《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程第三版》答案作者左萬歷周長(zhǎng)林

《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程第三版》答案作者左萬歷周長(zhǎng)林第一章操作系統(tǒng)概述課后習(xí)題1.硬件將處理機(jī)劃分為兩種狀態(tài)，即管態(tài)和目態(tài)，這樣做給操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來什么好處答：便于設(shè)計(jì)安全可靠的操作系統(tǒng)。管態(tài)和目態(tài)是計(jì)算機(jī)硬件為保護(hù)操作系統(tǒng)免受用戶程序的干擾和破壞而引入的兩種狀態(tài)。通常操作系統(tǒng)在管態(tài)下運(yùn)行，可以執(zhí)行所有機(jī)器指令；而用戶程序在目態(tài)下運(yùn)行，只能執(zhí)行非特權(quán)指令。如果用戶程序企圖在目態(tài)下執(zhí)行特權(quán)指令，將會(huì)引起保護(hù)性中斷，由操作系統(tǒng)終止該程序的執(zhí)行，從而保護(hù)了操作系統(tǒng)。2.何為特權(quán)指令舉例說明之。如果允許用戶執(zhí)行特權(quán)指令，會(huì)帶來什么后果？答：只能在管態(tài)下才能執(zhí)行的指令稱為特權(quán)指令。如開關(guān)中斷、置程序狀態(tài)寄存器等。如果允許用戶執(zhí)行特權(quán)指令，它將不僅影響當(dāng)前運(yùn)行的程序，而且還有可能影響操作系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至整個(gè)系統(tǒng)。3.中斷向量在機(jī)器中的存儲(chǔ)位置是由硬件確定的，還是由軟件確定的答：中斷向量在機(jī)器中的位置是由硬件確定的。例如，在INTEL80某86CPU中，內(nèi)存空間0某00000——0某003ff為中斷向量空間。4.中斷向量的內(nèi)容是由操作系統(tǒng)程序確定的還是由用戶程序確定的？答：中斷向量的內(nèi)容是由操作系統(tǒng)程序確定的。向量的內(nèi)容包括中斷處理程序的入口地址和程序狀態(tài)字（中斷處理程序運(yùn)行環(huán)境），中斷處理程序是由操作系統(tǒng)裝入內(nèi)存的，操作系統(tǒng)將根據(jù)裝入的實(shí)際地址和該中斷處理程序的運(yùn)行環(huán)境來填寫中斷向量。5.中斷向量?jī)?nèi)的處理機(jī)狀態(tài)位應(yīng)當(dāng)標(biāo)明是管態(tài)還是目態(tài)為什么答：應(yīng)當(dāng)標(biāo)明是管態(tài)。該狀態(tài)由系統(tǒng)初試化程序設(shè)置，這樣才能保證中斷發(fā)生后進(jìn)入操作系統(tǒng)規(guī)定的中斷處理程序。6.中斷和程序并發(fā)之間的關(guān)系是什么？答：中斷是程序并發(fā)的必要條件。如果沒有中斷，操作系統(tǒng)不能獲得系統(tǒng)控制權(quán)，無法按調(diào)度算法對(duì)處機(jī)進(jìn)行重新分配，一個(gè)程序?qū)⒁恢边\(yùn)行到結(jié)束而不會(huì)被打斷。7.說明“棧”和“堆”的差別．答：棧是一塊按后進(jìn)先出（FIFO）規(guī)則訪問的存儲(chǔ)區(qū)域，用來實(shí)現(xiàn)中斷嵌套和子程序調(diào)用的參數(shù)和返回?cái)帱c(diǎn)。而堆雖然是一塊存儲(chǔ)區(qū)域，但是對(duì)堆的訪問是任意的，沒有后進(jìn)先出的要求，堆主要用來為動(dòng)態(tài)變量分配存儲(chǔ)空間。8.何為系統(tǒng)棧？何為用戶棧？系統(tǒng)棧有何用途？用戶棧有何用途答：系統(tǒng)棧是內(nèi)存中操作系統(tǒng)空間的一個(gè)固定區(qū)域；用戶棧是內(nèi)存中用戶空間的一個(gè)區(qū)域。系統(tǒng)棧的作用：(1)保存中斷現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)于嵌套中斷，被中斷程序的現(xiàn)場(chǎng)信息依次壓入系統(tǒng)棧，中斷返回時(shí)逆序彈出；(2)保存操作系統(tǒng)子程序間相互調(diào)用的參數(shù)、返回值、返回點(diǎn)、以及子程序的局部變量。用戶棧的作用：用于保存用戶進(jìn)程的子程序間相互調(diào)用的參數(shù)、返回值、返回點(diǎn)、以及子程序的局部變量。9.用戶堆棧段的長(zhǎng)度為何無法確定答：用戶堆棧段的長(zhǎng)度主要取決于兩個(gè)因素：（1）用戶進(jìn)程（線程）中子程序（函數(shù)）之間的嵌套調(diào)用深度；（2）子程序參數(shù)和局部變量的數(shù)量及類型；（3）動(dòng)態(tài)變量的使用。這些在進(jìn)程（線程）運(yùn)行前無法確定，由此導(dǎo)致用戶堆棧段的長(zhǎng)度無法預(yù)先準(zhǔn)確確定。10堆棧段的動(dòng)態(tài)擴(kuò)充為何可能導(dǎo)致進(jìn)程空間的搬遷答：堆棧段的擴(kuò)充需要在原來進(jìn)程空間大小的基礎(chǔ)上增添新的存儲(chǔ)區(qū)域，而且通常要求與原來存儲(chǔ)區(qū)域連續(xù)。由于原存放位置處可擴(kuò)展的區(qū)域可能已經(jīng)被其它進(jìn)程占用，故可能需要將整個(gè)進(jìn)程空間搬遷到另外一個(gè)區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)地址空間擴(kuò)展要求。11.何謂并行何謂并發(fā)在單處理機(jī)系統(tǒng)中，下述并行和并發(fā)現(xiàn)象哪些可能發(fā)生，哪些不會(huì)發(fā)生(1)進(jìn)程與進(jìn)程之間的并行;(2)進(jìn)程與進(jìn)程之間的并發(fā);(3)處理機(jī)與設(shè)備之間的并行;(4)處理機(jī)與通道之間的并行;(5)通道與通道之間的并行;(6)設(shè)備與設(shè)備之間的并行;答：所謂并行是指同一時(shí)刻同時(shí)進(jìn)行，進(jìn)程并行需要多處理器的支持；所謂并發(fā)，是指在一段時(shí)間內(nèi)，多個(gè)進(jìn)程都在向前推進(jìn)，而在同一時(shí)刻，可能只有一個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行，多個(gè)進(jìn)程輪流使用處理器。在單處理器傳統(tǒng)中，可能發(fā)生的并行和并發(fā)現(xiàn)象如下：(2)進(jìn)程與進(jìn)程之間的并發(fā)。例如，在Window操作系統(tǒng)中，mp3播放進(jìn)程和Word字處理進(jìn)程可以并發(fā)執(zhí)行，這樣用戶就可以邊聽音樂邊寫文章了。(3)處理機(jī)與設(shè)備之間的并行。例如，當(dāng)處理機(jī)進(jìn)行科學(xué)運(yùn)算時(shí)，打印機(jī)可以打印文檔。(4)處理機(jī)與通道之間的并行。通道程序的執(zhí)行可與處理機(jī)的操作并行。(5)通道與通道之間的并行。通常一個(gè)系統(tǒng)中有多個(gè)通道，這些通道可以并行地執(zhí)行相應(yīng)的通道程序。(6)設(shè)備與設(shè)備之間的并行。例如打印機(jī)打印文檔時(shí)，磁帶機(jī)在輸入數(shù)據(jù)。12.何謂作業(yè)它包括哪幾個(gè)部分各部分用途是什么答：所謂作業(yè)是指用戶要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為其完成的計(jì)算任務(wù)的集合。一個(gè)作業(yè)通常包括程序、程序所處理的數(shù)據(jù)以及作業(yè)說明書。程序用來完成特定的功能，數(shù)據(jù)是程序處理的對(duì)象，作業(yè)說明書用來說明作業(yè)處理的步驟。13.從透明性和資源共享兩方面，說明網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與分布式操作系統(tǒng)之間的差別。答：從透明性上看，分布式操作系統(tǒng)優(yōu)于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)用戶能夠感覺到所訪問的資源是在本地還是在遠(yuǎn)地；而在分布式系統(tǒng)中，用戶感覺不到所訪問的資源是否在本地，分布式操作系統(tǒng)掩蓋了資源在地理位置上的差異。從資源共享上看,分布式操作系統(tǒng)比網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)能共享更多的資源。在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中，一個(gè)計(jì)算任務(wù)不能由一臺(tái)主機(jī)任意遷移到另外一臺(tái)主機(jī)上運(yùn)行；而在分布式操作系統(tǒng)中，所有作業(yè)可以由一臺(tái)主機(jī)任意遷移到另外一臺(tái)主機(jī)上處理，即可實(shí)現(xiàn)處理機(jī)資源的共享，從而達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載平衡。14.為什么構(gòu)成分布式系統(tǒng)的主機(jī)一般都是相同的或兼容的答：這樣更有利于進(jìn)程的動(dòng)態(tài)遷移。如果主機(jī)不兼容，則在一臺(tái)主機(jī)上能運(yùn)行的進(jìn)程，因所用指令系統(tǒng)不同，在另一臺(tái)主機(jī)上可能無法運(yùn)行，導(dǎo)致進(jìn)程難于在不同主機(jī)間遷移，使得分布式系統(tǒng)難于實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡。構(gòu)成分布式系統(tǒng)的主機(jī)一般都是相同的或兼容的。15.為什么嵌入式操作系統(tǒng)通常采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)？答：嵌入式操作系統(tǒng)與一般操作系統(tǒng)相比具有比較明顯的差別:(1)嵌入式操作系統(tǒng)規(guī)模一般較小，因?yàn)橐话阌布渲幂^低，而且對(duì)操作系統(tǒng)提供的功能要求也不高。(2)應(yīng)用領(lǐng)域差別大，對(duì)于不同的應(yīng)用領(lǐng)域其硬件環(huán)境和設(shè)備配置情況有明顯差別。所以，嵌入式操作系統(tǒng)一般采用微內(nèi)核(microkernel)結(jié)構(gòu),包括如下基本功能:(1)處理機(jī)調(diào)度；(2)基本內(nèi)存管理；(3)通訊機(jī)制；(4)電源管理。在這些基本成分之上可進(jìn)行擴(kuò)展，以適應(yīng)不同應(yīng)用目標(biāo)。第二章進(jìn)程、線程與作業(yè)課后習(xí)題1.為何引入多道程序設(shè)計(jì)在多道程序系統(tǒng)中，內(nèi)存中作業(yè)的道數(shù)是否越多越好請(qǐng)說明原因。答：引入多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)是為了提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的利用率。在多道程序系統(tǒng)中，內(nèi)存中作業(yè)的道數(shù)并非越多越好。一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的內(nèi)存、外設(shè)等資源是有限的，只能容納適當(dāng)數(shù)量的作業(yè)，當(dāng)作業(yè)道數(shù)增加時(shí)，將導(dǎo)致對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)激烈，系統(tǒng)開銷增大，從而導(dǎo)致作業(yè)的執(zhí)行緩慢，系統(tǒng)效率下降。2.什么是進(jìn)程進(jìn)程具有那些主要特性比較進(jìn)程與程序之間相同點(diǎn)與不同點(diǎn)．答：進(jìn)程是具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于一個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次執(zhí)行活動(dòng)。特性：并發(fā)性、動(dòng)態(tài)性、獨(dú)立性、對(duì)應(yīng)的程序。區(qū)別：程序是靜態(tài)的，而進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的；進(jìn)程是有生存期的，而程序沒有；一個(gè)程序可對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程，而一個(gè)進(jìn)程只能對(duì)應(yīng)一個(gè)程序。3.有人說，用戶進(jìn)程所執(zhí)行的程序一定是用戶自己編寫的。這種說法對(duì)嗎？如不對(duì)舉例說明之。答：這種說法不對(duì)。例如，C編譯程序以用戶進(jìn)程身份運(yùn)行，但C編譯程序并不是用戶自己編寫的。此外還有字處理程序等工具軟件。4.什么是進(jìn)程上下文？進(jìn)程上下文包括那些成分？那些成分對(duì)目態(tài)程序是可見的？答：在UNI某SytemV中，將進(jìn)程的物理實(shí)體與支持進(jìn)程運(yùn)行的物理環(huán)境合稱為進(jìn)程上下文(proceconte某t)，進(jìn)程上下文包括三個(gè)組成部分：·用戶級(jí)上下文。是由用戶進(jìn)程的程序塊、用戶數(shù)據(jù)塊（含共享數(shù)據(jù)塊）和用戶堆棧組成的進(jìn)程地址空間?！は到y(tǒng)級(jí)上下文。包括進(jìn)程控制塊、內(nèi)存管理信息、進(jìn)程環(huán)境塊，以及系統(tǒng)堆棧等組成的進(jìn)程地址空間·寄存器上下文。由程序狀態(tài)字寄存器、各類控制寄存器、地址寄存器、通用寄存器、用戶堆棧指針等組成。其中用戶級(jí)上下文及部分寄存器上下文對(duì)目態(tài)程序是可見得。5.進(jìn)程一般具有哪三個(gè)主要狀態(tài)？舉例說明狀態(tài)轉(zhuǎn)換的原因。答：進(jìn)程在其生存期內(nèi)可能處于如下三種基本狀態(tài)之一:(1)運(yùn)行態(tài)(Run):進(jìn)程占有處理機(jī)資源，正在運(yùn)行。顯然，在單處理機(jī)系統(tǒng)中任一時(shí)刻只能有一個(gè)進(jìn)程處于此種狀態(tài);(2)就緒態(tài)(Ready):進(jìn)程本身具備運(yùn)行條件，但由于處理機(jī)的個(gè)數(shù)少于可運(yùn)行進(jìn)程的個(gè)數(shù)，暫未投入運(yùn)行。即相當(dāng)于等待處理機(jī)資源;(3)等待態(tài)(Wait):也稱掛起態(tài)(Supended)、封鎖態(tài)(Blocked)、睡眠態(tài)(Sleep)。進(jìn)程本身不具備運(yùn)行條件，即使分給它處理機(jī)也不能運(yùn)行。進(jìn)程正等待某一個(gè)事件的發(fā)生，如等待某一資源被釋放，等待與該進(jìn)程相關(guān)的I/O傳輸?shù)耐瓿尚盘?hào)等。進(jìn)程的三個(gè)基本狀態(tài)之間是可以相互轉(zhuǎn)換的。具體地說，當(dāng)一個(gè)就緒進(jìn)程獲得處理機(jī)時(shí)，其狀態(tài)由就緒變?yōu)檫\(yùn)行;當(dāng)一個(gè)運(yùn)行進(jìn)程被剝奪處理機(jī)時(shí)，如用完系統(tǒng)分給它的時(shí)間片，或出現(xiàn)高優(yōu)先級(jí)別的其它進(jìn)程，其狀態(tài)由運(yùn)行變?yōu)榫途w;當(dāng)一個(gè)運(yùn)行進(jìn)程因某事件受阻時(shí)，如所申請(qǐng)資源被占用，啟動(dòng)I/O傳輸未完成，其狀態(tài)由運(yùn)行變?yōu)榈却?當(dāng)所等待事件發(fā)生時(shí)，如得到申請(qǐng)資源，I/O傳輸完成，其狀態(tài)由等待變?yōu)榫途w。6.有幾種類型進(jìn)程隊(duì)列？每類各應(yīng)設(shè)置幾個(gè)隊(duì)列？答：有三種類型進(jìn)程隊(duì)列：就緒隊(duì)列（整個(gè)系統(tǒng)一個(gè)）、等待隊(duì)列（每個(gè)等待事件一個(gè)）和運(yùn)行隊(duì)列（在單CPU系統(tǒng)中只有一個(gè)）7.線程控制塊TCB中一般應(yīng)包含那些內(nèi)容？答：一般TCB中的內(nèi)容較少，因?yàn)橛嘘P(guān)資源分配等多數(shù)信息已經(jīng)記錄于所屬進(jìn)程的PCB中．TCB中的主要信息包括：線程標(biāo)識(shí)、線程狀態(tài)、調(diào)度參數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)、鏈接指針，其中現(xiàn)場(chǎng)信息主要包括通用寄存器、指令計(jì)數(shù)器PC以及用戶棧指針．對(duì)于操作系統(tǒng)支持的線程，TCB中還應(yīng)包含系統(tǒng)棧指針。8.同一進(jìn)程中的多個(gè)線程有那些成分是共用的，那些成分是私用的？答：共用的成分有：堆、數(shù)據(jù)和程序代碼；私用的成分有：線程控制塊、寄存器和用戶棧。9.比較用戶級(jí)線程與系統(tǒng)級(jí)線程間在以下方面的差別和各自的優(yōu)缺點(diǎn)。(1)創(chuàng)建速度；(2)切換速度；(3)并行性；(4)TCB的存儲(chǔ)位置答：用戶級(jí)線程由系統(tǒng)庫(kù)支持．線程的創(chuàng)建和撤銷，以及線程狀態(tài)的變化都由庫(kù)函數(shù)控制并在目態(tài)完成，與線程相關(guān)的控制結(jié)構(gòu)TCB保存在目態(tài)空間并由運(yùn)行系統(tǒng)維護(hù)。由于線程對(duì)操作系統(tǒng)不可見，系統(tǒng)調(diào)度仍以進(jìn)程為單位，核心棧的個(gè)數(shù)與進(jìn)程個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)用戶級(jí)別線程的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)線程不依賴于操作系統(tǒng)，可以采用與問題相關(guān)的調(diào)度策略，靈活性好；(2)同一進(jìn)程中的線程切換不需進(jìn)入操作系統(tǒng)，因而實(shí)現(xiàn)效率較高。缺點(diǎn)在于：(1)同一進(jìn)程中的多個(gè)線程不能真正并行，即使在多處理機(jī)環(huán)境中；(2)由于線程對(duì)操作系統(tǒng)不可見，調(diào)度在進(jìn)程級(jí)別，某進(jìn)程中的一個(gè)線程通過系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)入操作系統(tǒng)受阻，該進(jìn)程的其它線程也不能運(yùn)行核心級(jí)別線程通過系統(tǒng)調(diào)用由操作系統(tǒng)創(chuàng)建，線程的控制結(jié)構(gòu)TCB保存于操作系統(tǒng)空間，線程狀態(tài)轉(zhuǎn)換由操作系統(tǒng)完成，線程是CPU調(diào)度的基本單位。另外由于系統(tǒng)調(diào)度以線程為單位，操作系統(tǒng)還需要為每個(gè)線程保持一個(gè)核心棧核心級(jí)線程的優(yōu)點(diǎn)是并發(fā)性好，在多CPU環(huán)境中同一進(jìn)程中的多個(gè)線程可以真正并行執(zhí)行核心級(jí)別線程的缺點(diǎn)是線程控制和狀態(tài)轉(zhuǎn)換需要進(jìn)入操作系統(tǒng)完成，系統(tǒng)開銷比較大。10.何謂作業(yè)步？作業(yè)何時(shí)轉(zhuǎn)為進(jìn)程答：作業(yè)步：作業(yè)中一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的處理步驟作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存，根包含多個(gè)進(jìn)程，一個(gè)進(jìn)程包含多個(gè)線程；區(qū)別：作業(yè)是向計(jì)算機(jī)提交任務(wù)的任務(wù)實(shí)體，而進(jìn)程是執(zhí)行實(shí)體，是資源分配的基本單位，線程是處理機(jī)調(diào)度的基本單位。12.何謂系統(tǒng)開銷試舉三個(gè)例子說明之運(yùn)行操作系統(tǒng)程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行管理而花費(fèi)的時(shí)間和空間，如：作業(yè)調(diào)度、進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程切換等。第三章中段與處理機(jī)調(diào)度課后習(xí)題2.為什么說中斷是進(jìn)程切換的必要條件，但不是充分條件答：發(fā)生進(jìn)程切換時(shí)一定發(fā)生中斷。系統(tǒng)由一個(gè)運(yùn)行進(jìn)程轉(zhuǎn)去運(yùn)行另外一個(gè)進(jìn)程，前提條件是必須進(jìn)入操作系統(tǒng)，即處于系統(tǒng)態(tài)，因?yàn)樘幱谟脩魬B(tài)運(yùn)行的進(jìn)程不可能將cpu的使用權(quán)直接交給另一個(gè)進(jìn)程，而中斷是從用戶態(tài)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)態(tài)的必要條件。即中斷是進(jìn)程切換的前提（必要）條件。但發(fā)生中斷時(shí)未必發(fā)生進(jìn)程切換。如果中斷處理完后原進(jìn)程不再具有繼續(xù)運(yùn)行的條件，則一定會(huì)發(fā)生進(jìn)程切換；反之，如果中斷處理完后原進(jìn)程仍具有繼續(xù)運(yùn)行的條件，則可能會(huì)發(fā)生進(jìn)程切換，也可能不發(fā)生進(jìn)程切換，這與處理機(jī)調(diào)度策略有關(guān)。3.試分析中斷與進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間的關(guān)系。答：進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換是由內(nèi)核控制的，如果一個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)發(fā)生了改變，則在新舊狀態(tài)之間一定發(fā)生了處理機(jī)狀態(tài)由目態(tài)到管態(tài)的轉(zhuǎn)換，而中斷是處理機(jī)狀態(tài)由目態(tài)轉(zhuǎn)換到管態(tài)的必要條件，所以中斷也是進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的必要條件。4.中斷發(fā)生時(shí),舊的PSW和PC為何需要壓入系統(tǒng)棧答：保存斷點(diǎn)信息，以便中斷結(jié)束后接著原來的程序斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。通常來說中斷處理程序的最后一條指令是中斷返回指令，該指令從系統(tǒng)棧頂彈出斷點(diǎn)信息。如果未將PSW和PC壓入系統(tǒng)棧，則中斷返回指令彈出的不是中斷前的斷點(diǎn)信息，而是不確定的信息，這將導(dǎo)致系統(tǒng)處于不確定的狀態(tài)，嚴(yán)重的情況會(huì)使系統(tǒng)崩潰。6.中斷向量的存儲(chǔ)位置是否可由程序改變?yōu)槭裁粗袛嘞蛄康闹凳侨绾未_定的答：中斷向量的存儲(chǔ)位置是由硬件確定的，不能由程序改變。中斷發(fā)生后，中斷裝置按照中斷類型到內(nèi)存指定位置取出中斷向量。例如，在IBMPC系統(tǒng)中，地址000~03FF是中斷向量空間。操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者根據(jù)各中斷事件處理程序的存儲(chǔ)位置及運(yùn)行環(huán)境確定對(duì)應(yīng)中斷向量的值，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)由初始化程序?qū)⒃撝堤钊胫付ㄎ恢谩?.有人說，中斷發(fā)生后硬件中斷裝置保證處理機(jī)進(jìn)入管態(tài)，這種說法準(zhǔn)確嗎說明理由。答：這種說法不準(zhǔn)確。中斷發(fā)生后，硬件中斷裝置負(fù)責(zé)引出中斷處理程序，中斷處理程序是否運(yùn)行于管態(tài)取決于PSW中的處理機(jī)狀態(tài)位，該位的值是操作系統(tǒng)初始化時(shí)設(shè)置的，只有在初試化程序正確設(shè)置該狀態(tài)位的前提下，才能保證中斷后系統(tǒng)進(jìn)入管態(tài)。8.為什么在中斷處理過程中通常允許高優(yōu)先級(jí)別的中斷事件中途插入,而不響應(yīng)低優(yōu)先級(jí)別的中斷事件答：(1)從邏輯上來說，高優(yōu)先級(jí)別中斷源所對(duì)應(yīng)的事件比低優(yōu)先級(jí)別中斷源所對(duì)應(yīng)的中斷事件急迫；(2)由于硬件中斷類型是有限的，這樣做實(shí)際上也就限制了中斷嵌套的深度。防止中斷層數(shù)無限增長(zhǎng)，甚至系統(tǒng)棧溢出。9.為什么說“關(guān)中斷”會(huì)影響系統(tǒng)的并發(fā)性答：考慮單處理機(jī)系統(tǒng)。在單處理機(jī)系統(tǒng)中，并發(fā)是通過將處理機(jī)輪流分配給多個(gè)進(jìn)程而實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)分配是由操作系統(tǒng)中處理機(jī)調(diào)度程序完成的。中斷是進(jìn)程切換的必要條件，如果關(guān)了中斷，則操作系統(tǒng)無法獲得處理機(jī)的控制權(quán)，也就無法使多個(gè)進(jìn)程分時(shí)共享處理機(jī)。在關(guān)中斷期間，一個(gè)進(jìn)程獨(dú)占處理機(jī)。所以說“關(guān)中斷”會(huì)影響系統(tǒng)的并發(fā)性。10.假如關(guān)中斷后操作系統(tǒng)進(jìn)入了死循環(huán),會(huì)產(chǎn)生什么后果答：因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)進(jìn)入了死循環(huán)，并且處于關(guān)中斷，即不能響應(yīng)中斷，也就不能從死循環(huán)中退出。系統(tǒng)不響應(yīng)任何外部干預(yù)事件，系統(tǒng)表現(xiàn)為“死機(jī)”。11.為什么不允許目態(tài)程序執(zhí)行關(guān)中斷指令及中斷屏蔽指令答：開關(guān)中斷指令和中斷屏蔽指令屬于特權(quán)指令，一般用戶無權(quán)訪問。如果允許用戶使用，用戶關(guān)中斷后可能影響系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部或外部事件的響應(yīng)，也會(huì)使操作系統(tǒng)無法獲得系統(tǒng)控制權(quán)。12.如果沒有中斷,是否能夠?qū)崿F(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)為什么答：不能。因?yàn)橐粋€(gè)程序一旦被調(diào)度執(zhí)行，將一直執(zhí)行下去，中間不可能被打斷，不可能達(dá)到多個(gè)進(jìn)程交替執(zhí)行的并發(fā)目的。13.下列中斷源哪些通常是可以屏蔽的，哪些通常是不可屏蔽的(1)I/O中斷；(2)訪管中斷；(3)時(shí)鐘中斷；(4)掉電中斷答：(1)I/O中斷可以屏蔽；(2)訪管中斷不可以屏蔽；(3)時(shí)鐘中斷可以屏蔽；(4)掉電中斷不可以屏蔽。14.下列中斷事件哪些可由用戶自行處理哪些只能由操作系統(tǒng)中斷服務(wù)程序統(tǒng)一處理為什么(1)溢出；(2)地址越界；(3)除零；(4)非法指令；(5)掉電答：一般來說，只影響應(yīng)用程序自身的中斷，可以由用戶自行處理，包括：(1)溢出；(3)除零。可能影響其它用戶或操作系統(tǒng)的中斷只能由操作系統(tǒng)中斷服務(wù)程序統(tǒng)一處理，包括：(2)地址越界；(4)非法指令；(5)掉電。15.如果中斷由用戶程序自行處理，為何需要將被中斷程序的斷點(diǎn)由系統(tǒng)堆棧彈出并壓入用戶堆棧答：中斷發(fā)生時(shí)，被中斷程序的現(xiàn)場(chǎng)信息已被壓入系統(tǒng)堆棧中。而中斷續(xù)元運(yùn)行于目態(tài)，它執(zhí)行完畢后將由用戶堆棧區(qū)中恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。為此，操作系統(tǒng)在轉(zhuǎn)到中斷續(xù)元之前還應(yīng)當(dāng)將系統(tǒng)堆棧中的現(xiàn)場(chǎng)信息彈出并壓入用戶堆棧中，否則中斷續(xù)元執(zhí)行完畢后將無法恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)返回?cái)帱c(diǎn)。16.對(duì)于下面中斷與進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間的關(guān)系各舉兩個(gè)例子說明之:(1)一定會(huì)引起進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的中斷事件;(2)可能引起進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的中斷事件.答：定會(huì)引起進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的中斷事件：當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程終止、應(yīng)用程序啟動(dòng)I/O傳輸并等待I/O數(shù)據(jù)、運(yùn)行程序申請(qǐng)當(dāng)前被占用的某一資源。可能引起進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的中斷事件：時(shí)鐘中斷事件可能引起進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換，例如對(duì)于時(shí)間片輪轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度算法，若時(shí)鐘中斷發(fā)生后，當(dāng)前進(jìn)程的時(shí)間片已用完，則將發(fā)生進(jìn)程切換；否則不發(fā)生進(jìn)程切換。17.若在T1時(shí)刻進(jìn)程P1運(yùn)行，T2時(shí)刻進(jìn)程P2運(yùn)行，且P1≠P2,則在時(shí)刻T1和時(shí)刻T2期間之內(nèi)一定發(fā)生過中斷。這種說法對(duì)嗎為什么答：這種說法對(duì)。如果在時(shí)刻T1進(jìn)程P1在運(yùn)行，在時(shí)刻T2進(jìn)程P2在運(yùn)行，且P1≠P2，則說在時(shí)刻T1和時(shí)刻T2之間發(fā)生了進(jìn)程切換。這說明在時(shí)刻T1和時(shí)刻T2之間執(zhí)行了處理機(jī)調(diào)度程序，而處理機(jī)調(diào)度程序是操作系統(tǒng)低層中的一個(gè)模塊，在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，除非顯式地調(diào)用到該模塊，否則系統(tǒng)不會(huì)由運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程轉(zhuǎn)去運(yùn)行另外一個(gè)進(jìn)程，就是說不會(huì)發(fā)生進(jìn)程切換。只有進(jìn)入操作系統(tǒng)，即處于系統(tǒng)態(tài),才有可能調(diào)用到處理機(jī)調(diào)度，因?yàn)樘幱谟脩魬B(tài)運(yùn)行的用戶程序不可能直接調(diào)用操作系統(tǒng)中的任何模塊。中斷是系統(tǒng)由用戶態(tài)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)態(tài)的必要條件。據(jù)此，假如在時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間發(fā)生了進(jìn)程切換，則在時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間一定發(fā)生過中斷。18.進(jìn)程切換時(shí)，上升進(jìn)程的PSW和PC為何必須由一條指令同時(shí)恢復(fù)答：中斷向量中程序狀態(tài)字PSW與指令計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容必須由一條指令同時(shí)恢復(fù)，這樣才能保證系統(tǒng)狀態(tài)由管態(tài)轉(zhuǎn)到目態(tài)的同時(shí)，控制轉(zhuǎn)到上升進(jìn)程的斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。如果不同時(shí)恢復(fù)，則只能（1）先恢復(fù)PSW再恢復(fù)PC，在恢復(fù)PSW后已經(jīng)轉(zhuǎn)到目態(tài)，操作系統(tǒng)恢復(fù)PC的使命無法完成；（2）先恢復(fù)PC再恢復(fù)PSW，PC改變后轉(zhuǎn)到操作系統(tǒng)另外區(qū)域（因?yàn)镻SW仍為系統(tǒng)狀態(tài)），PSW無法恢復(fù)。19.某系統(tǒng)采用可搶占處理機(jī)的靜態(tài)優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法，請(qǐng)問何時(shí)會(huì)發(fā)生搶占處理機(jī)的現(xiàn)象答：當(dāng)一個(gè)新創(chuàng)建的進(jìn)程或一個(gè)被喚醒進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)比正在運(yùn)行進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)高時(shí)，可能發(fā)生搶占處理機(jī)現(xiàn)象。20.在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中,采用不可搶占處理機(jī)的優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法是否適宜為什么答：不適宜。一旦一個(gè)低優(yōu)先數(shù)、需要大量CPU時(shí)間的進(jìn)程占用處理機(jī)，就會(huì)一直運(yùn)行，直到運(yùn)行結(jié)束，或者直到因某事件而阻塞。在此之前，即使高優(yōu)先數(shù)的緊急任務(wù)到達(dá)，也得不到處理，因而可能延誤對(duì)重要事件的響應(yīng)和處理。21.在分時(shí)系統(tǒng)中，進(jìn)程調(diào)度是否只能采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法為什么答：分時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)是要求響應(yīng)速度及時(shí)，除RR算法之外，還可以采用可剝奪CPU的動(dòng)態(tài)優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法。如經(jīng)典UNI某的處理機(jī)調(diào)度算法，由于負(fù)反饋性質(zhì)，算法也可以保證響應(yīng)速度。22.有人說,在采用等長(zhǎng)時(shí)間片輪轉(zhuǎn)處理機(jī)調(diào)度算法的分時(shí)操作系統(tǒng)中,各終端用戶所占有處理機(jī)的時(shí)間總量是相同的.這種說法對(duì)嗎為什么答：這種說法不對(duì)。因?yàn)樘幚頇C(jī)是分配給進(jìn)程（線程）的，而不同終端用戶可能有不同數(shù)量的進(jìn)程，一個(gè)擁有較多數(shù)量進(jìn)程的終端顯然比擁有較少數(shù)量進(jìn)程的終端獲得CPU的時(shí)間要多。23.對(duì)于下述處理機(jī)調(diào)度算法分別畫出進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。(1)時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法;(2)24.舉出兩個(gè)例子說明操作系統(tǒng)訪問進(jìn)程空間的必要性.答：例（1）：進(jìn)程執(zhí)行輸出操作時(shí)，通過系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)入系統(tǒng)，由操作系統(tǒng)將待輸出的數(shù)據(jù)由進(jìn)程空間取出送給指定的外部設(shè)備，為此操作系統(tǒng)必須訪問用戶進(jìn)程空間。例（2）：當(dāng)發(fā)生可由用戶自己處理的中斷事件時(shí)，操作系統(tǒng)在轉(zhuǎn)到中斷續(xù)元之前應(yīng)當(dāng)將系統(tǒng)堆棧中的現(xiàn)場(chǎng)信息彈出并壓入用戶堆棧中，為此操作系統(tǒng)也必須訪問進(jìn)程空間。25．根據(jù)進(jìn)程和線程的組成說明進(jìn)程調(diào)度和線程調(diào)度各需要完成哪些工作。答：進(jìn)程調(diào)度：(1)地址映射寄存器；(2)用戶棧指針；(3)通用寄存器；(4)PSW與PC。線程調(diào)度：(1)用戶棧指針；(2)通用寄存器；(3)PC。26.系統(tǒng)資源利用率與系統(tǒng)效率是否一定成正比如不是,舉例說明之.答：不是，如程序的并發(fā)執(zhí)行時(shí)，并發(fā)要有個(gè)度，并發(fā)執(zhí)行的程序過多，雖然系統(tǒng)資源利用率提高，但是，由于競(jìng)爭(zhēng)過于激烈，切換過于頻繁，系統(tǒng)開銷大，反而會(huì)使系統(tǒng)效率降低。27.設(shè)有周期性實(shí)時(shí)任務(wù)集如下表所示，用EDF算法和RMS算法是否可以調(diào)度？畫出相應(yīng)的Gantt圖。答：由于，因而采用EDF算法一定可以調(diào)度，其Gantt圖為：A11010B11525C1530A21040B215C25A3107080B31595A410105C351101205560由于，因而采用RMS算法不可調(diào)度。第四章互斥、同步與通訊課后習(xí)題答案1.何謂與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤舉例說明之。答：并發(fā)進(jìn)程的執(zhí)行實(shí)際上是進(jìn)程活動(dòng)的某種交叉，某些交叉次序可能得到錯(cuò)誤結(jié)果。由于具體交叉的形成與進(jìn)程的推進(jìn)速度有關(guān)，而速度是時(shí)間的函數(shù)，因而將這種錯(cuò)誤稱為與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤。例如，兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程的程序如下：intn=0;main(){創(chuàng)建進(jìn)程A；創(chuàng)建進(jìn)程B；}；A（）{while(1){n++;}};B(){while(1){printf(n);n=0;}};假設(shè)進(jìn)程A被部署在公園入口的終端上，用來記錄進(jìn)入公園的人數(shù)，進(jìn)程B被部署在公園的控制中心，用來輸出一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)入公園的總?cè)藬?shù)。進(jìn)程A和進(jìn)程B共享全局變量n。如果在進(jìn)程B執(zhí)行完打印語句后被進(jìn)程A打斷，進(jìn)程A執(zhí)行了若干次變量自增語句，之后進(jìn)程B接著執(zhí)行清0語句，那么進(jìn)程A對(duì)n的累加丟失了，相當(dāng)于進(jìn)程B被打斷的這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)入公園的人沒有被記錄下來。發(fā)生與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤。2.有人說,假設(shè)兩個(gè)進(jìn)程之間沒有共享內(nèi)存,則二者之間沒有公共變量,這種說法準(zhǔn)確嗎說明原因.答：如果只從用戶空間考慮，這種說法是正確的。但從操作系統(tǒng)的角度來說并不準(zhǔn)確。兩個(gè)沒有公共內(nèi)存的用戶進(jìn)程可能同時(shí)（宏觀）進(jìn)入操作系統(tǒng)，并訪問操作系統(tǒng)空間中的公共變量。進(jìn)程主動(dòng)放棄CPU，因而是高效的。4.下列進(jìn)程互斥方法哪些存在忙式等待問題(1)軟件:面包店算法(2)硬件:TS指令(3)關(guān)中斷指令答：（1）、（2）存在忙等待問題。5.為何開關(guān)中斷進(jìn)程互斥方法僅在單CPU系統(tǒng)中是有效的？答：關(guān)中斷方法不適用于多CPU系統(tǒng)，因?yàn)殛P(guān)中斷只能保證CPU不由一個(gè)進(jìn)程切換到另外一個(gè)進(jìn)程，從而防止多個(gè)進(jìn)程并發(fā)地進(jìn)入公共臨界區(qū)域。但即使關(guān)中斷后，不同進(jìn)程仍可以在不同CPU上并行執(zhí)行關(guān)于同一組共享變量的臨界區(qū)代碼。6.在多處理機(jī)系統(tǒng)中，軟件互斥方法是否有效？為什么？答：依然有效。多處理機(jī)并行與單處理并發(fā)之間的差別在于程序交叉的粒度，單處理機(jī)機(jī)環(huán)境中進(jìn)程交叉發(fā)生在指令之間，多處理機(jī)環(huán)境中進(jìn)程交叉發(fā)生在指令周期之間。由于純軟件互斥算法并不依賴特殊的硬件指令(如tet_and_et)，指令之間的交叉與指令周期之間的交叉結(jié)果相同。7.試分析臨界區(qū)域的大小與系統(tǒng)并發(fā)性之間的關(guān)系。答：關(guān)于同一組變量的臨界區(qū)域是不能并發(fā)執(zhí)行的代碼，臨界區(qū)越大，并發(fā)性越差，因而編寫并發(fā)程序應(yīng)盡量減小臨界區(qū)域的大小。8.設(shè)CR1是關(guān)于一組共享變量SV1的臨界區(qū)域,CR2是關(guān)于另外一組共享變量SV2的臨界區(qū)域,當(dāng)進(jìn)程P1進(jìn)入CR1時(shí),進(jìn)程P2是否可以進(jìn)入CR2為什么答：進(jìn)程互斥是指多個(gè)進(jìn)程不能同時(shí)進(jìn)入關(guān)于同一組共享變量的臨界區(qū)，否則可能發(fā)生于時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤。SV1與SV2不是同一組共享變量，所以當(dāng)進(jìn)程P1進(jìn)入CR1時(shí),進(jìn)程P2可以進(jìn)入CR2。9.Lamport面包店互斥算法是否會(huì)出現(xiàn)餓死情況答：不會(huì)，該算法是公平的。假定系統(tǒng)中共有n個(gè)進(jìn)程，每個(gè)想要進(jìn)入臨界區(qū)域的進(jìn)程(線程)在最壞的情況下需要等待其它n-1個(gè)進(jìn)程進(jìn)入并離開臨界區(qū)域之后即可獲得進(jìn)入臨界區(qū)域的機(jī)會(huì)，因而存在(忙式)等待的上界。10.試用信號(hào)燈和PV操作實(shí)現(xiàn)臨界區(qū)語句:region<共享變量>do<語句>答：emaphoremute某=1;p(mute某);<語句>v(mute某);11.由V操作喚醒的進(jìn)程是否一定能夠直接進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)舉例說明之。答：否。一般來說，喚醒是將進(jìn)程狀態(tài)由等待狀態(tài)變成就緒狀態(tài)，而就緒進(jìn)程何時(shí)獲得處理機(jī)則是由系統(tǒng)的處理機(jī)調(diào)度策略確定的。如果采用搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法，并且被喚醒的進(jìn)程是當(dāng)前系統(tǒng)中優(yōu)先級(jí)最高的進(jìn)程，那么該進(jìn)程將被調(diào)度執(zhí)行，該進(jìn)程的狀態(tài)變成運(yùn)行態(tài)。如果該進(jìn)程不是系統(tǒng)中優(yōu)先級(jí)最高的進(jìn)程或系統(tǒng)采用其它調(diào)度算法，那么該進(jìn)程不會(huì)被調(diào)度執(zhí)行，其狀態(tài)將維持在就緒態(tài)。12.設(shè)S1和S2為兩個(gè)信號(hào)燈變量,下列八組P、V操作哪些可以同時(shí)進(jìn)行哪些不能同時(shí)進(jìn)行為什么(1)P(S1),P(S2)(2)P(S1),V(S2)(3)V(S1),P(S2)(4)V(S1),V(S2)(5)P(S1),P(S1)(6)P(S2),V(S2)(7)V(S1),P(S1)(8)V(S2),V(S2)答：(1),(2),(3),(4)可以同時(shí)進(jìn)行；（5），（6），（7），（8）不可以同時(shí)進(jìn)行。因?yàn)槿绻麑⑿盘?hào)燈變量看作共享變量，則P、V操作作為其臨界區(qū)，為了不發(fā)生于時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤，須保證多個(gè)進(jìn)程不能對(duì)同一個(gè)信號(hào)燈變量同時(shí)執(zhí)行P、V操作。13.對(duì)于生產(chǎn)者—消費(fèi)者問題，假設(shè)緩沖區(qū)是無界的，試用信號(hào)燈與PV操作給出解法。答：由于是無界緩沖區(qū)，所以生產(chǎn)者不會(huì)因得不到緩沖區(qū)而被阻塞。emaphoremute某_in=1;emaphoremute某_out=1;emaphoreproduct=0;intin=0，out=0;生產(chǎn)者：while(1){生產(chǎn)一個(gè)物品；P(mute某_in);消費(fèi)者：while(1){P(product);P(mute某_out);物品buffer[in]=物品；in++;v(mute某_in);V(product);}=buffer[out];out++;V(mute某_out);}14.設(shè)有一個(gè)可以裝A、B兩種物品的倉(cāng)庫(kù),其容量無限大,但要求倉(cāng)庫(kù)中A、B兩種物品的數(shù)量滿足下述不等式:-M≤A物品數(shù)量－B物品數(shù)量≤N其中M和N為正整數(shù).試用信號(hào)燈和PV操作描述A、B兩種物品的入庫(kù)過程.解：若只放入A，而不放入B，則A產(chǎn)品最多可放入N次便被阻塞；若只放入B，而不放入A，則B產(chǎn)品最多可放入M次便被阻塞；每放入一次A,放入產(chǎn)品B的機(jī)會(huì)也多一次；同理，每放入一次B,放入產(chǎn)品A的機(jī)會(huì)也多一次.Semaphoremute某=1，a=N，b=M;產(chǎn)品A進(jìn)程:產(chǎn)品B進(jìn)程:while(1){while(1){p(a);p(b);p(mute某);p(mute某);A產(chǎn)品入庫(kù)；B產(chǎn)品入庫(kù)；V(mute某);V(mute某);V(b);V(a);}}15.試用信號(hào)燈與PV操作實(shí)現(xiàn)司機(jī)與售票員之間的同步問題。設(shè)公共汽車上有一個(gè)司機(jī)和一個(gè)售票員，其活動(dòng)如下圖所示。為了安全起見，顯然要求:(1)關(guān)車門后方能啟動(dòng)車輛;(2)到站停車后方能開車門。亦即“啟動(dòng)車輛”這一活動(dòng)應(yīng)當(dāng)在“關(guān)車門”這一活動(dòng)之后，“開車門”這一活動(dòng)應(yīng)當(dāng)在“到站停車”這一活動(dòng)之后。emaphore1=0,2=0;司機(jī)：售票員：while(1){while(1){p(1);關(guān)車門;啟動(dòng)車輛；v(1);正常行駛；售票；到站停車；p(2);v(2);開車門；}}16.設(shè)有A、B、C三組進(jìn)程,它們互斥地使用某一獨(dú)占型資源R,使用前申請(qǐng),使用后釋放.資源分配原則如下:(1)當(dāng)只有一組申請(qǐng)進(jìn)程時(shí),該組申請(qǐng)進(jìn)程依次獲得R;(2)當(dāng)有兩組申請(qǐng)進(jìn)程時(shí),各組申請(qǐng)進(jìn)程交替獲得R,組內(nèi)申請(qǐng)進(jìn)程交替獲得R;(3)當(dāng)有三組申請(qǐng)進(jìn)程時(shí),各組申請(qǐng)進(jìn)程輪流獲得R,組內(nèi)申請(qǐng)進(jìn)程交替獲得R.試用信號(hào)燈和PV操作分別給出各組進(jìn)程的申請(qǐng)活動(dòng)程序段和釋放活動(dòng)程序段.intfree=1;//設(shè)備狀態(tài)標(biāo)志emaphoremute某=1;emaphoreqa=qb=qc=0;//各組等待隊(duì)列intcounta=countb=countc=0;//等待隊(duì)列長(zhǎng)度A組申請(qǐng)：P(mute某);if(free==1){free=0;V(mute某);}ele{counta++;V(mute某);P(qa);}A組釋放：if(countb>0){countb--;V(qb);}ele{if(countc>0){countc--;V(qc);}ele{if(counta>0){counta--V(qa);}ele{free=1;}}}A組進(jìn)程活動(dòng)可以給出B組和C組進(jìn)程活動(dòng)。17.設(shè)自行車生產(chǎn)線上有一只箱子，其中有N個(gè)位置(N≥3)，每個(gè)位置可存放一個(gè)車架或一個(gè)車輪;又設(shè)有三個(gè)工人，其活動(dòng)分別為:工人1活動(dòng)：do{加工一個(gè)車架;工人2活動(dòng)：do{加工一個(gè)車輪;工人3活動(dòng)：do{箱中取一車架;車架放入箱中;}while(1)車輪放入箱中;}while(1)箱中取二車輪;組裝為一臺(tái)車;}while(1)emaphorewheel=0;emaphoreframe=0;三位工人的活動(dòng)分別為：工人1活動(dòng)：do{加工一個(gè)車架;工人2活動(dòng)：do{加工一個(gè)車輪;工人3活動(dòng)：do{P(frame);箱中取P(empty);車架放入箱中;P(empty);車輪放入箱中;一車架;V(empty);P(wheel);V(frame);}while(1)V(wheel);}while(1)P(wheel);箱中取二車輪;V(empty);V(empty);組裝為一臺(tái)車;}while(1)分析上述解法易見，當(dāng)工人1推進(jìn)速度較快時(shí)，箱中空位置可能完全被車架占滿或只留有一個(gè)存放車輪的位置，而當(dāng)此時(shí)工人3同時(shí)取2個(gè)車輪時(shí)將無法得到，而工人2又無法將新加工的車輪放入箱中；當(dāng)工人2推進(jìn)速度較快時(shí)，箱中空位置可能完全被車輪占滿，而當(dāng)此時(shí)工人3同取車架時(shí)將無法得到，而工人1又無法將新加工的車架放入箱中上述兩種情況都意味著死鎖。為防止死鎖的發(fā)生，箱中車架的數(shù)量不可超過N-2，車輪的數(shù)量不可超過N-1，這些限制可以用兩個(gè)信號(hào)燈來表達(dá)。emaphore1=N-2;emaphore2=N-1;如此，可以給出不含死鎖的完整解法如下：工人1活動(dòng)：do{加工一個(gè)車架;工人2活動(dòng)：do{加工一個(gè)車輪;工人3活動(dòng)：do{P(frame);箱中取P(1);P(empty);車架放入箱中;P(2);P(empty);車輪放入箱中;一車架;V(empty);V(1);V(frame);}while(1)V(wheel);}while(1)P(wheel);P(wheel);箱中取二車輪;V(empty);V(empty);V(2);V(2);組裝為一臺(tái)車;}while(1)詳細(xì)描述還應(yīng)考慮對(duì)箱子單元的描述以及訪問互斥問題。建議車架放在箱子的一端，車輪放在箱子的另一端，車架與車輪都采用后進(jìn)先出的管理方式。Semaphore1=N-2，2=N-1，mute某=1;intin1=0，in2=N-1;intbuf[N];工人1活動(dòng)：do{加工一個(gè)車架;工人2活動(dòng)：do{加工一個(gè)車輪;工人3活動(dòng)：do{P(frame);P(1);P(2);P(empty);P(mute某);Temp1=Buf[in1-1]；P(empty);P(mute某);Buf[in1]=車架；P(mute某);Buf[in2]=車輪；in1=in1-1;V(mute某);V(empty);in1=in1+1;V(mute某);V(frame);}in2=in2-1;V(mute某);V(wheel);}V(1);P(wheel);P(wheel);while(1)while(1)P(mute某);Temp2=Buf[in2+1];in2=in2+1;Temp3=Buf[in2+1];In2=in2+1;V(mute某);V(empty);V(empty);V(2);V(2);組裝為一臺(tái)車;}while(1)18.一座小橋(最多只能承重兩個(gè)人)橫跨南北兩岸，任意時(shí)刻同一方向只允許一人過橋，南側(cè)橋段和北側(cè)橋段較窄只能通過一人，橋中央一處寬敞，允許兩個(gè)人通過或歇息．試用信號(hào)燈和PV操作寫出南、北兩岸過橋的同步算法．emaphoreouth=1;load=2;emaphorenorth=1;emaphoretoouth(){P(load);P(north);過北段橋;到橋中tonorth(){P(load);P(outh);過南段橋;到橋中間間;V(north);P(outh);過南段橋;到達(dá)南岸V(outh);P(north);過北段橋;到達(dá)北岸V(outh);V(load);}V(north);V(load);}19.某寺廟，有小和尚、老和尚若干．廟內(nèi)有一水缸，由小和尚提水入缸，供老和尚飲用．水缸可容納30桶水，每次入水、取水僅為1桶，不可同時(shí)進(jìn)行。水取自同一井中，水井徑窄，每次只能容納一個(gè)水桶取水。設(shè)水桶個(gè)數(shù)為5個(gè)，試用信號(hào)燈和PV操作給出老和尚和小和尚的活動(dòng)。emaphoreempty=30;//表示缸中目前還能裝多少桶水，初始時(shí)能裝30桶水emaphorefull=0;//表示缸中有多少桶水，初始時(shí)缸中沒有水emaphorebucket=5;//表示有多少只空桶可用，初始時(shí)有5只桶可用emaphoremute某_well=1;//用于實(shí)現(xiàn)對(duì)井的互斥操作emaphoremute某_bigjar=1;//用于實(shí)現(xiàn)對(duì)缸的互斥操作emaphoremute某_bucket=1;//用于實(shí)現(xiàn)對(duì)桶的互斥操作young_monk(){while(1){P(empty);old_monk(){while(){P(full);P(bucket);P(bucket);P(mute某_bucket);取一個(gè)桶；V(mute某_bucket);P(mute某_bucket);getabucket;gotothewell;P(mute某_well);getwater;V(mute某_well);goV(mute某_bucket);P(mute某_bigjar);getwater;tothetemple;P(mute某_bigjar);purethewaterintothebigV(mute某_bigjar);V(bucket);V(empty);}}jar;V(mute某_bigjar);V(bucket);V(full);}}解：#defineN5Intflag[N+1];//flag[0]表示可用打印機(jī)數(shù),//flag表示第i號(hào)打印機(jī)的狀態(tài)（1<=i<=N），0表示占用，1表示空閑PCB某queue=NULL;//進(jìn)程阻塞隊(duì)列emaphoremute某_flag=1;//用于對(duì)flag數(shù)組的互斥操作emaphoremute某_queue=1;//用于對(duì)阻塞隊(duì)列的互斥操作intrequire(intpid,intreturn(intprint){P(mute某_flag);if(queue==NULL){flag[0]++;flapriority){P(mute某_flag);if(flag[0]>0){flag[0]--;for(inti=1;i<N+1;i++)if(flag=g[print]=1;V(mute某_flag);}ele{V(mute某_flag);p(mut=1){flag=0;break;}V(mute某_flag);returne某_queue);將print分配給queue隊(duì)首進(jìn)程；queue下移；i;}ele{V(mute某_flag);p(mute某_queue);將進(jìn)程pid按其V(mute某_queue);}}優(yōu)先數(shù)插入到等待隊(duì)列queue中；V(mute某_queue);}}26.關(guān)于讀者/寫者問題,有人給出如下改進(jìn)解法:emaphorer_w_w,mute某,;(初值均為1)intcount;(初值為0)讀者活動(dòng)：P();P(mute某);count++;if(count=寫者活動(dòng)：P();P(r_w_w);{寫操作}V(r_w_w);V();=1)P(r_w_w);V(mute某);V();{讀操作}P(mute某);count--;If(count==0)V(r_w_w);V(mute某);分析上述改進(jìn)算法的調(diào)度效果。答：由于以及讀者和寫者對(duì)的操作，讀者和寫者都不會(huì)無限等待，因而算法不會(huì)出現(xiàn)餓死現(xiàn)象，是一個(gè)公平的解法。第五章死鎖與饑餓課后習(xí)題答案1.下面關(guān)于死鎖問題的敘述哪些是正確的,哪些是錯(cuò)誤的,說明原因.(1)參與死鎖的所有進(jìn)程都占有資源;(2)參與死鎖的所有進(jìn)程中至少有兩個(gè)進(jìn)程占有資源;(3)死鎖只發(fā)生在無關(guān)進(jìn)程之間;(4)死鎖可發(fā)生在任意進(jìn)程之間.答：說法（1）是錯(cuò)誤的，應(yīng)該是參與死鎖的所有進(jìn)程都等待資源。說法(2)正確。參與死鎖的進(jìn)程至少有兩個(gè)，設(shè)為p1,p2，p1占有資源r1而等待資源r2，p2占有資源r2而等待資源r1。說法(3)錯(cuò)誤。死鎖也可能發(fā)生在相關(guān)進(jìn)程之間。說法(4)正確，死鎖既可能發(fā)生在相關(guān)進(jìn)程之間，也可能發(fā)生在無關(guān)進(jìn)程之間。即死鎖可發(fā)生在任意進(jìn)程之間。2.試證明當(dāng)每個(gè)資源類中僅有一個(gè)資源實(shí)例時(shí)，資源分配圖中的環(huán)路是死鎖的充要條件。證明：先證明充分條件：用反證法，假設(shè)每個(gè)資源類中僅有一個(gè)資源實(shí)例時(shí)，資源分配圖的環(huán)路是可約簡(jiǎn)的，那么說明環(huán)路外至少有一個(gè)非孤立且沒有請(qǐng)求邊的進(jìn)程節(jié)點(diǎn)pk占有一個(gè)資源類rk中的一個(gè)實(shí)例,而rk中的另外一個(gè)實(shí)例被環(huán)路中某個(gè)進(jìn)程占有。說明rk中有兩個(gè)以上的資源實(shí)例，與前提矛盾。所以說，每個(gè)資源類中僅有一個(gè)資源實(shí)例時(shí)，資源分配圖的環(huán)路是不可約簡(jiǎn)的，根據(jù)死鎖定理，得出結(jié)論每個(gè)資源類中僅有一個(gè)資源實(shí)例時(shí)，資源分配圖若存在環(huán)路就產(chǎn)生死鎖。再證明必要條件：若死鎖產(chǎn)生，則存在一個(gè)循環(huán)等待進(jìn)程序列<p1,p2,p3pn>,進(jìn)程p1正等待資源類rk1中唯一的一個(gè)實(shí)例，而rk1又被進(jìn)程p2所占用；進(jìn)程p2正等待資源類rk2中唯一的一個(gè)實(shí)例，而rk2又被進(jìn)程p3所占用；;進(jìn)程pn正等待資源類rkn中唯一的一個(gè)實(shí)例，而rkn又被進(jìn)程p1所占用。能看出，畫出的資源分配圖存在環(huán)路。3.什么叫饑餓？什么叫餓死？什么叫活鎖？舉例說明之．答：在一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中，資源請(qǐng)求與釋放是經(jīng)常性發(fā)生的進(jìn)程行為．對(duì)于每類系統(tǒng)資源，操作系統(tǒng)需要確定一個(gè)分配策略，當(dāng)多個(gè)進(jìn)程同時(shí)申請(qǐng)某類資源時(shí)，由分配策略確定資源分配給進(jìn)程的次序。資源分配策略可能是公平的(fair)，能保證請(qǐng)求者在有限的時(shí)間內(nèi)獲得所需資源；資源分配策略也可能是不公平的(unfair)，即不能保證等待時(shí)間上界的存在。在后一種情況下，即使系統(tǒng)沒有發(fā)生死鎖，某些進(jìn)程也可能會(huì)長(zhǎng)時(shí)間等待．當(dāng)?shù)却龝r(shí)間給進(jìn)程推進(jìn)和響應(yīng)帶來明顯影響時(shí)，稱發(fā)生了進(jìn)程饑餓(tarvation)，當(dāng)饑餓到一定程度的進(jìn)程所賦予的任務(wù)即使完成也不再具有實(shí)際意義時(shí)稱該進(jìn)程被餓死(tarvetodeath)。在忙式等待條件下發(fā)生的饑餓，稱為活鎖．考慮一臺(tái)打印機(jī)分配的例子，當(dāng)有多個(gè)進(jìn)程需要打印文件時(shí)，系統(tǒng)按照短文件優(yōu)先的策略排序，該策略具有平均等待時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，似乎非常合理，但當(dāng)短文件打印任務(wù)源源不斷時(shí)，長(zhǎng)文件的打印任務(wù)將被無限期地推遲，導(dǎo)致饑餓以至餓死。不被忽視，如FCFS分配算法。5.何謂銀行家算法的保守性舉例說明之.答：銀行家算法的保守性是指銀行家算法只給出了進(jìn)程需要資源的最大量，而所需資源的具體申請(qǐng)和釋放順序仍是未知的，因而銀行家只能往最壞處設(shè)想．例如：書中舉例p119頁。例5.5。6.能否給出避免死鎖的充要性算法為什么答：目前關(guān)于避免死鎖的算法，如銀行家算法是充分性算法，即確保系統(tǒng)時(shí)刻處于安全狀態(tài)，這是在系統(tǒng)已知每個(gè)進(jìn)程所需資源最大量的條件下可以給出的最好結(jié)果。如果系統(tǒng)不僅知道每個(gè)進(jìn)程所需資源的最大量，而且知道進(jìn)程有關(guān)資源的活動(dòng)序列，在這個(gè)更強(qiáng)的條件下，則可以給出避免死鎖的充要性算法（讀者可以證明），但其復(fù)雜度是很高(NP完全)的。而且由于程序中分支和循環(huán)的存在，事先給出進(jìn)程有關(guān)資源的命令序列一般是不可能的。7.設(shè)有一個(gè)Ｔ型路口,其中A、B、C、D處各可容納一輛車，車行方向如下圖所示，試找出死鎖并用有emaphore1=1,2=1,3=1,4=1;W：直行P(1);//按序申請(qǐng)P(4);E：左轉(zhuǎn)P(2);駛?cè)隑;P(3)；駛S：左轉(zhuǎn)P(1);駛?cè)隒;P(2)；駛駛?cè)隓;駛?cè)隒;V(4);駛出C;入A;V(S2)P(4)；駛?cè)隓;入B;V(S1)P(3)；駛?cè)階;V(1);V(3)；駛出D;V(4);V(2)；駛出A;V(3);8.設(shè)系統(tǒng)中僅有一個(gè)資源類,其中共有M個(gè)資源實(shí)例,使用此類資源的進(jìn)程個(gè)數(shù)共有N個(gè),它們所需資源最大量總和為,試證明發(fā)生死鎖的必要條件是M+N.答：證明：假定發(fā)生死鎖，那么Alloc(1)+Alloc(2)++Alloc(N)=M，(Alloc(i)表示第i進(jìn)程已分配的資源量)。Need(1)+Need(2)+Need(N)N。（Need(i)表示第i進(jìn)程還需要的資源量)所以，發(fā)生死鎖時(shí)，所有進(jìn)程所需資源的總量M+N。11）；Finih[4]=true；Finih[1]=fale并且Need[1]=（1,7,5,0）<Work,則Work=Work+Allocation[4]=（1,9,9,11）+(1,0,0,0)=(2,9,9,11)；Finih[1]=true；Finih[2]=fale并且Need[2]=（2,3,5,6）<Work,則Work=Work+Allocation[4]=（2,9,9,11）+（1,3,5,4）=（3,12,14,15）；Finih[2]=true；可以找到一個(gè)安全進(jìn)程序列<p0，p3，p4，p1,p2>，它使Finih=true，對(duì)于所有0≤i≤4，因而可以斷言系統(tǒng)當(dāng)前處于安全狀態(tài)．（2）運(yùn)行銀行家算法，由于Requet[2]=（1,2,2,2）￡Need[2]=（2,3,5,6），因而請(qǐng)求合法。進(jìn)一步，Requet[2]=（1,2,2,2）￡Available=（1,6,2,3），故該請(qǐng)求是可以滿足的。假設(shè)將資源分配給p2，則系統(tǒng)狀態(tài)變?yōu)?AllocationABCDABCDABCDP0:003200120401P1:10001750P2:25761134P3:03320652P4:00140656運(yùn)行安全性檢測(cè)算法，Work=Available=（0,4,0,1），F(xiàn)inih=fale，此時(shí)所有Need￡Work均不成立，結(jié)果Finih[i[均為fale，不存在安全進(jìn)程序列，系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)。系統(tǒng)將取消資源分配并恢復(fù)原來狀態(tài)，進(jìn)程p2等待。10．某系統(tǒng)采用死鎖檢測(cè)手段發(fā)現(xiàn)死鎖，設(shè)系統(tǒng)中資源類集合為{A，B，C}，資源類A中共有8個(gè)實(shí)例，資源類B中共有6個(gè)實(shí)例，資源類C中共有5個(gè)實(shí)例．又設(shè)系統(tǒng)中進(jìn)程集合為{p1,p2,p3,p4,p5,p6},某時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)如下：AllocationRequetAvailableABCABCABCp1:100000221p2:321000p3:012202p4:000000p5:210031p6:001000(1)在上述狀態(tài)下系統(tǒng)依次接受如下請(qǐng)求：Requet[1]=(1,0,0)；Requet[2]=(2,1,0)；Requet[4]=(0,0,2)．給出系統(tǒng)狀態(tài)變化情況，并說明沒有死鎖．答：如果系統(tǒng)只是接受請(qǐng)求，但是沒有分配資源給進(jìn)程，那么系統(tǒng)狀態(tài)變?yōu)椋篈llocationRequetAvailableABCABCABCp1:100100221p2:321210p3:012202p4:000002p5:210031p6:001000在該狀態(tài)下運(yùn)行死鎖檢測(cè)算法，可以找到一個(gè)進(jìn)程序列<p4,p1,p2,p3,p5,p6>，它使Finih=true，對(duì)于所有1≤i≤6，因而可以斷言系統(tǒng)當(dāng)前沒有進(jìn)入死鎖狀態(tài)。(2)在由(1)所確定的狀態(tài)下系統(tǒng)接收如下請(qǐng)求：Requet[1]=(0,3,1)，說明此時(shí)已發(fā)生死鎖，并找出參與死鎖的進(jìn)程．答：設(shè)在（1）的狀態(tài)下系統(tǒng)接收如下請(qǐng)求：Requet[1]=(0,3,1)，則系統(tǒng)狀態(tài)變?yōu)椋篈llocationRequetAvailableABCABCABCp1:200031121p2:321210p3:012202p4:000002p5:210031p6:001000在該狀態(tài)下運(yùn)行死鎖檢測(cè)算法，找不到一個(gè)進(jìn)程序列使Finih=true，對(duì)于所有1≤i≤6，因?yàn)榇嬖趇∈{1，2，3，5}，使Finih=fale，因而可以斷言系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入死鎖狀態(tài)，進(jìn)程p1,p2,p3,p5卷入死鎖．11.設(shè)有7個(gè)簡(jiǎn)單資源:A、B、C、D、E、F、G。其申請(qǐng)命令分別為a、b、c、d、e、f、g;釋放命令分別為a-、b-、c-、d-、d-、f-、g-;又設(shè)系統(tǒng)中有P1、P2、P3三個(gè)進(jìn)程，其活動(dòng)分別為:P1活動(dòng):aba-b-efge-f-g-P2活動(dòng):bcb-c-dad-a-P3活動(dòng):cdc-d-egfe-f-g-試分析當(dāng)P1、P2、P3并發(fā)執(zhí)行時(shí)，是否有發(fā)生死鎖的可能性，并說明原因。解：不會(huì)有發(fā)生死鎖的可能性。在本題中，進(jìn)程p1和p2都使用的資源集合是{a,b}，由于進(jìn)程p2在申請(qǐng)a之前已經(jīng)釋放了b，不存在占有b并且申請(qǐng)a的情況，所以進(jìn)程p1和p2之間不滿足死鎖的四個(gè)必要條件，不會(huì)產(chǎn)生死鎖；進(jìn)程p1和p3都使用的資源集合是{e,f,g}，進(jìn)程p1和p3都是先申請(qǐng)資源e，這兩個(gè)進(jìn)程同時(shí)申請(qǐng)資源，那么只能有一個(gè)進(jìn)程先獲得e，另一個(gè)進(jìn)程將因?yàn)榈貌坏絜而阻塞，獲得e的進(jìn)程將進(jìn)一步順利獲得資源f和g，從而運(yùn)行結(jié)束，釋放資源e,f和g，喚醒另一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行。可見，進(jìn)程p1和p3之間不會(huì)產(chǎn)生死鎖；進(jìn)程p2和p3都使用的資源集合是{c,d}，由于進(jìn)程p2在申請(qǐng)d之前已經(jīng)釋放了c，不存在占有c并且申請(qǐng)d的情況，所以進(jìn)程p2和p3之間不滿足死鎖的四個(gè)必要條件，不會(huì)產(chǎn)生死鎖。綜上所述，當(dāng)P1、P2、P3并發(fā)執(zhí)行時(shí)，沒有發(fā)生死鎖的可能性。第六章存儲(chǔ)管理課后習(xí)題答案1．考慮下述存儲(chǔ)管理方式中，進(jìn)程空間和邏輯空間的編址情況：（1）界地址存儲(chǔ)管理方式，進(jìn)程空間的首地址；（2）頁式存儲(chǔ)管理，進(jìn)程空間的首地址；（3）段式存儲(chǔ)管理，進(jìn)程空間各段的首地址；（4）段頁式存儲(chǔ)管理，進(jìn)程空間各段的起始地址．答：（1）界地址存儲(chǔ)管理方式，進(jìn)程空間的首地址從0開始編址；（2）頁式存儲(chǔ)管理，進(jìn)程空間的首地址從0開始編址，而邏輯空間劃分為若干個(gè)頁面，每個(gè)頁面的起始地址是邏輯頁號(hào)乘以頁面大??；（3）段式存儲(chǔ)管理，進(jìn)程空間各段的首地址從0開始編址；（4）段頁式存儲(chǔ)管理，進(jìn)程空間各段的起始地址從0開始編址．2．對(duì)于如下存儲(chǔ)管理方式來說，進(jìn)程地址空間各是幾維的？（1）頁式；（2）段式；（3）段頁式答：（1）頁式的進(jìn)程地址空間是一維的（2）段式的進(jìn)程地址空間是二維的（3）段頁式的進(jìn)程地址空間是二維的3.在頁式存儲(chǔ)管理中，頁的劃分對(duì)用戶是否可見？在段式樣存儲(chǔ)管理中，段的劃分對(duì)用戶是否可見？在段頁式存儲(chǔ)管理中，段的劃分對(duì)用戶是否可見？段內(nèi)頁的劃分對(duì)用戶是否可見？答：(1)在頁式存儲(chǔ)管理中，分頁對(duì)于用戶是透明的，一個(gè)進(jìn)程由若干個(gè)頁構(gòu)成，所有頁的長(zhǎng)度相同；(2)在段式存儲(chǔ)管理中，分段對(duì)于用戶是可見的，一個(gè)進(jìn)程由若干個(gè)段構(gòu)成，各個(gè)段的長(zhǎng)度可以不同，一個(gè)段恰好對(duì)應(yīng)一個(gè)程序單位。(3)在段頁式存儲(chǔ)管理中，段的劃分對(duì)用戶是可見的，段內(nèi)頁的劃分對(duì)用戶是透明的，一個(gè)段由若干個(gè)頁構(gòu)成，所有頁的長(zhǎng)度相同。4．為什么空閑頁面鏈適合管理內(nèi)存空間，而不適合管理外存空間？答：空閑頁面鏈?zhǔn)菍⑺械目臻e頁面連成一個(gè)鏈，分配時(shí)可取鏈頭的頁面，去配時(shí)可將被釋放的頁面連入鏈頭。此種方法適用于內(nèi)存頁面的分配，但對(duì)于外存頁面的分配因分配和去配均需執(zhí)行一次I/O傳輸，速度較慢。特別是當(dāng)要申請(qǐng)多個(gè)頁面時(shí)，需要進(jìn)行多次I/O傳輸，分配效率太低。5.在某些虛擬頁式存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，內(nèi)存永遠(yuǎn)保持一個(gè)空閑頁面，這樣做有什么好處？答：在內(nèi)存沒有空閑頁架的情況下，需要按照置換算法淘汰一個(gè)內(nèi)存頁架，然后讀入所缺頁面，缺頁進(jìn)程一般需要等待兩次I/O傳輸時(shí)間。若內(nèi)存總保持一個(gè)空閑頁架，當(dāng)發(fā)生頁故障時(shí)，所缺頁面可以被立即調(diào)入內(nèi)存，缺頁進(jìn)程只需等待一次I/O傳輸時(shí)間。讀入后立即淘汰一個(gè)內(nèi)存頁面，此時(shí)可能也需執(zhí)行一次I/O傳輸，但對(duì)缺頁進(jìn)程來說不需等待，因而提高了響應(yīng)速度。6．為何引入多級(jí)頁表？多級(jí)頁表是否影響速度？答：隨著內(nèi)存空間和進(jìn)程空間的快速增長(zhǎng)，頁表越來越大，單級(jí)頁表的存放遇到困難，為此常將頁表分為多級(jí)存放，即引入多級(jí)頁表。多級(jí)頁表會(huì)降低地址映射的速度，但通過快表可以將效率保持在合理的范疇內(nèi)。7.與傳統(tǒng)頁表相比，倒置頁表有什么優(yōu)勢(shì)？答：傳統(tǒng)頁表是面向進(jìn)程虛擬空間的，即對(duì)應(yīng)進(jìn)程的每個(gè)邏輯頁面設(shè)置一個(gè)表項(xiàng)，當(dāng)進(jìn)程的地址空間很大時(shí)，頁表需占用很多的存儲(chǔ)空間，造成浪費(fèi)．與經(jīng)典頁表不同，反置頁表是面向內(nèi)存物理頁架的，即對(duì)應(yīng)內(nèi)存的每個(gè)物理架設(shè)置一個(gè)表項(xiàng)，表項(xiàng)的序號(hào)就是物理頁架號(hào)f，表項(xiàng)的內(nèi)容則為進(jìn)程標(biāo)識(shí)pid與邏輯頁號(hào)p的有序?qū)Γ到y(tǒng)