1、1.1 在多道程序和分時環境中，多個用戶同時共享一個系統，這種情況導致多種安全問題。a. 列出此類的問題 b.在一個分時機器中，能否確保像在專用機器上一樣的安全度？并解釋之。Answer:a.竊取或者復制某用戶的程序或數據；沒有合理的預算來使用資源（CPU，內存，磁盤空間，外圍設備）應該不行，因為人類設計的任何保護機制都會不可避免的被另外的人所破譯，而且很自信的認為程序本身的實現是正確的是一件困難的事。1.2 資源的利用問題在各種各樣的操作系統中出現。試例舉在下列的環境中哪種資源必須被嚴格的管理。（）大型電腦或迷你電腦系統（）與服務器相聯的工作站（）手持電腦Answer: （）大型電腦或迷你電

2、腦系統：內存和 CPU 資源，外存，網絡帶寬（）與服務器相聯的工作站：內存和 CPU 資源（）手持電腦：功率消耗，內存資源1.3 在什么情況下一個用戶使用一個分時系統比使用一臺個人計算機或單用戶工作站更好？Answer:當另外使用分時系統的用戶較少時，任務十分巨大，硬件速度很快，分時系統有意義。充分利用該系統可以對用戶的問題產生影響。比起個人電腦，問題可以被更快的解決。還有一種可能發生的情況是在同一時間有許多另外的用戶在同一時間使用資源。當作業足夠小，且能在個人計算機上合理的運行時，以及當個人計算機的性能能夠充分的運行程序來達到用戶的滿意時，個人計算機是最好的，。1.4 在下面舉出的三個功能中

3、，哪個功能在下列兩種環境下，(a)手持裝置(b)實時系統需要操作系統的支持？(a)批處理程序(b)虛擬存儲器(c)分時Answer:對于實時系統來說，操作系統需要以一種公平的方式支持虛擬存儲器和分時系統。對于手持系統，操作系統需要提供虛擬存儲器，但是不需要提供分時系統。批處理程序在兩種環境中都是非必需的。1.5 描述對稱多處理（）和非對稱多處理之間的區別。多處理系統的三個優點和一個缺點？Answer:意味著所以處理器都對等，而且 I/O 可以在任何處理器上運行。非對稱多處理有一個主處理器控制系統，與剩下的處理器是隨從關系。主處理器為從處理器安排工作，而且 I/O 也只在主處理器上運行。多處理器

4、系統能比單處理器系統節省資金，這是因為他們能共享外設，大容量存儲和電源供給。它們可以更快速的運行程序和增加可靠性。多處理器系統能比單處理器系統在軟、硬件上也更復雜（增加計算量、規模經濟、增加可靠性）1.6 集群系統與多道程序系統的區別是什么？兩臺機器屬于一個集群來協作提供一個高可靠性的服務器的要求是什么？Answer:集群系統是由多個計算機耦合成單一系統并分布于整個集群來完成計算任務。另一方面，多道程序系統可以被看做是一個有多個 CPU 組成的單一的物理實體。集群系統的耦合度比多道程序系統的要低。集群系統通過消息進行通信，而多道程序系統是通過共享的存儲空間。為了兩臺處理器提供較高的可靠性服務，

5、兩臺機器上的狀態必須被復制，并且要持續的更新。當一臺處理器出現故障時，另一臺處理器能夠接管故障處理的功能。1.7 試區分分布式系統（distribute system）的客戶機-服務器（client-server）模型與對等系統（peer-to-peer）模型Answer: 客戶機-服務器（client-server）模型可以由客戶機和服務器的角色被區分。在這種模型下，客戶機向服務器發出請求，然后服務器滿足這種請求。對等系統（peer-to-peer）模型沒有這種嚴格的區分角色，。實際上，在系統中的所有結點被看做是對等的，而且這些結點既可以是客戶機也可以是服務器，或者兩這都是。也許一個結點從另

6、一個對等結點上請求一個服務，或者，這個結點滿足在系統中的另一個結點的請求。比如，一個系統中的結點共享烹飪方法。在客戶機 -服務器（client-server）模型下，所有方法都被存儲在服務器上。如果一個客戶機想要獲得烹飪方法，它必須向那臺服務器發出請求。在對等系統（peer-to-peer）模型下，一個結點可以向另外的結點請求指定的烹飪方法。存儲了這種烹飪方法的那個結點（或幾個結點）可以把烹飪的方法提供給發出請求的結點。注意每個對等結點既可以扮演客戶機（發出請求），也可以扮演服務器（提供請求）。1.8 如果一個由兩個結點組成的集群系統正在運行一個數據庫，試描述集群軟件可以用哪兩種方法管理存取磁

7、盤的數據，并說明每種方法的優點和缺點。Answer:兩種方法 :非對稱集群系統 (asymmetric clustering) 和并行集群系統 (parallel clustering).對于非對稱集群系統，一個主機運行這個數據庫，而其它主機只是監測這個數據庫。如果服務器出現故障，進行監測的主機就會轉變成運行這個數據庫的主機。這是提供適當的冗余。然而，它沒有利用具有潛在處理能力的主機。對于并行集群系統，數據庫可以在兩個并行的主機上運行。在并行集群系統上實現的困難是提供一些分布式鎖機制給共享磁盤上的文件。1.9 網絡計算機是怎樣不同與傳統的個人計算機的？試取出一些使用網絡計算機的好處的方案。An

8、swer:網絡計算機是基于一臺核心的計算機作為其服務器。同時，它也具有一個最小化的操作系統來管理這些資源。另一方面，個人計算機必須在不依賴于核心計算機的基礎上，能夠獨立提供所有被請求的功能。在行政花費太高以及共享導致更高效的使用資源的情景下是精確的，在這些環境中網絡計算機是理想的。1.10 中斷（interupt）的目的是什么？陷阱（trap）與中斷的區別是什么？陷阱可以被用戶程序（user program）有意地的產生嗎？如果可以，那目的是什么？ Answer: 中斷是一種在系統內硬件產生的流量變化。中斷操作裝置是用來處理中斷請求；然后返回控制中斷的上下文和指令。陷阱是軟件產生的中斷。中斷可

9、以被用來標志 I/O 的完成，從而排除設備投票站（device polling）的需要。陷阱可以被用來調用操作系統的程序或者捕捉到算術錯誤。1.11 內存存儲是被用于高速的 I/O 設備，其目的是為了避免增加 CPU 的過度運行。(a)設備的 CPU 接口是怎樣與轉換器（transfer）協作的？(b)當內存操作完全時，CPU 是怎么知道的？(c)當 DMA 控制器正在轉換數據時，CPU 是被允許運行其它程序的。這種進程與用戶程序的運行沖突嗎？如果沖突的話，試描述可能引起哪種沖突？Answer: CPU 可以通過寫數據到可以被設備獨立存儲的寄存器中來啟動 DMA 操作。當設備接收到來自 CPU

10、 的命令時，啟動響應的操作。當設備完成此操作時，就中斷 CPU 來說明操作已經完成。設備和 CPU 都可以被內存同時訪問。內存控制器對這兩個實體以公平的方式給內存總線提供存取。CPU 可能不能同時以很快的速度配給給內存操作，因為它必須去競爭設備而使得自己存取到內存總線中去。1.12 一些計算機系統沒有在硬件中提供個人模式（privileged mode）。對于這種計算機系統來說，可能構成安全的操作系統嗎？對可能和不可能兩種情況分別給出理由。Answer:一種類型處理器的操作系統需要在任何時候都被控制（或監測模式）。有兩種方法可以完成這個操作：a.所有用戶程序的軟件翻譯（像一些 BASIC，Ja

11、va， LISP systems）。在軟件中，軟件解釋程序能夠提供硬件所不能提供的。b.要求所有程序都用高級語言編寫，以便于所以目標代碼都被編譯出來。編譯器將會產生硬件忽略的防護性檢查（in-line 或功能調用）。1.13 給出緩存（caches）十分有用的兩個理由。他們解決了什么問題？他們引起了什么問題？如果緩存可以被做成裝備想要緩存的容量（例如，緩存像磁盤那么大），為什么不把它做的那么大，其限制的原因是什么?Answer:當兩個或者更多的部件需要交換數據，以及組成部件以不同的速度完成轉換時，緩存是十分有用的。緩存通過在個組成部件之間提供一個中間速度的緩沖區來解決轉換問題。如果速度較快的設

12、備在緩存中發現它所要的數據，它就不需要再等待速度較慢的設備了。緩存中的數據必須與組成部件中的要一致。如果一個組成部件中的數據值改變了，緩存中的這個數據也必須更新。在多進程系統中，當有不止一個進程可能進入同一個數據時，這就成了一個顯著的問題。一個組成部件將會被一個同等大小的組成部件所消除，但是只有當;(a)緩存和組成部件有相同狀態存儲能力（也就是，當斷電的時候，組成部件還能保存它的數據，緩存也一樣能保存它的數據），(b)緩存是可以負擔的起的，因為速度更快的存儲器意味著更高的價格。1.14 試舉例說明在下列的進程環境中，快速緩沖貯存區的數據保持連貫性的問題是怎樣表明的？(a)單道程序系統（Sing

13、le-processor systems）(b)多道程序系統（Mulitiprocessor systems）(c)分布式系統（Distribute systems）Answer: 在單道程序系統（Single-processor systems）中，當一個進程發布更新給快速緩沖貯存區的數據時，內存需要被更新。這些更新一種快速的或緩慢的方式執行。在多道程序系統（Mulitiprocessor systems）中，不同的進程或許在它的本地存儲上存儲相同的內存位置。當更新發生時，其它存儲的位置需要使其無效或更新。在分布式系統（Distribute systems）中，快速存儲區數據的協調不是問題，

14、然而，當客戶機存儲文件數據時，協調問題就會被提及。1.15 試描述一個機器裝置為了阻止一個程序避免修改與其它程序有聯系的內存而執行內存保護。Answer:處理器可以追蹤哪個位置是與每個進程相聯系的以及限制進入一個程序的范圍的外面位置。信息與一個程序的內存范圍有關，它可以通過使用庫，限制寄存器和對每個進入內存的信息執行檢查來維持其本身。1.16 哪種網絡結構最適合下列環境：（a）一個寢室樓層（b）一個大學校園（c）一個州（d）一個國家。Answer:（a）一個寢室樓層：ALAN（b）一個大學校園: ALAN,possibly a WAN for a very large campuses.（c）

15、 一個州:A WAN（d） 一個國家:A WAN1.17 列出下列操作系統的基本特點：a.批處理 b.交互式 c.分時 d.實時 e.網絡 f.并行式 g.分布式 h.集群式 i.手持式 Answer: a.批處理：具有相似需求的作業被成批的集合起來，并把它們作為一個整體通過一個操作員或自動作業程序裝置運行通過計算機。通過緩沖區，線下操作，后臺和多道程序，運用嘗試保持 CPU 和 I/O 一直繁忙，從而使得性能被提高。批處理系統對于運行那些需要較少互動的大型作業十分適用。它們可以被更遲地提交或獲得。b.交互式：這種系統由許多短期交易構成，并且下一個交易的結果是無法預知的。從用戶提交到等待結果的

16、響應時間應該是比較短的，通常為 1 秒左右。c.分時：這種系統使用 CPU 調度和多道程序來經濟的提供一個系統的人機通信功能。CPU 從一個用戶快速切換到另一個用戶。以每個程序從終端機中讀取它的下一個控制卡，并且把輸出的信息正確快速的輸出到顯示器上來替代用 soopled card images 定義的作業。d.實時：經常用于專門的用途。這個系統從感應器上讀取數據，而且必須在嚴格的時間內做出響應以保證正確的性能。e.網絡：提供給操作系統一個特征，使得其進入網絡，比如;文件共享。f.并行式：每一個處理器都運行同一個操作系統的拷貝。這些拷貝通過系統總線進行通信。g.分布式：這種系統在幾個物理處理器

17、中分布式計算，處理器不共享內存或時鐘。每個處理器都有它各自的本地存儲器。它們通過各種通信線路在進行通信，比如：一條高速的總線或一個本地的網絡。h.集群式：集群系統是由多個計算機耦合成單一系統并分布于整個集群來完成計算任務。i.手持式：一種可以完成像記事本，email 和網頁瀏覽等簡單任務的小型計算機系統。手持系統與傳統的臺式機的區別是更小的內存和屏幕以及更慢的處理能力。1.18 手持計算機中固有的折中屬性有哪些？Answer:手提電腦比傳統的臺式 PC 機要小的多。這是由于手提電腦比臺式 PC 機具有更小的內存，更小的屏幕，更慢的處理能力的結果。因為這些限制，大多數現在的手提只能完成基本的任務

18、，比如：記事本，email 和簡單的文字處理。然而，由于它們較小的外形，而十分便于攜帶，而且當它們具備無線上網時，就可以提供遠程的 email 通信和上網功能。2.1操作系統提供的服務和功能可以分為兩個類別。簡單的描述一下這兩個類別并討論他們的不同點。Answer:第一種操作系統提供的服務是用來保護在系統中同時運行的不同進程。進程只被允許獲得與它們地址空間有聯系的內存位置。同樣，進程不允許破壞和其他用戶有關的文件。一個進程同樣不允許在沒有操作系統的干預下直接進入設備。第二種服務由操作系統提供的服務是提供一種新的功能，而這種功能并不直接被底層的硬件支持。虛擬存儲器和文件系統就是由操作系統提供的這

19、種新服務的實例。2.2列出操作系統提供的五項服務。說明每項服務如何給用戶提供便利。說明在哪些情況下用戶級程序不能夠提夠這些服務。Answer: a.文件執行.操作系統一個文件的目錄（或章節）裝入到內存并運行。一個用戶程序不能被信任，妥善分配CPU時間。b.I/O操作. 磁盤，磁帶，串行線，和其他裝置必須在一個非常低的水平下進行通信。用戶只需要指定裝置和操作執行要求，然后該系統的要求轉換成裝置或控制器的具體命令.用戶級程序不能被信任只在他們應該獲得時獲得裝置和只使用那些未被使用的裝置。c.文件系統操作.在文件創建、刪除、分配和命名時有許多細節是用戶不能執行的。磁盤空間塊被文件所使用并被跟蹤。刪除

20、一個文件需要清除這個文件的信息和釋放被分派給這個文件的空間。用戶程序不僅不能夠保證保護方法的有效實施，也不能夠被信任只會分配空閑的空間和在刪除文件是清空空間。d.通信.信息在系統間交換要求信息轉換成信息包，送到網絡控制器中，通過通信媒介進行傳播，并由目的地系統重新組裝。信息包調整和數據修改是一定會發生的。此外，用戶程序也許不能夠協調網絡裝置的取得，或者接收完全不同的其他進程的信息包。e.錯誤檢測.錯誤檢測在硬件和軟件水平下都會發生。在硬件水平下，所有數據轉移都必須仔細檢查以確保數據在運送中不會被破壞。在媒介中的所有數據都必須被檢查以確保他們在寫入媒介時沒有被改變。在軟件水平下，為了數據，媒介不

21、需不間斷的被檢查。例如，確保信息存儲中被分配和還未被分配的空間塊的數量和裝置中所有塊的數量的一致。進程獨立經常有錯誤（例如，磁盤中數據的破壞），所以必須有一個統籌的程序（操作系統）來處理各種錯誤。同樣，錯誤經過操作系統的處理，在一個系統中程序不再需要包含匹配和改正所遇可能錯誤的代碼。2.3討論向操作系統傳遞參數的三個主要的方法。Answer:1.通過寄存器來傳遞參數2.寄存器傳遞參數塊的首地址3.參數通過程序存放或壓進堆棧中，并通過操作系統彈出堆棧。2.4描述你怎樣能夠統計到一個程序運行其不同部分代碼時，它的時間花費數量的數據圖表，并說明它的重要性。Answer:一個能夠發布定期計時器打斷和監

22、控正在運行的命令或代碼段當中斷被進行時。一個滿意的配置文件，其中的代碼塊都應積極覆著被程序在代碼的不同的部分花費時間。一旦這個配置文件被獲得，程序員可以盡可能的優化那些消耗大量CPU資源的代碼段。2.5操作系統關于文件管理的五個主要活動是什么？Answer:1.創建和刪除文件2.創建和刪除目錄3.提供操作文件和目錄的原語的支持4.將文件映射到二級存儲器上5.在穩定（非易失的）的存儲媒介上備份文件。2.6在設備和文件操作上用相同的系統調用接口的好處與不足是什么？Answer:每一個設備都可以被得到只要它是一個在文件系統的文件。因此大多數內核通過文件接口處理設備，這樣相對容易，加一個新的設備通過執

23、行硬件確定代碼來支持這種抽象的文件接口。因此，這種方式不僅有利于用戶程序代碼的發展，用戶程序代碼可以被寫入設備和文件用相同的方式，還有利于設備驅動程序代碼，設備驅動程序代碼可以書面支持規范定義的API.使用相同接口的缺點是很難獲得某些設備檔案存取的API范圍內的功能，因此，結果或者是丟失功能或者是丟失性能。但有些能夠被克服通過使用ioctl操作，這個操作為了進程在設備上援引操作提供一個通用接口。2.7命令解釋器的用途是什么？為什么它經常與內核是分開的？用戶有可能通過使用由操作系統提供的系統調用接口發展一個新的命令解釋器？Answer:命令解釋器從用戶或文件中讀取命令并執行，一般而言把他們轉化成

24、系統調用。它通常是不屬于內核，因為命令解釋會有所變動。用戶能夠利用由操作系統提供的系統調用接口開發新的命令解釋器。這命令解釋器允許用戶創建、管理進程和確定它們通信的方法（例如通過管道和文件）。所有的功能都被用戶程序通過系統調用來使用，這個也可能有用戶開發一個新的命令行解釋。2.8通信的兩種模式是什么？這兩種模式的優點和缺點是什么？Answer:通信的兩種模式是1）共享內存，2）消息傳遞。這兩種模式的最基本的不同是在它們的性能上。一個內存共享塊是通過系統調用創建的。然而，一旦內存共享塊在兩個或更多的進程間建立，這些進程可以借助內存共享塊來通信，不再需要內核的協助。另一方面，當send()和rec

25、eive()操作被調用時,信息傳遞通常包含系統調用。因此，因為內核是直接的包含在進程間通信的，一般而言，它的影響比內存共享小。然而，消息傳遞可以用作同步機制來處理通信進程間的行動。也就是說，send()和receive()段可以用來協調兩個通信進程的動作。另一方面，內存共享沒有提供這種同步機制的進程。2.9為什么要把機制和策略區分開來？Answer:機制和策略必須區分開來，來保證系統能夠被很容易的修改。沒有兩個系統的裝置是完全相同的，所以每一個裝置都想要把操作系統改為適合自己的。當機制和政策分開時，政策可以隨意的改變但機制還是不能改變。這種安排提供了一個更靈活的制度2.10為什么Java提供了

26、從Java程序調用由C或C+編寫的本地方法的能力？舉出一個本地方法有用的例子。Answer:Java程序的開發是用來作為I/O獨立的平臺。因此，這種語言沒有提供途徑給許多特殊的系統資源，例如從I/O設備讀取。為了運行一個系統特定的I/O操作，你必須用一種支持這些特性的語言（例如C或C+）寫。記住一個Java程序調用由另外一種語言編寫的本地方法寫將不再結構中立。2.11有時獲得一個分層方法是有困難的如果操作系統的兩個部件相互依存。識別一個方案，在這個方案中并不非常清楚如何為兩個作用緊密相連的系統部件分層。Answer:虛擬內存子系統和存儲子系統 通常是緊密耦合，并由于以下的相互作用需要精心設計的

27、層次 系統。許多系統允許文件被映射到一個執行進程的虛擬內存空間。另一方面，虛擬內存子系統通常使用存儲 系統來提供當前不在內存中的頁。此外，在刷新磁盤之前，更新的文件有時會緩沖到物理內存，從而需要認真 協調使用的內存之間的虛擬內存 子系統和文件系統。2.12采用微內核方法來設計系統的主要優點是什么？在微內核中如何使客戶程序和系統服務相互作用？微內核方法的缺點是什么？Answer:優點主要包括以下幾點：a）增加一個新的服務不需要修改內核b) 在用戶模式中比在內核模式中更安全、更易操作 c) 一個簡單的內核設計和功能一般導致一個更可靠的操作系統用戶程序和系統服務通過使用進程件的通信機制在微內核中相互

28、作用，例如發送消息。這些消息由操作系統運送。微內核最主要的缺點是與進程間通信的過度聯系和為了保證用戶程序和系統服務相互作用而頻繁使用操作系統的消息傳遞功能。2.13模塊化內核方法的什么方式與分層方法相似？什么方式與分層方法不同？Answer:模塊化內核方法要求子系統通過創建的一般而言狹隘（從功能方面來說是揭露外部模塊）的接口來相互作用。分層內核方法在細節上與分層方法相似。但是，分層內核必須要是有嚴格排序的子系統，這樣的子系統在較低層次中不允許援引業務相應的上層子系統 。在模塊化內核方法中沒有太多的限制，模式在哪方面是隨意援引彼此的是沒有任何約束的。2.14 操作系統設計員采用虛擬機結構的主要優

29、點是什么？對用戶來說主要有什么好處？Answer:系統是容易被調試的，此外，安全問題也是容易解決的。虛擬機同樣為運作體系提供了一個很好的平臺，因為許多不同的操作系統只可以在一個物理系統中運行。2.15為什么說一個JIT編譯器對執行一個Java程序是有用的？Answer:Java是一種解釋語言。這就意味著Java虛擬機一次解釋一個字節代碼。一般來說，絕大多數解釋環境是比運行本地二進制慢，因為解釋進程要求把每一個命令轉化為本地機器代碼。一個JIT編譯器把字節代碼轉換成本地機器代碼，第一次這種方法是偶然碰到的。這就意味著Java程序作為一個本地用途（當然，JIT的這種轉換過程是要花費時間的，但并沒有

30、像字節代碼花費的這么多）是非常重要的一種運行方式。此外，JIT存儲器編譯代碼以便能夠在下一次需要時使用。一個是被JIT運行的而不是傳統的一般的解釋運行的Java程序是非常快的。2.16在一個系統（例如VWware）中，來賓作業系統和主機操作系統的關系是什么？在選擇主機操作系統時哪些因素需要考慮？Answer:一個來賓作業系統提供它的服務通過映射到有主機操作系統提供的功能上。一個主要的事情需要被考慮，為了能夠支持與來賓作業系統相聯系的功能，選擇的主機操作系統，從系統調用接口而言，是否足夠一般。2.17實驗性的綜合操作系統在內核里有一個匯編器。為了優化系統調用的性能，內核通過在內核空間內匯編程序來

31、縮短系統調用在內核必須經過的途徑。這是一種與分層設計相對立的方法，經過內核的途徑在這種設計中被延伸了，使操作系統的構造更加容易。分別從支持和反對的角度來綜合設計方式對討論這種內核設計和系統性能優化的影響。Answer:綜合是令人欽佩的由于這種性能通過即時復雜化取得了成功。不幸的是，由于代碼的流動很難在內核中調試問題。這種復雜化是系統的詳細的表現，讓綜合很難port（一個新的編譯器必須寫入每一種架構）。3.1 論述短期,中期和長期調度之間的區別.Answer:a.短期調度:在內存作業中選擇就緒執行的作業,并為他們分配CPU。b.中期調度:作為一種中等程度的調度程序，尤其被用于分時系統，一個交換方

32、案的實施，將部分運行程序移出內存，之后，從中斷處繼續執行。c.長期調度（作業調度程序）:確定哪些作業調入內存以執行.它們主要的不同之處是它們的執行的頻率。短期調度必須經常調用一個新進程，由于在系統中，長期調度處理移動的作業時，并不頻繁被調用，可能在進程離開系統時才被喚起。3.2 問:描述一下內核在兩個進程間進行上下文功換的動作.Answer:總的來說，操作系統必須保存正在運行的進程的狀態，恢復進程的狀態。保存進程的狀態主要包括CPU寄存器的值以及內存分配，上下文切換還必須執行一些確切體系結構的操作，包括刷新數據和指令緩存。（書中答案）進程關聯是由進程的PCB來表示的，它包括CPU寄存器的值和內

33、存管理信息等。當發生上下文切換時，內核會將舊進程的關聯狀態保存在其PCB中，然后裝入經調度要執行的新進程的已保存的關聯狀態。3.3考慮RPC機制。考慮的RPC機制。描述不可取的情況下可能出現或者不執行的”最多一次”或”到底一旦“語義。說明在沒有這些保障的情況下,可能使用的一種機制。Answer:如果一個RPC機制無法支持無論是“最多一次” 或“至少一次”的語義，那么RPC服務器不能保證遠端程序不會引起多個事件的發生。試想，如果一個遠端程序在一個不支持這些語義的系統上從銀行賬戶中撤回投資的資金。很可能一個單一調用的遠程過程會導致多種服務器的撤回。如果一個系統不能支持這兩種語義，那么這樣一個系統只

34、能安全提供遠程程序，這些遠程程序沒有改變數據，沒有提供時間敏感的結果，用我們的銀行賬戶做例，我們當然需要“最多一次” 或“至少一次”的語義執行撤銷（或存款）。然而，賬戶余額成其它賬戶信息的查詢，如姓名，地址等，不需要這些語義。3.4 圖表3.24里顯示的程序，說明A行將會輸出什么？Answer:當控制回到父進程時，它的值會保持在5，而子進程將更新并拷貝這個值。3.5 問:下面設計的好處和壞處分別是什么?系統層次和用戶層次都要考慮到.A,對稱和非對稱通信B,自動和顯式緩沖C,復制發送和引用發送D,固定大小和可變大小消息Answer:A.對稱和非對稱通信：對稱通信的影響是它允許發送者和接收者之間有

35、一個集合點。缺點是阻塞發送時，不需要集合點，而消息不能異步傳遞。因此，消息傳遞系統，往往提供兩種形式的同步。B.自動和顯式緩沖：自動緩沖提供了一個無限長度的隊列，從而保證了發送者在復制消息時不會遇到阻塞，如何提供自動緩存的規范，一個方案也許能保存足夠大的內存，但許多內存被浪費緩存明確指定緩沖區的大小。在這種狀況下，發送者不能在等待可用空間隊列中被阻塞。然而，緩沖明確的內存不太可能被浪費。C.復制發送和引用發送：復制發送不允許接收者改變參數的狀態，引用發送是允許的。引用發送允許的優點之一是它允許程序員寫一個分布式版本的一個集中的應用程序。Javas RMI 公司提供兩種發送，但引用傳遞一個參數需

36、要聲明這個參數是一個遠程對象。D.固定大小和可變大小消息：涉及的太多是有關緩沖問題，帶有定長信息，一個擁有具體規模的緩沖課容納已知數量的信息緩沖能容納的可變信息數量是未知的。考慮 Windows 2000 如何處理這種情況。帶有定長信息（0時所得的是什么算法？ b.0時所得的是什么算法？答：a.FCFS b.LIFO5.10解釋下面調度算法對短進程編程度上的區別：a.FCFSb.RRc多級反饋隊列答:a.FCFS-區別短任務是因為任何在長任務后到達的短任務都將會有很長的等待時間。b. RR-對所有的任務都是能夠相同的（給它們相同的CPU時間區間），所以，短任務可以很快的離開系統，只要它們可以先

37、完成。c. 多級反饋隊列和RR調度算法相似它們不會先選擇短任務。5.11用Window XP的調度算法，下列什么是數字優先的線程。a.相對優先級的值為REALTIME_PRIORITY_CLASS的屬于實體優先類型的線程b.相對優先級的值為NORMAL_PRIORITY_CLASS的屬于NORMAL類型的線程c.相對優先級的值為HIGH_PRIORITY_CLASS的屬于ABOVE_NORMAL類型的線程答：a.26b.8c.14512考慮在Solaris操作系統中的為分時線程的調度算法：a:一個優先權是10的線程的時間片是多少？優先權是55的呢？b:假設優先權是35的一個線程用它所有的時間片

38、在沒有任何阻止的情況下，這調度算法將會分配給這個線程什么樣新的優先權？c:假設一個優先權是35的線程在時間片結束前阻止I/O操作。這調度算法將會分配給這個線程什么樣新的優先權？答：a:160和40b:35C：545.13傳統UNIX調度在優先數和優先級間成反比關系：數字越高，優先權越低。該調度進程利用下面的方程重新計算進程的優先權一次一秒:優先權= （最近CPU使用率/ 2 ） +基本數這里的基本數= 60,最近的 CPU使用率是指一個表明優先權從上一次重新計算后開始進程被CPU使用的情況。假設最近進程p1的CPU使用率是40個，p2是18 ，p3是10。當優先權重新計算后這三個進程的新的優先

39、權是什么？在此信息的基礎上，傳統UNIX的調度會不會提高或降低CPU限制的進程的相對優先權？答 ： 分配給這些進程的優先權分別是80，69和65.這調度降低了CPU限制的進程的相對優先權。第六章 管程6.1第一個著名的正確解決了兩個進程的臨界區問題的軟件方法是Dekker設計的。兩個進程P0和P1共享以下變量：boolean flag2;/*initially false*/int turn;進程Pi(i=0或1)和另一個進程Pj(j=0或1)的結構見圖7.27。證明這個算法滿足臨界區問題的所有三個要求。doflagi=ture; while(flagj) if(turn=j) flagi=f

40、alse; while(turn=j); flagi=true;臨界區turn=j;flagi=false;剩余區while(1);圖 7.27Dekker 算法中的進程 Pi 結構答：該算法滿足三個相互排斥條件。（1）相互排斥是為了確保使用的變量和標志是可變的。如果所有進程都把他們的變量設置為真，只有一個會成功，那就是哪個進程輪到的問題了。等待中的進程只能夠進入它的重要部分當其他進程在更新變量值時。6.1 這兩個進程的臨界區域問題的最初的正確的軟件解決方案是由 Dekker 提出的。P0、P1 兩個進程，具有以下共同的變量： boolean flag2; /* initially false

41、 */ int turn;進程 Pi(i=0 or1)的結構在 6.25 中已經出現過；其他進程為 Pj(j = 1 or 0)。證明這個算法滿足關鍵問題的三個要求。答：這個算法滿足臨界區域的三個條件：（1） 在標記和返回變量的使用中，互斥條件是保證的。如果兩個進程將它們的標識設為真，那么只有一個進程會成功進行，即輪到的那個進程。當另一個進程更新它的返回變量時，等待的那個進程只能進入它的臨界區域。（2） 就緒的進程，通過標志，返回變量。這個算法沒有提供嚴格的交替。如果一個進程想要進入它們的臨界區域，它可以將它的標識設為真，然后進入它們的臨界區域。當退出它的臨界區域，它可以設置轉向其他進程的值。

42、如果這個進程想要在其他進程之前再次進入它的臨界區域，它會重復這樣的進程：進入它的臨界區域，在退出時轉向另一個進程。（3） 在雙 T 返回變量的使用過程中，界等待受阻。假設兩個進程想要進入它們的責任所在的臨界區域。它們都將它們的標志的值設為真；而只有輪到的那個線程可以執行；其他的線程處于等待狀態。如果界等待沒有受阻，當第一個進程重復“進入-退出”它的臨界區域這一過程。Dekker 算法在一個進程中設置一個轉向另一個進程的值，從而保證另一個進程接下來進入它的臨界區域。6.2 針對有 n 個進程在帶有較低時間限制的等待 n-1 個的輪次這樣一個臨界區域最早的解決該問題的正確方法是由艾森伯格和麥圭爾提

43、出的。這些進程有以下的共同的變量：枚舉 pstateidle, want in, in cs; pstate flagn;int turn;所有的枚舉標志被初始為空，輪次的最初值是無關緊要的（在 0 和 n-1 之間）。進程 p 的結構在 6.26 中有說明。證明這個算法滿足臨界區域問題的三項要求。答：a.互斥：注意到一個進程只有在下列條件滿足時才能進入臨界區域：沒有其他進程在 CS 中有設置的標識變量。這是由于進程在 CS 中設置自身的標識變量之前要先檢查其他進程的狀態。我們保證沒有兩個進程將同時進入臨界區域。b.有空讓進:考慮以下情況，當多進程同時在 CS 中設置它們的標識變量，然后檢查是

44、否有其他進程在 cs 中設置標識變量。當這種情況發生時，所有的進程意識到這里存在進程競爭，在外層 while(1)的循環下進入下一次迭代，重置它們的標識變量到 want 中。現在只有唯一的進程將設置它的輪次變量到 cs 中，這個唯一的進程就是其序號是最接近輪次的。從這個角度來說，對于哪些序號次接近輪次的新的進程就能決定進入臨界區域，而且能同時在 CS 中設置它們的標識。隨后這些進程意識到這里存在競爭的進程，于是重新啟動進入臨界區域的進程。在每次迭代中，進程在 cs 中設置的序號值將變得更加接近輪次，最后我們得出以下結論：只有進程 k 在 cs 中設置它的標識，而其他哪些序號在輪次和 k 之間不

45、能在 cs 中設置它們的標識。這個進程僅能進入臨界區域。c.有限等待：有限等待需要滿足以下事實：當進程 k 在打算進入臨界區域時，它的標識不再置為空閑。任何序號不在輪次和 k 之間的進程不能進入臨界區域。與此同時，所有序號落在輪次和 k 之間且又想要進入臨界區域的進程能夠進入臨界區域（這是基于系統一直在進步的事實），這個輪次值變得越來越接近 k。最后，要么輪次變為 k，要么沒有哪些序號在輪次和 k 之間的進程，這樣進程 k 就進入臨界區域了。6.3 忙等待的含義是什么？在操作系統中還有哪些其他形式的等待？忙等待能完全避免嗎？給出你的答案。答：忙等待意味著一個進程正在等待滿足一個沒有閑置處理器的

46、嚴格循環的條件。或者，一個進程通過放棄處理器來等待，在這種情況下的塊等待在將來某個適當的時間被喚醒。忙等待能夠避免，但是承擔這種開銷與讓一個進程處于沉睡狀態，當相應程序的狀態達到的時候進程又被喚醒有關。6.4 解釋為什么自旋鎖不適合在單處理器系統，而經常在多處理器系統下使用？答：自旋鎖不適合在單處理器系統是因為從自旋鎖中打破一個進程的條件只有在執行一個不同的進程時才能獲得。如果這個進程沒有閑置處理器，其他進程不能夠得到這個機會去設定一個第一個進程進展需要的程序條件。在一個多處理器系統中，其他進程在其他處理器上執行，從而為了讓第一個進程從自旋鎖中釋放修改程序狀態。6.5 如果一個同步元是在一個用戶級程序中使用的，解釋在一個單處理器系統中為什么通過停止中斷去實現這個同步元是不適合的？答：如果一個用戶級程序具有停止中斷的能力，那么它能夠停止計時器中斷，防止上下文切換的發生，從而允許它使用處理器而不讓其他進程執行。6.6 解釋為什么在一個多處理器系統中中斷不適合同步元？答：由于只有在防止其他進程在一個中斷不能實現的處理器上執行來停止中斷，中斷在多處