现代操作系统第四版答案

现代操作系统第二章进程与线程习题1. 图 2-2 中给出了三个进程状态，在理论上，三个状态可以有六种转换，每个状态两个。但是，图中只给出了四种转换。有没有可能发生其他两种转换中的一个或两个A:从阻塞到运行的转换是可以想象的。假设某个进程在I/O 上阻塞，而且 I/O 结束，如果此时 CPU空闲，该进程就可以从阻塞态直接转到运行态。而另外一种转换（从阻塞态到就绪态）是不可能的。一个就绪进程是不可能做任何会产生阻塞的 I/O 或者别的什么事情。只有运行的进程才能被阻塞。2.假设要设计一种先进的计算机体系结构，它使用硬件而不是中断来完成进程切换。 CPU需要哪些信息请描述用硬件完成进程切换的工作过程。A:应该有一个寄存器包含当前进程表项的指针。当I/O 结束时， CPU将把当前的机器状态存入到当前进程表项中。然后，将转到中断设备的中断向量，读取另一个过程表项的指针（服务例程），然后，就可以启动这个进程了。3.当代计算机中，为什么中断处理程序至少有一部分是用汇编语言编写的A：通常，高级语言不允许访问CPU硬件，而这种访问是必需的。例如，中断处理程序可能需要禁用和启用某个特定设备的中断服务，或者处理进程堆栈区的数据。另外，中断服务例程需要尽快地执行。（补充）主要是出于效率方面的考量。中断处理程序需要在尽量短的时间内完成所需的必要处理，尽量减少对线程 /程序流造成的影响，因此大部分情况下用汇编直接编写，跳过了通用编译过程中冗余的适配部分。4.中断或系统调用把控制转给操作系统时，为什么通常会用到与被中断进程的栈分离的内核栈A：内核使用单独的堆栈有若干的原因。其中两个原因如下：首先，不希望操作系统崩溃，由于某些用户程序不允许足够的堆栈空间。第二，如果内核将数据保留在用户空间，然后从系统调用返回，那么恶意的用户可能使用这些数据找出某些关于其它进程的信息。5.一个计算机系统的内存有足够的空间容纳5 个程序。这些程序有一半的时间处于等待 I/O 的空闲状态。请问CPU时间浪费的比例是多少A：^5 =%6.一个计算机的 RAM 有 4GB，其中操作系统占512MB。所有进程都占256MB（为了简化计算）并且特征相同。要是CPU利用率达到 99%，最大 I/O 等待是多少A：内存中最多可放 (4GB-512MB)/256MB=14 个进程，设每个进程的I/O 等待占总运行时间的比例为p，则 CPU利用率 =1-p^14>99%====>p<%7.多个作业能够并行运行， 比它们顺序执行完成的要快。假设有两个作业同时开始...