操作系統(tǒng)第五版所有課后復(fù)習(xí)題中文答案

1、復(fù)習(xí)題：1.1、 列出并簡(jiǎn)要地定義計(jì)算機(jī)的四個(gè)主要組成部分。 答：主存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序；算術(shù)邏輯單元，能處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)；控制單元，解讀存儲(chǔ)器中的指令并且使他們得到執(zhí)行；輸入/輸出設(shè)備，由控制單元管理。1.2、 定義處理器寄存器的兩種主要類別。 答：用戶可見(jiàn)寄存器：優(yōu)先使用這些寄存器，可以使機(jī)器語(yǔ)言或者匯編語(yǔ)言的程序員減少對(duì)主存儲(chǔ)器的訪問(wèn)次數(shù)。對(duì)高級(jí)語(yǔ)言而言，由優(yōu)化編譯器負(fù)責(zé)決定把哪些變量應(yīng)該分配給主存儲(chǔ)器。一些高級(jí)語(yǔ)言，如c語(yǔ)言，允許程序言建議編譯器把哪些變量保存在寄存器中。 控制和狀態(tài)寄存器：用以控制處理器的操作，且主要被具有特權(quán)的操作系統(tǒng)例程使用，以控制程序的執(zhí)行。1.3、 一般而言，

2、一條機(jī)器指令能指定的四種不同操作是什么？ 答：這些動(dòng)作分為四類：處理器寄存器：數(shù)據(jù)可以從處理器傳送到存儲(chǔ)器，或者從存儲(chǔ)器傳送到處理器。處理器i/o：通過(guò)處理器和i/o模塊間的數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)可以輸出到外部設(shè)備，或者從外部設(shè)備輸入數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理，處理器可以執(zhí)行很多關(guān)于數(shù)據(jù)的算術(shù)操作或邏輯操作?？刂疲耗承┲噶羁梢愿淖儓?zhí)行順序。1.4、 什么是中斷？ 答：中斷：其他模塊（i/o，存儲(chǔ)器）中斷處理器正常處理過(guò)程的機(jī)制。1.5、 多中斷的處理方式是什么？ 答：處理多中斷有兩種方法。第一種方法是當(dāng)正在處理一個(gè)中斷時(shí)，禁止再發(fā)生中斷。第二種方法是定義中斷優(yōu)先級(jí)，允許高優(yōu)先級(jí)的中斷打斷低優(yōu)先級(jí)的中斷處理器的運(yùn)行

3、。1.6、 內(nèi)存層次的各個(gè)元素間的特征是什么？ 答：存儲(chǔ)器的三個(gè)重要特性是：價(jià)格，容量和訪問(wèn)時(shí)間。1.7、 什么是高速緩沖存儲(chǔ)器？ 答：高速緩沖存儲(chǔ)器是比主存小而快的存儲(chǔ)器，用以協(xié)調(diào)主存跟處理器，作為最近儲(chǔ)存地址的緩沖區(qū)。1.8、 列出并簡(jiǎn)要地定義i/o操作的三種技術(shù)。 答：可編程i/o：當(dāng)處理器正在執(zhí)行程序并遇到與i/o相關(guān)的指令時(shí)，它給相應(yīng)的i/o模塊發(fā)布命令（用以執(zhí)行這個(gè)指令）；在進(jìn)一步的動(dòng)作之前，處理器處于繁忙的等待中，直到該操作已經(jīng)完成。中斷驅(qū)動(dòng)i/o：當(dāng)處理器正在執(zhí)行程序并遇到與i/o相關(guān)的指令時(shí)，它給相應(yīng)的i/o模塊發(fā)布命令，并繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)指令，直到后者完成，它將被i/o模塊中斷

4、。如果它對(duì)于進(jìn)程等待i/o的完成來(lái)說(shuō)是不必要的，可能是由于后續(xù)指令處于相同的進(jìn)程中。否則，此進(jìn)程在中斷之前將被掛起，其他工作將被執(zhí)行。直接存儲(chǔ)訪問(wèn)：dma模塊控制主存與i/o模塊間的數(shù)據(jù)交換。處理器向dma模塊發(fā)送一個(gè)傳送數(shù)據(jù)塊的請(qǐng)求，（處理器）只有當(dāng)整個(gè)數(shù)據(jù)塊傳送完畢后才會(huì)被中斷。1.9、 空間局部性和臨時(shí)局部性間的區(qū)別是什么？ 答：空間局部性是指最近被訪問(wèn)的元素的周圍的元素在不久的將來(lái)可能會(huì)被訪問(wèn)。臨時(shí)局部性（即時(shí)間局部性）是指最近被訪問(wèn)的元素在不久的將來(lái)可能會(huì)被再次訪問(wèn)。1.10、 開(kāi)發(fā)空間局部性和時(shí)間局部性的策略是什么？ 答：空間局部性的開(kāi)發(fā)是利用更大的緩沖塊并且在存儲(chǔ)器控制邏輯中加入

5、預(yù)處理機(jī)制。時(shí)間局部性的開(kāi)發(fā)是利用在高速緩沖存儲(chǔ)器中保留最近使用的指令及數(shù)據(jù)，并且定義緩沖存儲(chǔ)的優(yōu)先級(jí)。2.1操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的三個(gè)目標(biāo)是什么？ 方便：操作系統(tǒng)使計(jì)算機(jī)更易于使用。 有效：操作系統(tǒng)允許以更有效的方式使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源。 擴(kuò)展的能力：在構(gòu)造操作系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該允許在不妨礙服務(wù)的前提下有效地開(kāi)發(fā)、測(cè)試和引進(jìn)新的系統(tǒng)功能。2.2什么是操作系統(tǒng)的內(nèi)核？ 內(nèi)核是操作系統(tǒng)最常使用的部分，它存在于主存中并在特權(quán)模式下運(yùn)行，響應(yīng)進(jìn)程調(diào)度和設(shè)備中斷。2.3什么是多道程序設(shè)計(jì)？ 多道程序設(shè)計(jì)是一種處理操作，它在兩個(gè)或多個(gè)程序間交錯(cuò)處理每個(gè)進(jìn)程。2.4什么是進(jìn)程？ 進(jìn)程是一個(gè)正在執(zhí)行的程序，它被操作系統(tǒng)控制

6、和選擇。2.5操作系統(tǒng)是怎么使用進(jìn)程上下文的？ 執(zhí)行上下文又稱為進(jìn)程狀態(tài)，是操作系統(tǒng)用來(lái)管理和控制所需的內(nèi)部數(shù)據(jù)。這種內(nèi)部信息和進(jìn)程是分開(kāi)的，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)信息不允許被進(jìn)程直接訪問(wèn)。上下文包括操作系統(tǒng)管理進(jìn)程以及處理器正確執(zhí)行進(jìn)程所需要的所有信息，包括各種處理器寄存器的內(nèi)容，如程序計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)寄存器。它還包括操作系統(tǒng)使用的信息，如進(jìn)程優(yōu)先級(jí)以及進(jìn)程是否在等待特定i/o事件的完成。2.6列出并簡(jiǎn)要介紹操作系統(tǒng)的五種典型存儲(chǔ)管理職責(zé)。 進(jìn)程隔離：操作系統(tǒng)必須保護(hù)獨(dú)立的進(jìn)程，防止互相干涉數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)空間。 自動(dòng)分配和管理：程序應(yīng)該根據(jù)需要在存儲(chǔ)層次間動(dòng)態(tài)的分配，分配對(duì)程序員是透明的。因此，程序員無(wú)需關(guān)心

7、與存儲(chǔ)限制有關(guān)的問(wèn)題，操作系統(tǒng)有效的實(shí)現(xiàn)分配問(wèn)題，可以僅在需要時(shí)才給作業(yè)分配存儲(chǔ)空間。 p512.7解釋實(shí)地址和虛地址的區(qū)別。 虛地址指的是存在于虛擬內(nèi)存中的地址，它有時(shí)候在磁盤中有時(shí)候在主存中。實(shí)地址指的是主存中的地址。2.8描述輪循調(diào)度技術(shù)。 輪循調(diào)度是一種調(diào)度算法，所有的進(jìn)程存放在一個(gè)環(huán)形隊(duì)列中并按固定循序依次激活。因?yàn)榈却恍┦录ɡ纾旱却粋€(gè)子進(jìn)程或一個(gè)i/o操作）的發(fā)生而不能被處理的進(jìn)程將控制權(quán)交給調(diào)度器。2.9解釋單體內(nèi)核和微內(nèi)核的區(qū)別。 單體內(nèi)核是一個(gè)提供操作系統(tǒng)應(yīng)該提供的功能的大內(nèi)核，包括調(diào)度、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、存儲(chǔ)管理等。內(nèi)核的所有功能成分都能夠訪問(wèn)它的內(nèi)部數(shù)

8、據(jù)結(jié)構(gòu)和程序。典型情況下，這個(gè)大內(nèi)核是作為一個(gè)進(jìn)程實(shí)現(xiàn)的，所有元素都共享相同的地址空間。微內(nèi)核是一個(gè)小的有特權(quán)的操作系統(tǒng)內(nèi)核，只提供包括進(jìn)程調(diào)度、內(nèi)存管理、和進(jìn)程間通信等基本功能，要依靠其他進(jìn)程擔(dān)當(dāng)起和操作系統(tǒng)內(nèi)核聯(lián)系作用。2.10什么是多線程？ 多線程技術(shù)是指把執(zhí)行一個(gè)應(yīng)用程序的進(jìn)程劃分成可以同時(shí)運(yùn)行的多個(gè)線程。3.1 什么是指令跟蹤？答：指令跟蹤是指為該進(jìn)程而執(zhí)行的指令序列。（p81）3.2 通常那些事件會(huì)導(dǎo)致創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程？答：新的批處理作業(yè)；交互登錄；操作系統(tǒng)因?yàn)樘峁┮豁?xiàng)服務(wù)而創(chuàng)建；由現(xiàn)有的進(jìn)程派生。（詳情請(qǐng)參考表3.1）3.3 對(duì)于圖3.6中的進(jìn)程模型，請(qǐng)簡(jiǎn)單定義每個(gè)狀態(tài)。答：運(yùn)行態(tài)：

9、該進(jìn)程正在執(zhí)行。就緒態(tài)：進(jìn)程做好了準(zhǔn)備，只要有機(jī)會(huì)就開(kāi)始執(zhí)行。阻塞態(tài)：進(jìn)程在某些事件發(fā)生前不能執(zhí)行，如i/o操作完成。新建態(tài)：剛剛創(chuàng)建的進(jìn)程，操作系統(tǒng)還沒(méi)有把它加入到可執(zhí)行進(jìn)程組中。退出態(tài)：操作系統(tǒng)從可執(zhí)行進(jìn)程組中釋放出的進(jìn)程，或者是因?yàn)樗陨硗Ｖ沽耍蛘呤且驗(yàn)槟撤N原因被取消。3.4 搶占一個(gè)進(jìn)程是什么意思？答：處理器為了執(zhí)行另外的進(jìn)程而終止當(dāng)前正在執(zhí)行的進(jìn)程，這就叫進(jìn)程搶占。3.5 什么是交換，其目的是什么？答：交換是指把主存中某個(gè)進(jìn)程的一部分或者全部?jī)?nèi)容轉(zhuǎn)移到磁盤。當(dāng)主存中沒(méi)有處于就緒態(tài)的進(jìn)程時(shí)，操作系統(tǒng)就把一個(gè)阻塞的進(jìn)程換出到磁盤中的掛起隊(duì)列，從而使另一個(gè)進(jìn)程可以進(jìn)入主存執(zhí)行。3.6 為

10、什么圖3.9（b）中有兩個(gè)阻塞態(tài)？答：有兩個(gè)獨(dú)立的概念：進(jìn)程是否在等待一個(gè)事件（阻塞與否）以及進(jìn)程是否已經(jīng)被換出主存（掛起與否）。為適應(yīng)這種2*2的組合，需要兩個(gè)阻塞態(tài)和兩個(gè)掛起態(tài)。3.7 列出掛起態(tài)進(jìn)程的4個(gè)特點(diǎn)。答：1.進(jìn)程不能立即執(zhí)行。2.進(jìn)程可能是或不是正在等待一個(gè)事件。如果是，阻塞條件不依賴于掛起條件，阻塞事件的發(fā)生不會(huì)使進(jìn)程立即被執(zhí)行。3.為了阻止進(jìn)程執(zhí)行，可以通過(guò)代理把這個(gè)進(jìn)程置于掛起態(tài)，代理可以是進(jìn)程自己，也可以是父進(jìn)程或操作系統(tǒng)。4.除非代理顯式地命令系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，否則進(jìn)程無(wú)法從這個(gè)狀態(tài)中轉(zhuǎn)移。3.8 對(duì)于哪類實(shí)體，操作系統(tǒng)為了管理它而維護(hù)其信息表？答：內(nèi)存、i/o、文件

11、和進(jìn)程。（p92）3.9 列出進(jìn)程控制塊中的三類信息。答：進(jìn)程標(biāo)識(shí)，處理器狀態(tài)信息，進(jìn)程控制信息。3.10 為什么需要兩種模式（用戶模式和內(nèi)核模式）？答：用戶模式下可以執(zhí)行的指令和訪問(wèn)的內(nèi)存區(qū)域都受到限制。這是為了防止操作系統(tǒng)受到破壞或者修改。而在內(nèi)核模式下則沒(méi)有這些限制，從而使它能夠完成其功能。3.11 操作系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程所執(zhí)行的步驟是什么？答：1.給新進(jìn)程分配一個(gè)唯一的進(jìn)程標(biāo)識(shí)號(hào)。2.給進(jìn)程分配空間。3.初始化進(jìn)程控制塊。4.設(shè)置正確的連接。5.創(chuàng)建或擴(kuò)充其他的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。3.12 中斷和陷阱有什么區(qū)別？答：中斷與當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程無(wú)關(guān)的某些類型的外部事件相關(guān)，如完成一次i/o操作。陷阱

12、與當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程所產(chǎn)生的錯(cuò)誤或異常條件相關(guān)，如非法的文件訪問(wèn)。3.13 舉出中斷的三個(gè)例子。答：時(shí)鐘終端，i/o終端，內(nèi)存失效。3.14 模式切換和進(jìn)程切換有什么區(qū)別？答：發(fā)生模式切換可以不改變當(dāng)前正處于運(yùn)行態(tài)的進(jìn)程的狀態(tài)。發(fā)生進(jìn)程切換時(shí)，一個(gè)正在執(zhí)行的進(jìn)程被中斷，操作系統(tǒng)指定另一個(gè)進(jìn)程為運(yùn)行態(tài)。進(jìn)程切換需要保存更多的狀態(tài)信息。4.1 表3.5列出了在一個(gè)沒(méi)有線程的操作系統(tǒng)中進(jìn)程控制塊的基本元素。對(duì)于多線程系統(tǒng)，這些元素中那些可能屬于線程控制塊，那些可能屬于進(jìn)程控制塊？答：這對(duì)于不同的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)通常是不同的，但一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)程是資源的所有者，而每個(gè)線程都有它自己的執(zhí)行狀態(tài)。關(guān)于表3.5中的每一

13、項(xiàng)的一些結(jié)論如下：進(jìn)程標(biāo)識(shí)：進(jìn)程必須被標(biāo)識(shí)，而進(jìn)程中的每一個(gè)線程也必須有自己的id。處理器狀態(tài)信息：這些信息通常只與進(jìn)程有關(guān)。進(jìn)程控制信息：調(diào)度和狀態(tài)信息主要處于線程級(jí)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在兩級(jí)都可出現(xiàn)；進(jìn)程間通信和線程間通信都可以得到支持；特權(quán)在兩級(jí)都可以存在；存儲(chǔ)管理通常在進(jìn)程級(jí)；資源信息通常也在進(jìn)程級(jí)。4.2 請(qǐng)列出線程間的模式切換比進(jìn)程間的模式切換開(kāi)銷更低的原因。答：包含的狀態(tài)信息更少。(正因?yàn)樯鲜龊芏嘈畔⑹沁M(jìn)程有而線程沒(méi)有的)4.3 在進(jìn)程概念中體現(xiàn)出的兩個(gè)獨(dú)立且無(wú)關(guān)的特點(diǎn)是什么？答：資源所有權(quán)和調(diào)度/執(zhí)行。（p112）4.4 給出在單用戶多處理系統(tǒng)中使用線程的四個(gè)例子。答：前臺(tái)和后臺(tái)操作，異

14、步處理，加速執(zhí)行和模塊化程序結(jié)構(gòu)。4.5 哪些資源通常被一個(gè)進(jìn)程中的所有線程共享？答：例如地址空間，文件資源等。4.6 列出用戶級(jí)線程優(yōu)于內(nèi)核級(jí)線程的三個(gè)優(yōu)點(diǎn)。答：1.由于所有線程管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都在一個(gè)進(jìn)程的用戶地址空間中，線程切換不需要內(nèi)核模式的特權(quán)，因此，進(jìn)程不需要為了線程管理而切換到內(nèi)核模式，這節(jié)省了在兩種模式間進(jìn)行切換（從用戶模式到內(nèi)核模式；從內(nèi)核模式返回用戶模式）的開(kāi)銷。2.調(diào)用可以是應(yīng)用程序?qū)Ｓ玫?。一個(gè)應(yīng)用程序可能傾向于簡(jiǎn)單的輪詢調(diào)度算法，而另一個(gè)應(yīng)用程序可能傾向于基于優(yōu)先級(jí)的調(diào)度算法。調(diào)度算法可以去適應(yīng)應(yīng)用程序，而不會(huì)擾亂底層的操作系統(tǒng)調(diào)度器。3.用戶級(jí)線程可以在任何操作系統(tǒng)中運(yùn)行

15、，不需要對(duì)底層內(nèi)核進(jìn)行修改以支持用戶級(jí)線程。線程庫(kù)是一組供所有應(yīng)用程序共享的應(yīng)用級(jí)軟件包。4.7 列出用戶級(jí)線程相對(duì)于內(nèi)核級(jí)線程的兩個(gè)缺點(diǎn)。答：1.在典型的操作系統(tǒng)中，許多系統(tǒng)調(diào)用都會(huì)引起阻塞。因此，當(dāng)用戶級(jí)線程執(zhí)行一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，不僅這個(gè)線程會(huì)被阻塞，進(jìn)程中的所有線程都會(huì)被阻塞。2.在純粹的用戶級(jí)進(jìn)程策略中，一個(gè)多線程應(yīng)用程序不能利用多處理技術(shù)。內(nèi)核一次只把一個(gè)進(jìn)程分配給一個(gè)處理器，因此一次進(jìn)程中只能有一個(gè)線程可以執(zhí)行。4.8 定義jacketing。答：jacketing通過(guò)調(diào)用一個(gè)應(yīng)用級(jí)的i/o例程來(lái)檢查i/o設(shè)備的狀態(tài)，從而將一個(gè)產(chǎn)生阻塞的系統(tǒng)調(diào)用轉(zhuǎn)化為一個(gè)不產(chǎn)生阻塞的系統(tǒng)調(diào)用。4.9

16、 簡(jiǎn)單定義圖4.8中列出的各種結(jié)構(gòu)。答：simd：一個(gè)機(jī)器指令控制許多處理部件步伐一致地同時(shí)執(zhí)行。每個(gè)處理部件都有一個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，因此，每條指令由不同的處理器在不同的數(shù)據(jù)集合上執(zhí)行。mimd：一組處理器同時(shí)在不同的數(shù)據(jù)集上執(zhí)行不同的指令序列。主/從：操作系統(tǒng)內(nèi)核總是在某個(gè)特定的處理器上運(yùn)行，其他處理器只用于執(zhí)行用戶程序，還可能執(zhí)行一些操作系統(tǒng)實(shí)用程序。smp：內(nèi)核可以在任何處理器上執(zhí)行，并且通常是每個(gè)處理器從可用的進(jìn)程或線程池中進(jìn)行各自的調(diào)度工作。集群：每個(gè)處理器都有一個(gè)專用存儲(chǔ)器，而且每個(gè)處理部件都是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)。4.10 列出smp操作系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)問(wèn)題。答：同時(shí)的并發(fā)進(jìn)程或線

17、程，調(diào)度，同步，存儲(chǔ)器管理，可靠性和容錯(cuò)。(p125)4.11 給出在典型的單體結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)中可以找到且可能是微內(nèi)核操作系統(tǒng)外部子系統(tǒng)中的服務(wù)和功能。(p126)答：設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，文件系統(tǒng)，虛存管理程序，窗口系統(tǒng)和安全服務(wù)。4.12 列出并簡(jiǎn)單解釋微內(nèi)核設(shè)計(jì)相對(duì)于整體式設(shè)計(jì)的七個(gè)優(yōu)點(diǎn)。答：一致接口：進(jìn)程不需要區(qū)分是內(nèi)核級(jí)服務(wù)還是用戶級(jí)服務(wù)，因?yàn)樗蟹?wù)都是通過(guò)消息傳遞提供的?？蓴U(kuò)展性：允許增加新的服務(wù)以及在同一個(gè)功能區(qū)域中提供多個(gè)服務(wù)。靈活性：不僅可以在操作系統(tǒng)中增加新功能，還可以刪減現(xiàn)有的功能，以產(chǎn)生一個(gè)更小、更有效的實(shí)現(xiàn)?？梢浦残裕核谢蛘咧辽俅蟛糠痔幚砥鲗Ｓ么a都在微內(nèi)核中。因此，當(dāng)把系

18、統(tǒng)移植到一個(gè)處理器上時(shí)只需要很少的變化，而且易于進(jìn)行邏輯上的歸類。可靠性：小的微內(nèi)核可以被嚴(yán)格地測(cè)試，它使用少量的應(yīng)用程序編程接口（api），這就為內(nèi)核外部的操作系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生高質(zhì)量的代碼提供了機(jī)會(huì)。分布式系統(tǒng)支持：微內(nèi)核通信中消息的方向性決定了它對(duì)分布式系統(tǒng)的支持。面向?qū)ο蟛僮飨到y(tǒng)環(huán)境：在微內(nèi)核設(shè)計(jì)和操作系統(tǒng)模塊化擴(kuò)展的開(kāi)發(fā)中都可以借助面向?qū)ο蠓椒ǖ脑怼?.13 解釋微內(nèi)核操作系統(tǒng)可能存在的性能缺點(diǎn)。答：通過(guò)微內(nèi)核構(gòu)造和發(fā)送信息、接受應(yīng)答并解碼所花費(fèi)的時(shí)間比一次系統(tǒng)調(diào)用的時(shí)間要多。(p127)4.14 列出即使在最小的微內(nèi)核操作系統(tǒng)中也可以找到的三個(gè)功能。答：低級(jí)存儲(chǔ)器管理，進(jìn)程間通信（ip

19、c）以及i/o和中斷管理。4.15 在微內(nèi)核操作系統(tǒng)中，進(jìn)程或線程間通信的基本形式是什么？答：消息。5.1列出與并發(fā)相關(guān)的四種設(shè)計(jì)問(wèn)題答：進(jìn)程間的交互，共享資源之間的競(jìng)爭(zhēng)，多個(gè)進(jìn)程的同步問(wèn)題，對(duì)進(jìn)程的處理器時(shí)間分配問(wèn)題(p144)5.2列出并發(fā)的三種上下文答：多個(gè)應(yīng)用程序，結(jié)構(gòu)化應(yīng)用程序，操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5.3執(zhí)行并發(fā)進(jìn)程的最基本要求是什么？答：加強(qiáng)互斥的能力(p144)5.4列出進(jìn)程間的三種互相知道的程度，并簡(jiǎn)單地給出各自的定義。(表5.2)答：進(jìn)程間互相不知道對(duì)方：這是一些獨(dú)立的進(jìn)程，他們不會(huì)一起工作。進(jìn)程間間接知道對(duì)方：這些進(jìn)程并不需要知道對(duì)方的進(jìn)程id號(hào)，但他們共享訪問(wèn)某些對(duì)象，如一個(gè)i/

20、o緩沖區(qū)。進(jìn)程間直接知道對(duì)方：這些進(jìn)程可以通過(guò)進(jìn)程id號(hào)互相通信，用于合作完成某些活動(dòng)。5.5競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)程和合作進(jìn)程進(jìn)程間有什么區(qū)別。答：競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)程需要同時(shí)訪問(wèn)相同的資源，像磁盤，文件或打印機(jī)。合作進(jìn)程要么共享訪問(wèn)一個(gè)共有的資源，像一個(gè)內(nèi)存訪問(wèn)區(qū)，要么就與其他進(jìn)程相互通信，在一些應(yīng)用程序或活動(dòng)上進(jìn)行合作。5.6列出與競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)程相關(guān)的三種控制問(wèn)題，并簡(jiǎn)單地給出各自的定義。答：互斥：競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)程僅可以訪問(wèn)一個(gè)臨界資源（一次僅有一個(gè)進(jìn)程可以訪問(wèn)臨界資源），并發(fā)機(jī)制必須滿足一次只有一個(gè)進(jìn)程可以訪問(wèn)臨界資源這個(gè)規(guī)則。死鎖：如果競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)程需要唯一的訪問(wèn)多于一個(gè)資源，并且當(dāng)一個(gè)進(jìn)程控制著一個(gè)進(jìn)程，且在等待另一個(gè)進(jìn)程，死鎖

21、可能發(fā)生。饑餓：一組進(jìn)程的一個(gè)可能會(huì)無(wú)限期地拒絕進(jìn)入到一個(gè)需要資源，因?yàn)槠渌蓡T組成壟斷這個(gè)資源。5.7列出對(duì)互斥的要求。答：1.必須強(qiáng)制實(shí)施互斥：在具有關(guān)于相同資源或共享對(duì)象的臨界區(qū)的所有進(jìn)程中，一次只允許一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)。2.一個(gè)在非臨界區(qū)停止的進(jìn)程必須不干涉其他進(jìn)程。3.絕不允許出現(xiàn)一個(gè)需要訪問(wèn)臨界區(qū)的進(jìn)程被無(wú)限延遲的情況，即不會(huì)餓死或饑餓。4.當(dāng)沒(méi)有進(jìn)程在臨界區(qū)中時(shí)，任何需要進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須能夠立即進(jìn)入。5.對(duì)相關(guān)進(jìn)程的速度和處理器的數(shù)目沒(méi)有任何要求和限制。6.一個(gè)進(jìn)程駐留在臨界區(qū)中的時(shí)間是有限的。5.8在信號(hào)量上可以執(zhí)行什么操作。答：1.一個(gè)信號(hào)量可以初始化成非負(fù)數(shù)。2.wait操作使信號(hào)量減1，如果值為負(fù)數(shù)，那么進(jìn)程執(zhí)行wait就會(huì)受阻。3signal操作使信號(hào)量增加1，如果小于或等于0，則被wait操作阻塞的進(jìn)程被解除阻塞。5.9.二元信號(hào)量與一般信號(hào)量有什么區(qū)別。答：二元信號(hào)量只能取0或1，而一般信號(hào)量可以取任何整數(shù)。5.10強(qiáng)信號(hào)量與弱信號(hào)量有什么區(qū)別。答：強(qiáng)信號(hào)量要求在信號(hào)量上等待的進(jìn)程按照先進(jìn)先出的規(guī)則從隊(duì)列中移出。弱信號(hào)量沒(méi)有此規(guī)則。5.11.什么是管程。答：管程是由一