操作系统概念(第七版 翻译版)复习题说课讲解
操作系统概念(第七版翻译版)复习题
2011-12操作系统复习题(一)进程同步●进程同步1进程P1和进程P2并发执行时满足一定的时序关系，P1的代码段S1执行完后，才能执行P2的代码段S2.为描述这种同步关系， ：试设计相应的信号量， ：给出信号量的初始值，●：给出进程P1和P2的结构●进程同步2问题描述：(理发店问题)一个理发店有一间配有n个椅子的等待室和一个有理发椅的理发室。
如果没有顾客，理发师就睡觉；如果顾客来了二所有的椅子都有人，顾客就离去；如果理发师在忙而有空的椅子，顾客就会坐在其中一个椅子；如果理发师在睡觉，顾客会摇醒他。
①给出同步关系②设计描述同步关系的信号量；③给出满足同步关系的进程结构(请完成满足同步关系的进程结构)。
进程同步2设公共汽车上，司机和售票员的活动分别为：司机的活动为启动车辆，正常行车，到站停车；售票员的活动为关车门，售票，开车门。
给出在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，司机和售票员的活动的同步关系。
用信号量和wait, signal操作实现他们间的协调操作。
进程同步3：某高校计算机系开设网络课并安排上机实习，假设机房共有2m台机器，有2n名学生选该课，规定：(1)每两个学生组成一组，各占一台机器，协同完成上机实习；(2)只有凑够两个学生，并且此时机房有空闲机器，门卫才允许该组学生进入机房；(3)上机实习由一名教师检查，检查完毕，一组学生才可以离开机房。
试用信号量机制实现它们的同步关系。
●进程同步4：多个进程对信号量S进行了5次 wait操作，2次signal操作后，现在信号量的值是-3，与信号量S相关的处于阻塞状态的进程有几个？信号量的初值是多少？●进程同步5：使用两个进程计算Y=F1(X)+F2 (X). 在这个问题中，F1(X)和F2 (X)的计算是可以并行处理的，因此F1(X)和F2 (X)可以分别出现在两个进程中。
在F1(X)+F2 (X)中，必须在F1(X)和F2(X)计算完毕，才能进行加法运算，因此本问题是同步问题。
操作系统概念第七版习题答案(中文版)完整版
1.1 在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，这种情况导致多种安全问题。
a.列出此类的问题b.在一个分时机器中，能否确保像在专用机器上一样的安全度？并解释之。
Answer®.窃取或者复制某用户的程序或数据；没有合理的预算来使用资源（CPU,内存，磁盘空间，外围设备）b.应该不行，因为人类设计的任何保护机制都会不可避免的被另外的人所破译，而且很自信的认为程序本身的实现是正确的是一件困难的事。
1.2 资源的利用问题在各种各样的操作系统中出现。
试例举在下列的环境中哪种资源必须被严格的管理。
（a）大型电脑或迷你电脑系统（b）与服务器相联的工作站（c）手持电脑Answer: （a）大型电脑或迷你电脑系统：内存和CPU资源，外存，网络带宽（b）与服务器相联的工作站：内存和CPU资源（c）手持电脑：功率消耗，内存资源1.3 在什么情况下一个用户使用一个分时系统比使用一台个人计算机或单用户工作站更好？Answer:当另外使用分时系统的用户较少时，任务十分巨大，硬件速度很快，分时系统有意义。
充分利用该系统可以对用户的问题产生影响。
比起个人电脑，问题可以被更快的解决。
还有一种可能发生的情况是在同一时间有许多另外的用户在同一时间使用资源。
当作业足够小，且能在个人计算机上合理的运行时，以及当个人计算机的性能能够充分的运行程序来达到用户的满意时，个人计算机是最好的，。
1.4在下面举出的三个功能中，哪个功能在下列两种环境下，⑻手持装置（b）实时系统需要操作系统的支持？（a）批处理程序（b）虚拟存储器（c）分时Answer:对于实时系统来说，操作系统需要以一种公平的方式支持虚拟存储器和分时系统。
对于手持系统，操作系统需要提供虚拟存储器，但是不需要提供分时系统。
批处理程序在两种环境中都是非必需的。
1.5描述对称多处理（SMP）和非对称多处理之间的区别。
多处理系统的三个优点和一个缺点？Answer: SMP意味着所以处理器都对等，而且I/O可以在任何处理器上运行。
操作系统概念(第七版_英文版)ch6
Module 6: Process Synchronization
Background
The Critical-Section Problem
Peterson’s Solution Synchronization Hardware Semaphores
register1 and register2 may be the same physical register,Байду номын сангаасwhat will happen ?
Consider this execution interleaving with “count = 5” initially:
S0: producer execute register1 = count {register1 = 5} S1: producer execute register1 = register1 + 1 {register1 = 6} S2: consumer execute register2 = count {register2 = 5} S3: consumer execute register2 = register2 - 1 {register2 = 4} S4: producer execute count = register1 {count = 6 } S5: consumer execute count = register2 {count = 4} What about the case if we reversed the order of the statements at S4 and S5?
P1: while (true) { flag[1] = TRUE; turn = 0; while ( flag[0] && turn == 0) //no operation ;
操作系统概念(第七版_英文版)ch3
Operating System Concepts - 7th Edition, Feb 7, 2006
3.21
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Process Termination
Process executes last statement and asks the operating system to
Operating System Concepts - 7th Edition, Feb 7, 2006
3.2
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Process Concept
An operating system executes a variety of programs:
Short-term scheduler is invoked very frห้องสมุดไป่ตู้quently (milliseconds)
(must be fast)
Long-term scheduler is invoked very infrequently (seconds,
minutes) (may be slow)
Operating System Concepts - 7th Edition, Feb 7, 2006
3.5
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Process Control Block (PCB)
Information associated with each process
while switching
Time dependent on hardware support
操作系统概念(第七版 翻译版)复习题
2011-12操作系统复习题(一)进程同步●进程同步1进程P1和进程P2并发执行时满足一定的时序关系，P1的代码段S1执行完后，才能执行P2的代码段S2.为描述这种同步关系， ：试设计相应的信号量， ：给出信号量的初始值，●：给出进程P1和P2的结构●进程同步2问题描述：(理发店问题)一个理发店有一间配有n个椅子的等待室和一个有理发椅的理发室。
如果没有顾客，理发师就睡觉；如果顾客来了二所有的椅子都有人，顾客就离去；如果理发师在忙而有空的椅子，顾客就会坐在其中一个椅子；如果理发师在睡觉，顾客会摇醒他。
①给出同步关系②设计描述同步关系的信号量；③给出满足同步关系的进程结构(请完成满足同步关系的进程结构)。
●进程同步2设公共汽车上，司机和售票员的活动分别为：司机的活动为启动车辆，正常行车，到站停车；售票员的活动为关车门，售票，开车门。
给出在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，司机和售票员的活动的同步关系。
用信号量和wait, signal操作实现他们间的协调操作。
●进程同步3：某高校计算机系开设网络课并安排上机实习，假设机房共有2m台机器，有2n名学生选该课，规定：(1)每两个学生组成一组，各占一台机器，协同完成上机实习；(2)只有凑够两个学生，并且此时机房有空闲机器，门卫才允许该组学生进入机房；(3)上机实习由一名教师检查，检查完毕，一组学生才可以离开机房。
试用信号量机制实现它们的同步关系。
进程同步4：多个进程对信号量S进行了5次 wait操作，2次signal操作后，现在信号量的值是-3，与信号量S相关的处于阻塞状态的进程有几个？信号量的初值是多少？进程同步5：使用两个进程计算Y=F1(X)+F2 (X). 在这个问题中，F1(X)和F2 (X)的计算是可以并行处理的，因此F1(X)和F2 (X)可以分别出现在两个进程中。
在F1(X)+F2 (X)中，必须在F1(X)和F2(X)计算完毕，才能进行加法运算，因此本问题是同步问题。
操作系统概念第七版7-9章课后题答案(中文版)
7.1假设有如图7.1所示的交通死锁。
a.证明这个例子中实际上包括了死锁的四个必要条件。
b.给出一个简单的规则用来在这个系统中避免死锁。
a.死锁的四个必要条件: (1)互斥；（2）占有并等待；（3）非抢占；（4）循环等待。
互斥的条件是只有一辆车占据道路上的一个空间位置。
占有并等待表示一辆车占据道路上的位置并且等待前进。
一辆车不能从道路上当前的位置移动开（就是非抢占）。
最后就是循环等待，因为每个车正等待着随后的汽车向前发展。
循环等待的条件也很容易从图形中观察到。
b.一个简单的避免这种的交通死锁的规则是，汽车不得进入一个十字路口如果明确地规定，这样就不会产生相交。
7.2考虑如下的死锁可能发生在哲学家进餐中，哲学家在同个时间获得筷子。
讨论此种情况下死锁的四个必要条件的设置。
讨论如何在消除其中任一条件来避免死锁的发生。
死锁是可能的，因为哲学家进餐问题是以以下的方式满足四个必要条件：1）相斥所需的筷子， 2 ）哲学家守住的筷子在手，而他们等待其他筷子， 3 ）没有非抢占的筷子，一个筷子分配给一个哲学家不能被强行拿走，4 ）有可能循环等待。
死锁可避免克服的条件方式如下： 1 ）允许同时分享筷子， 2 ）有哲学家放弃第一双筷子如果他们无法获得其他筷子，3 ）允许筷子被强行拿走如果筷子已经被一位哲学家了占有了很长一段时间4 ）实施编号筷子，总是获得较低编号的筷子，之后才能获得较高的编号的筷子。
7.3一种可能以防止死锁的解决办法是要有一个单一的，优先于任何其他资源的资源。
例如，如果多个线程试图访问同步对象A•…E，那么就可能发生死锁。
（这种同步对象可能包括互斥体，信号量，条件变量等），我们可以通过增加第六个对象来防止死锁。
每当一个线程希望获得同步锁定给对象A•••E，它必须首先获得对象F的锁.该解决方案被称为遏制：对象A•••E的锁内载对象F的锁。
对比此方案的循环等待和Section7.4.4的循环等待。
这很可能不是一个好的解决办法，因为它产生过大的范围。
操作系统概念(第七版英文版)ch3精品PPT课件
Operating System Concepts - 7th Edition, Feb 7, 2006
3.7
poinቤተ መጻሕፍቲ ባይዱer
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
CPU Switch From Process to Process
Operating System Concepts - 7th Edition, Feb 7, 2006
3.12
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
Schedulers
Long-term scheduler (or job scheduler) – selects which processes should be brought into the ready queue Short-term scheduler (or CPU scheduler) – selects which process should be executed next and allocates CPU
Chapter 3: Processes
Chapter 3: Processes
Process Concept Process Scheduling Operations on Processes Cooperating Processes Interprocess Communication Communication in Client-Server Systems
Operating System Concepts - 7th Edition, Feb 7, 2006
3.10
Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005
操作系统概念第七版习题答案(中文版)完整版讲课稿
操作系统概念第七版习题答案(中文版)完整版1.1 在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，这种情况导致多种安全问题。
a. 列出此类的问题 b.在一个分时机器中，能否确保像在专用机器上一样的安全度？并解释之。
Answer:a.窃取或者复制某用户的程序或数据；没有合理的预算来使用资源（CPU，内存，磁盘空间，外围设备）ｂ．应该不行，因为人类设计的任何保护机制都会不可避免的被另外的人所破译，而且很自信的认为程序本身的实现是正确的是一件困难的事。
1.2 资源的利用问题在各种各样的操作系统中出现。
试例举在下列的环境中哪种资源必须被严格的管理。
（ａ）大型电脑或迷你电脑系统（ｂ）与服务器相联的工作站（ｃ）手持电脑Answer: （ａ）大型电脑或迷你电脑系统：内存和CPU 资源，外存，网络带宽（ｂ）与服务器相联的工作站：内存和CPU 资源（ｃ）手持电脑：功率消耗，内存资源1.3 在什么情况下一个用户使用一个分时系统比使用一台个人计算机或单用户工作站更好？Answer:当另外使用分时系统的用户较少时，任务十分巨大，硬件速度很快，分时系统有意义。
充分利用该系统可以对用户的问题产生影响。
比起个人电脑，问题可以被更快的解决。
还有一种可能发生的情况是在同一时间有许多另外的用户在同一时间使用资源。
当作业足够小，且能在个人计算机上合理的运行时，以及当个人计算机的性能能够充分的运行程序来达到用户的满意时，个人计算机是最好的，。
1.4 在下面举出的三个功能中，哪个功能在下列两种环境下，(a)手持装置(b)实时系统需要操作系统的支持？(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时Answer:对于实时系统来说，操作系统需要以一种公平的方式支持虚拟存储器和分时系统。
对于手持系统，操作系统需要提供虚拟存储器，但是不需要提供分时系统。
批处理程序在两种环境中都是非必需的。
1.5 描述对称多处理（ＳＭＰ）和非对称多处理之间的区别。
多处理系统的三个优点和一个缺点？Answer:ＳＭＰ意味着所以处理器都对等，而且I/O 可以在任何处理器上运行。
操作系统概念第七版10-12章课后题答案(中文版)
10.1 假设有一个文件系统，它里面的文件被删除后，当连接到该文件的链接依然存在时，文件的磁盘空间会再度被利用。
如果一个新的文件被创建在同一个存储区域或具有同样的绝对路径名，这会产生什么问题？如何才能避免这些问题？Answer:令旧的文件为F1，新文件为F2。
用户希望通过存在的链接进入F1，实际上将进入F2。
注意，使用的是文件F1的访问保护，而不是F2的。
这个问题可以通过确保所有被删除文件的链接也被删除来避免。
可以从几个方面来完成：a.保存一份文件所有链接的列表，删除文件时，删除每一个链接b.保留链接，当试图访问一个已删除文件时删除他们c.保存一个文件引用清单（或计数器），只有在文件所有链接或引用被删除后，删除该文件10.2 打开文件表被用以保持当前打开文件的信息，操作系统应该为每个用户保持一个单独的表吗？或者只是保持一个包含当前所有用户访问文件的引用的表？如果两个不同程序或用户访问同样的文件，在打开文件表中应包含单独的条目吗？Answer:保持一个中央的打开文件表，操作系统可以执行下列操作，否则不可执行：假设一个当前有一个或一个以上进程访问的文件。
如果该文件被删除，那么应该直到所有正在访问文件的进程关闭它时，它才能从磁盘上删除。
只要有正在访问文件的进程数目的集中核算，该检查就可以执行。
另一方面，如果两个进程正在访问该文件，则需要保持两个单独的状态来跟踪当前位置，其中部分文件正被两个进程访问。
这就要求操作系统为两个进程保持单独的条目。
10.3 一个提供强制锁，而非使用由用户决定的咨询锁的进程有何优点和缺点？Answer:在许多情况下，单独的程序可能愿意容忍同时访问一个文件，而不需要获得锁，从而确保文件的相互排斥。
其他程序结构也可以确保相互排斥，如内存锁；或其他同步的形式。
在这种情况下，强制锁将限制访问文件的灵活性，也可能增加与访问文件相关的开销。
10.4 在文件的属性中记录下创建程序的名字，其优点和缺点是什么？（在Macintosh操作系统中就是这样做的）Answer:记录下创建程序的名字，操作系统能够实现基于此信息的功能（如文件被访问时的程序自动调用）。
操作系统概念第七版习题答案(中文版)完整版
操作系统概念第七版习题答案(中文版)完整版操作系统概念第七版习题答案(中文版)完整版本文为《操作系统概念第七版习题答案(中文版)》的完整版，旨在提供对该书中习题的详细解答和解析。
以下将按照章节顺序，逐一介绍各章习题的解答及相应的说明。
第一章：引言1. 操作系统的定义操作系统是计算机体系结构的重要组成部分。
它是一种软件，用于管理计算机硬件资源和提供用户与计算机系统之间的接口。
操作系统的主要目标是实现对计算机系统的控制和协调，以确保计算机系统的正确运行。
2. 操作系统的功能操作系统具有以下主要功能：- 管理系统资源：操作系统负责管理计算机系统的硬件资源，包括内存、CPU、硬盘和外部设备等。
- 提供用户接口：操作系统提供了用户与计算机系统之间的接口，使用户能够方便地使用计算机。
- 调度任务：操作系统根据一定的调度算法，决定进程的执行顺序，以实现对系统资源的合理利用。
- 存储管理：操作系统管理计算机的内存资源，为进程分配内存空间，并进行内存的读写操作。
- 文件系统：操作系统负责管理计算机系统中的文件，包括文件的创建、读写和删除等操作。
- 错误处理：操作系统能够检测和处理可能出现的错误，确保计算机系统的稳定和安全。
第二章：进程与线程1. 进程与线程的概念及区别进程是计算机系统中正在运行的程序的实例。
一个进程由程序、数据和进程控制块组成，拥有独立的内存空间和系统资源。
线程是进程中的一个实体，是进程的执行单位，共享进程的数据空间和系统资源。
进程和线程的主要区别在于资源的占用和拥有关系，进程拥有独立的资源，而线程共享进程的资源。
2. 进程调度算法常见的进程调度算法包括先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、最高优先权调度（HPF）、时间片轮转调度（RR）等。
不同的调度算法适用于不同的场景和需求，可以根据系统的实际情况选择合适的调度算法。
第三章：处理机调度与死锁1. 死锁的概念死锁是指系统中若干进程因竞争系统资源而陷入无限等待的状态，无法继续执行下去。
操作系统概念第七版习题答案(中文版)完整版之欧阳歌谷创编
1.1 在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，这种情况导致多种安全问题。
a. 列出此类的问题b.在一个分时机器中，能否确保像在专用机器上欧阳歌谷（2021.02.01）一样的安全度？并解释之。
Answer:a.窃取或者复制某用户的程序或数据；没有合理的预算来使用资源（CPU，内存，磁盘空间，外围设备）ｂ．应该不行，因为人类设计的任何保护机制都会不可避免的被另外的人所破译，而且很自信的认为程序本身的实现是正确的是一件困难的事。
1.2 资源的利用问题在各种各样的操作系统中出现。
试例举在下列的环境中哪种资源必须被严格的管理。
（ａ）大型电脑或迷你电脑系统（ｂ）与服务器相联的工作站（ｃ）手持电脑Answer: （ａ）大型电脑或迷你电脑系统：内存和 CPU 资源，外存，网络带宽（ｂ）与服务器相联的工作站：内存和 CPU 资源（ｃ）手持电脑：功率消耗，内存资源1.3 在什么情况下一个用户使用一个分时系统比使用一台个人计算机或单用户工作站更好？Answer:当另外使用分时系统的用户较少时，任务十分巨大，硬件速度很快，分时系统有意义。
充分利用该系统可以对用户的问题产生影响。
比起个人电脑，问题可以被更快的解决。
还有一种可能发生的情况是在同一时间有许多另外的用户在同一时间使用资源。
当作业足够小，且能在个人计算机上合理的运行时，以及当个人计算机的性能能够充分的运行程序来达到用户的满意时，个人计算机是最好的，。
1.4 在下面举出的三个功能中，哪个功能在下列两种环境下，(a)手持装置(b)实时系统需要操作系统的支持？(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时Answer:对于实时系统来说，操作系统需要以一种公平的方式支持虚拟存储器和分时系统。
对于手持系统，操作系统需要提供虚拟存储器，但是不需要提供分时系统。
批处理程序在两种环境中都是非必需的。
1.5 描述对称多处理（ＳＭＰ）和非对称多处理之间的区别。
多处理系统的三个优点和一个缺点？Answer:ＳＭＰ意味着所以处理器都对等，而且I/O 可以在任何处理器上运行。
操作系统概念第七版习题答案(中文版)完整版
操作系统概念第七版习题答案(中文版)完整版1.7 试区分分布式系统（distribute system）的客户机-服务器（client-server）模型与对等系统（peer-to-peer）模型Answer: 客户机-服务器（client-server）模型可以由客户机和服务器的角色被区分。
在这种模型下，客户机向服务器发出请求，然后服务器满足这种请求。
对等系统（peer-to-peer）模型没有这种严格的区分角色，。
实际上，在系统中的所有结点被看做是对等的，而且这些结点既可以是客户机也可以是服务器，或者两这都是。
也许一个结点从另一个对等结点上请求一个服务，或者，这个结点满足在系统中的另一个结点的请求。
比如，一个系统中的结点共享烹饪方法。
在客户机-服务器（client-server）模型下，所有方法都被存储在服务器上。
如果一个客户机想要获得烹饪方法，它必须向那台服务器发出请求。
在对等系统（peer-to-peer）模型下，一个结点可以向另外的结点请求指定的烹饪方法。
存储了这种烹饪方法的那个结点（或几个结点）可以把烹饪的方法提供给发出请求的结点。
注意每个对等结点既可以扮演客户机（发出请求），也可以扮演服务器（提供请求）。
1.8 如果一个由两个结点组成的集群系统正在运行一个数据库，试描述集群软件可以用哪两种方法管理存取磁盘的数据，并说明每种方法的优点和缺点。
Answer:两种方法:非对称集群系统(asymmetric clustering) 和并行集群系统(parallel clustering).对于非对称集群系统，一个主机运行这个数据库，而其它主机只是监测这个数据库。
如果服务器出现故障，进行监测的主机就会转变成运行这个数据库的主机。
这是提供适当的冗余。
然而，它没有利用具有潜在处理能力的主机。
对于并行集群系统，数据库可以在两个并行的主机上运行。
在并行集群系统上实现的困难是提供一些分布式锁机制给共享磁盘上的文件。
操作系统概念第七版习题答案(中文版)完整版之欧阳文创编
1.1 在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，这种情况导致多种安全问题。
a. 列出此类的问题 b.在一个分时机器中，能否确保像在专用机器上一样的安全度？并解释之。
Answer:a.窃取或者复制某用户的程序或数据；没有合理的预算来使用资源（CPU，内存，磁盘空间，外围设备）ｂ．应该不行，因为人类设计的任何保护机制都会不可避免的被另外的人所破译，而且很自信的认为程序本身的实现是正确的是一件困难的事。
1.2 资源的利用问题在各种各样的操作系统中出现。
试例举在下列的环境中哪种资源必须被严格的管理。
（ａ）大型电脑或迷你电脑系统（ｂ）与服务器相联的工作站（ｃ）手持电脑Answer: （ａ）大型电脑或迷你电脑系统：内存和 CPU 资源，外存，网络带宽（ｂ）与服务器相联的工作站：内存和 CPU 资源（ｃ）手持电脑：功率消耗，内存资源1.3 在什么情况下一个用户使用一个分时系统比使用一台个人计算机或单用户工作站更好？Answer:当另外使用分时系统的用户较少时，任务十分巨大，硬件速度很快，分时系统有意义。
充分利用该系统可以对用户的问题产生影响。
比起个人电脑，问题可以被更快的解决。
还有一种可能发生的情况是在同一时间有许多另外的用户在同一时间使用资源。
当作业足够小，且能在个人计算机上合理的运行时，以及当个人计算机的性能能够充分的运行程序来达到用户的满意时，个人计算机是最好的，。
1.4 在下面举出的三个功能中，哪个功能在下列两种环境下，(a)手持装置(b)实时系统需要操作系统的支持？(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时Answer:对于实时系统来说，操作系统需要以一种公平的方式支持虚拟存储器和分时系统。
对于手持系统，操作系统需要提供虚拟存储器，但是不需要提供分时系统。
批处理程序在两种环境中都是非必需的。
1.5 描述对称多处理（ＳＭＰ）和非对称多处理之间的区别。
多处理系统的三个优点和一个缺点？Answer:ＳＭＰ意味着所以处理器都对等，而且 I/O 可以在任何处理器上运行。
操作系统概念第七版习题答案(中文版)完整版之令狐文艳创作
1.1 在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，这种情况导致多种安全问题。
a. 列出此类的问题b.在一个分时机器中，能否确保像在专用机器上令狐文艳一样的安全度？并解释之。
Answer:a.窃取或者复制某用户的程序或数据；没有合理的预算来使用资源（CPU，内存，磁盘空间，外围设备）ｂ．应该不行，因为人类设计的任何保护机制都会不可避免的被另外的人所破译，而且很自信的认为程序本身的实现是正确的是一件困难的事。
1.2 资源的利用问题在各种各样的操作系统中出现。
试例举在下列的环境中哪种资源必须被严格的管理。
（ａ）大型电脑或迷你电脑系统（ｂ）与服务器相联的工作站（ｃ）手持电脑Answer: （ａ）大型电脑或迷你电脑系统：内存和 CPU 资源，外存，网络带宽（ｂ）与服务器相联的工作站：内存和 CPU 资源（ｃ）手持电脑：功率消耗，内存资源1.3 在什么情况下一个用户使用一个分时系统比使用一台个人计算机或单用户工作站更好？Answer:当另外使用分时系统的用户较少时，任务十分巨大，硬件速度很快，分时系统有意义。
充分利用该系统可以对用户的问题产生影响。
比起个人电脑，问题可以被更快的解决。
还有一种可能发生的情况是在同一时间有许多另外的用户在同一时间使用资源。
当作业足够小，且能在个人计算机上合理的运行时，以及当个人计算机的性能能够充分的运行程序来达到用户的满意时，个人计算机是最好的，。
1.4 在下面举出的三个功能中，哪个功能在下列两种环境下，(a)手持装置(b)实时系统需要操作系统的支持？(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时Answer:对于实时系统来说，操作系统需要以一种公平的方式支持虚拟存储器和分时系统。
对于手持系统，操作系统需要提供虚拟存储器，但是不需要提供分时系统。
批处理程序在两种环境中都是非必需的。
1.5 描述对称多处理（ＳＭＰ）和非对称多处理之间的区别。
多处理系统的三个优点和一个缺点？Answer:ＳＭＰ意味着所以处理器都对等，而且 I/O 可以在任何处理器上运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
操作系统概念(第七版翻译版)复习题2011-12操作系统复习题(一)进程同步●进程同步1进程P1和进程P2并发执行时满足一定的时序关系，P1的代码段S1执行完后，才能执行P2的代码段S2.为描述这种同步关系， ：试设计相应的信号量， ：给出信号量的初始值，●：给出进程P1和P2的结构●进程同步2问题描述：(理发店问题)一个理发店有一间配有n个椅子的等待室和一个有理发椅的理发室。
如果没有顾客，理发师就睡觉；如果顾客来了二所有的椅子都有人，顾客就离去；如果理发师在忙而有空的椅子，顾客就会坐在其中一个椅子；如果理发师在睡觉，顾客会摇醒他。
①给出同步关系②设计描述同步关系的信号量；③给出满足同步关系的进程结构(请完成满足同步关系的进程结构)。
进程同步2设公共汽车上，司机和售票员的活动分别为：司机的活动为启动车辆，正常行车，到站停车；售票员的活动为关车门，售票，开车门。
给出在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，司机和售票员的活动的同步关系。
用信号量和wait, signal操作实现他们间的协调操作。
进程同步3：某高校计算机系开设网络课并安排上机实习，假设机房共有2m台机器，有2n名学生选该课，规定：(1)每两个学生组成一组，各占一台机器，协同完成上机实习；(2)只有凑够两个学生，并且此时机房有空闲机器，门卫才允许该组学生进入机房；(3)上机实习由一名教师检查，检查完毕，一组学生才可以离开机房。
试用信号量机制实现它们的同步关系。
●进程同步4：多个进程对信号量S进行了5次 wait操作，2次signal操作后，现在信号量的值是-3，与信号量S相关的处于阻塞状态的进程有几个？信号量的初值是多少？●进程同步5：使用两个进程计算Y=F1(X)+F2 (X). 在这个问题中，F1(X)和F2 (X)的计算是可以并行处理的，因此F1(X)和F2 (X)可以分别出现在两个进程中。
在F1(X)+F2 (X)中，必须在F1(X)和F2(X)计算完毕，才能进行加法运算，因此本问题是同步问题。
(1)确定并发和顺序操作(2)确定互斥或同步的规则(3)同步的操作流程(4)确定信号量的个数和含义(5)确定进程的程序结构进程同步6：如下图所示，有多个PUT操作同时向BUFF1放数据，有一个MOVE操作不断地将BUFF1的数据移到Buff2，有多个GET操作不断地从Buff2中将数据取走。
BUFF1的容量为m，BUFF2的容量是n,PUT、 MOVE、 GET每次操作一个数据，在操作的过程中要保证数据不丢失。
试用wait、signal原语协调PUT、 MOVE的操作，并说明每个信号量的含义和初值。
(1)确定并发操作的规则(2)设计信号量、初始值及用途含义(3)给出进程的程序结构GETPUTBuff1 Buff2MOVE●进程同步7：一售票厅只能容纳300人，当少于300人时，可以进入；否则，需在外等候。
若将每一个购票者作为一个进程，请用wait、signal操作给出进程程序结构，并写出信号量及初值。
●进程同步8：针对如下所示的优先图，使用信号量给出正确的程序结构。
S1S4 S2 S3S5S6(二)进程调度与死锁进程调度与死锁1 ：5个进程，3种资源，某个时刻，资源分配情况如下：Allocation Max AvailableA B C A B C A B CP0 0 1 0 7 5 3 ,3 3 2P1 2 0 0 3 2 2P2 3 0 2 9 0 2P3 2 1 1 2 2 2P4 0 0 2 4 3 3问：系统是否处于安全状态？如果P1再提出请求1个A类，2个C类资源，是否该批准？进程调度与死锁2：假设一个系统有某类资源m个，被n个进程共享，进程每次只请求和释放一个资源，证明只要系统满足下面两个条件，就不会发生死锁：(1)每个进程需求资源的最大值在1到m之间；(2)所有进程需要资源的最大值的和小于m+n。
证明：设每个进程最多申请资源x个（1≤x≤m），最坏情况下，为进程分配资源数为n（x-1）。
系统剩余资源为m- n（x-1）。
只要 m- n（x-1）≥1；则系统不会出现死锁。
整理得：nx ≤m+n-1，所以nx ≤m+n时，不会引起死锁●进程调度与死锁3：和死锁1相同，系统的资源数量为：（10，5，7）。
经过一段时间的分配后，资源分配与占用情况见下表所示。
分析进程P0的请求(0, 1, 0)能否满足？●进程调度与死锁4：假设系统有4个相容类型的资源被3个进程共享，每个进程最多需要2个资源，证明这个系统不会死锁。
假设每个进程都需要2个资源，3个进程先每个进程分一个资源，共需3个资源，这时候只需要再有一个资源就能保证至少有一个进程能够执行，系统即不会死锁●进程调度与死锁5：有三个进程P1、P2和P3并发工作。
进程P1需要资源S3和S1；进程P2需用资源S1和S2；进程P3需用资源S2和S3，回答：(1)若对资源分配不加限制，会发生什么情况？为什么？(2)为保证进程正确地工作，应采用怎样的资源分配策略？为什么？1) 若对进程间的资源分配不加限制，可能会发生死锁。
若进程P1、P2和P3分别获得资源S3、S1和S2，后再继续申请资源时会导致进程间的“循环等待”，并且这种状态将永远持续下去。
(2) 为保证系统处于安全状态，应采用下面列举3种资源分配策略：1) 采用静态资源分配：由于执行前已获得所需全部资源，故不会出现占有资源又等待资源的现象，从而避免资源的循环等待。
2) 采用资源按序分配，避免出现循环等待资源的现象。
3) 采用银行家算法进行分配资源前的检测。
进程调度与死锁6：有5个任务A，B，C，D，E，它们几乎同时到达，预计它们的运行时间为10，6，2，4，8min。
其优先级分别为3，5，2，1和4，这里5为最高优先级。
对于下列每一种调度算法，计算其平均进程周转时间（进程切换开销可不考虑）。
(1)先来先服务（按A，B，C，D，E）算法。
(2)优先级调度算法。
(3)时间片轮转算法。
进程调度与死锁7：设某系统进程的状态有创建状态、运行状态、阻塞状态、延迟状态和完成状态。
试画出系统的进程状态变迁图，并说明状态变迁可能的原因。
进程调度与死锁8：一个计算机系统中拥有6台打印机，现有N个进程竞争使用，每个进程要求两台，试问，N的值如何选取时系统中绝对不会出现死锁？为什么？(三)内存管理●内存管理1：在分页存储管理系统中，存取一次内存的时间是8us，查询一次快表的时间是1us，缺页中断的时间是20us，假设页表的查询与快表的查询同时进行。
当查询页表时，如果该页在内存但快表中没有页表项，系统将自动把该页页表项送入快表。
(1)求对某一数据进行一次次存取可能需要的时间？(2)现连续对同一页面上的数据进行4次连续读取，求每次读取数据可能需要的时间?●内存管理2：若在一分页存储管理系统中，某作业的页表如下所示。
已知页帧大小为1024字节，试将逻辑地址1011，2148，3000，5012转化为相应的物理地址（注：此处块号即为页帧号）。
页号块号0 1 2 3 2 3 1 6●内存管理3：假设一个请求分页系统具有一个平均访问和传输时间为20ms的分页磁盘。
地址转换时通过在主存中的页表来进行的，每次内存访问时间为1 s。
为了提供性能，加入一个快表，当页表项在快表中，可以减少内存的访问次数。
假设80%的访问发生在快表汇总，而且剩下中的10%会导致页错误，内存的有效访问时间是多少？（假设快表的查找时间可以忽略）●内存管理4：假设有下面也引用序列1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6.LRU页面置换算法会导致多少次页错误？假设内存帧数分别为2,3,4●内存管理5：有一计算机系统，内存容量为512K，辅存容量为2G，逻辑地址形式如下：段号段内地址29 20 19 0求其虚拟存储器的实际容量？●内存管理6：有这样一种页面置换算法，它给每一个内存块(块与页大小相等)设置一个计数器，以计数曾经装入过该块的页面数。
当需要置换一个页面时，该算法总是将其计数值最小的那个块内的页面换掉，当有多个最小值时，按FIFO执行。
若某进程分得4个内存块，现对1、2、3、4、5、3、4、1、6、7、8、7、8、9、7、8、9、5、4、5、4、2，页面引用串，解答如下问题：(1)求在上述算法下的页面错误数；(2)求在最优置换算法下的页面错误数。
(四)文件系统●文件系统1：设想一个在磁盘上的文件系统的块大小为512B，假设每个文件的信息已经在内存中。
对三种分配方法：连续分配、链接分配(假设链接指针占1个字节)和索引分配，假设文件的线性逻辑地址从0开始线性增长，分别回答下面的问题：(1)逻辑地址到物理盘块地址的映射是怎样进行的？(对于索引分配，假设文件总是小于512Blocks)(2)假设现在处于盘块10，现在想访问盘块4，那么必须从磁盘上读多少个物理块？●文件系统2：在有些系统中，一个子目录可以被一个授权用户读和写，就像一个普通文件一样。
(1)描述可能产生的文件保护问题。
(2)给出你认为的保护处理方案。
●文件系统3：假定一个盘组共有100个柱面，每个柱面上有16个磁道，每个盘面分成4 个扇区，问：(1)整个磁盘空间共有多少个存储块？(2)如果用字长为32位的单元来构造位示图，共需要多少个字？(3)位示图中第18个字的第16位对应的块号是多少？. （1） 4*16*100＝6400（2） 6400/32＝200（3） 18*32+16＝592●文件系统4：假设一个系统支持连续分配、连接分配和索引分配，应依据什么标准决定哪个方法最适合一个特定的文件？●文件系统5：假定有一个磁盘组共有100个柱面，每个柱面有8个磁道，每个盘面划分成8个扇区。
现有一个5000个逻辑记录的文件，逻辑记录的大小与扇区大小相等，该文件以顺序结构被存放在磁盘组上，柱面、磁道、扇区均从0开始编址，逻辑记录的编号从0开始，文件信息从0柱面、0磁道、0扇区开始存放。
请问：(1)该文件的3468个逻辑记录应存放在哪个柱面的第几个磁道的第几个扇区上。
(2)第56柱面上的第8磁道的第5扇区中存放的是该文件的第几个逻辑记录。
（1）柱面号：3468/64＝54磁道号：（3468%64）/8＝1扇区号：（3468%64）％8＝4（2）56*64+8*8+5＝3652(五)I/O系统●I/O系统1：假定在某移动臂磁盘上，刚刚处理了访问60号柱面的请求，目前正在73号柱面上读信息，并有下列请求序列等待访问磁盘：请求序列欲访问的柱面号：150、50、178、167、87、43、23、160、85。
试用最短任务优先算法和电梯调度算法，分别排出实际上处理上述请求的次序。