪状态的进程将获得CPU时间片。 总结来说，经典操作系统的学习包括理解信号量机制、进程状态转换、资源管理以及同步与互斥的概念。这些知识对于理解和设计高效的操作系统至关重要，同时也是许多计算机科学专业考试的重点。