計算機操作系統教程(第3版)：習題與實驗指導（簡體書）

《普通高等教育“十一五”國家級規劃教材配套參考書：計算機操作系統教程（第3版）習題與實驗指導》是由左萬曆、周長林、彭濤所編著的《計算機操作系統教程（第3版）》（以下簡稱“主教材”）的配套參考書。《普通高等教育“十一五”國家級規劃教材配套參考書：計算機操作系統教程（第3版）習題與實驗指導》由操作系統習題解答篇、操作系統實驗指導篇和操作系統考研真題篇三部分組成，操作系統習題解答篇給出了主教材中所有習題的參考答案；操作系統實驗指導篇基於Linux操作系統，精選了進程與線程、處理器調度、存儲管理、文件系統、設備管理、同步機制、進程通信——消息方式、進程通信——共享內存、內存與文件、文件通信10個實驗，並給出了每個實驗的參考代碼和延伸性思考問題；操作系統考研真題篇給出了全國碩士研究生入學考試計算機專業課程統考2009年至2012年操作系統部分試題及詳細解答。《普通高等教育“十一五”國家級規劃教材配套參考書：計算機操作系統教程（第3版）習題與實驗指導》可作為高等學校計算機及相關專業操作系統課程的教學參考書和實驗教材，也可供相關技術人員閱讀參考，對準備參加全國計算機專業碩士研究生入學考試的人員也很有參考價值。

左萬曆，吉林大學計算機科學與技術學院教授、博士生導師、工學博士。曾在美國路易斯安那州立大學作高級訪問學者。主要研究領域包括操作系統、數據庫、Web智能。作為負責人承擔國家自然科學基金項目3項，省部級項目多項。在國內外知名刊物和會議上發表論文100餘篇，其中SCI、EI、ISTP檢索50餘篇次，撰寫教材和論著5部。曾獲國家級教學成果二等獎、國家教委優秀教材一等獎、國家教委科技進步三等獎等多項獎勵。

2005年版《操作系統習題與實驗指導》是與《計算機操作系統教程》(第2版，左萬歷、周長林著，2004年出版)配套的教學參考書，自出版以來被許多高校采用，得到廣大高校師生的認可。2010年，《計算機操作系統教程》(第3版)(以下簡稱“主教材”)作為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材出版。
《計算機操作系統教程<第3版>習題與實驗指導》由三部分組成：第一部分為操作系統習題解答篇，第二部分為操作系統實驗指導篇，第三部分為操作系統考研真題篇。本書可供相關技術人員閱讀參考，對準備參加全國計算機專業碩士研究生入學考試的人員也很有參考價值。

操作系統習題解答篇第一章操作系統概述1.1學習指導1.2習題解答第二章進程、線程與作業2.1學習指導2.2習題解答第三章中斷與處理器調度3.1學習指導3.2習題解答第四章互斥、同步與通信4.1學習指導4.2習題解答第五章死鎖與饑餓5.1學習指導5.2習題解答第六章存儲管理6.1學習指導6.2習題解答第七章文件系統7.1學習指導7.2習題解答第八章設備與輸入輸出管理8.1學習指導8.2習題解答第九章網絡操作系統與分布式操作系統9.1學習指導9.2習題解答第十章多核操作系統與多處理器操作系統10.1學習指導10.2習題解答第十一章操作系統管理11.1學習指導11.2習題解答第十二章操作系統設計12.1學習指導12.2習題解答第十三章UNIX實例分析13.1學習指導13.2習題解答第十四章操作系統理論14.1學習指導14.2習題解答操作系統實驗指導篇實驗一進程與線程——Linux進程與線程通信1.1實驗目的1.2實驗內容1.3實驗準備1.4實驗設計1.5參考代碼1.6實驗結果1.7思考問題實驗二處理器調度——實時調度算法EDF和RMS2.1實驗目的2.2實驗內容2.3實驗準備2.4實驗設計2.5參考代碼2.6實驗結果2.7思考問題實驗三存儲管理——動態不等長存儲資源分配算法3.1實驗目的3.2實驗內容3.3實驗準備3.4實驗設計3.5參考代碼3.6實驗結果3.7思考問題實驗四文件系統——散列結構文件4.1實驗目的4.2實驗內容4.3實驗準備4.4實驗設計4.5參考代碼4.6實驗結果4.7思考問題實驗五設備管理——Linux設備驅動程序安裝5.1實驗目的5.2實驗內容5.3實驗準備5.4實驗設計5.5參考代碼5.6實驗結果5.7思考問題實驗六同步機制——信號量集與哲學家就餐問題6.1實驗目的6.2實驗內容6.3實驗準備6.4實驗設計6.5參考代碼6.6實驗結果6.7思考問題實驗七進程通信——消息方式7.1實驗目的7.2實驗內容7.3實驗準備7.4實驗設計7.5參考代碼7.6實驗結果7.7思考問題實驗八進程通信——共享內存8.1實驗目的8.2實驗內容8.3實驗準備8.4實驗設計8.5參考代碼8.6實驗結果8.7思考問題實驗九內存與文件——內存映射文件9.1實驗目的9.2實驗內容9.3實驗準備9.4實驗設計……操作系統考研真題篇

（1）全連通結構：每個站點都直接地與其他所有站點相連。這種結構的代價昂貴，因為系統中任意兩個站點之間都必須有直接的通信鏈，其基本成本按站點數成平方地增長。然而，在全連通結構中，任意兩個站點之間的消息傳送速度很快，而且任意兩個站點之間的信息傳送僅涉及一條通信鏈。此外，這種結構的可靠性高，因為僅當所有通信鏈都失效時，才能將系統割裂，以至于某些站點間不能通信。
（2）部分互連結構：僅在一部分而不是全部位置之間存在通信鏈，因而與全連通結構相比基本成本較低。但是，由一個站點發送消息給另一個站點可能需要經由幾個中間站點，從而降低了通信速度。此外，部分互連結構的可靠性不及全連通結構，一個通信鏈的失效可能會割裂網絡。
（3）層次結構：站點組織成樹形結構。這種結構的基本成本較小，父親和兒子可以直接通信，兄弟之間通過共同的父親通信：一個消息要由一個兄弟傳送給另外一個兄弟，必須先向上傳給父親，然后向下傳給指定的兄弟。類似地，堂兄弟之間僅可通過其共同的祖先通信。一般地說，除葉站點之外，任何一個站點的失效都將把網絡分割為幾個互不相交的子樹。
（4）星形結構：系統有一個中心站點，它與其他所有站點直接相連，除此之外，其他所有站點之間沒有直接的連線。這種結構的基本成本與站點數成線性比例關系，通信成本也比較低，因為一個站點到另外一個站點之間的通信至多需兩步。但是在星形網中，中心位置可能會成為系統的瓶頸，以至于使消息傳送的速度下降。因此，在多數星形網絡中，中心站點專門用于消息轉發。此外，中心站點一旦失效，整個網絡隨之癱瘓。
（5）環形結構：每個站點恰好與其他兩個站點相連，形成一個環路。環可能是單向的或雙向的。在單向環中，一個站點只能向一個相鄰站點傳送消息，所有站點必須沿同一方向傳送信息。在雙向環中，一個站點可向其相鄰的兩個站點發送消息。環的基本成本與站點個數呈線性關系。然而，這種結構的通信成本較高，消息從起始站點發送到目的站點需要沿著環路周游。在單向環中，最多需要n—1步；而在雙向環中，最多需要n／2步。在單向環中，只要有一個站點失效就將割裂整個網絡；而在雙向環中，兩條鏈同時失效才會割裂網絡。
（6）總線型結構：有一條共享鏈，稱為總線，系統中所有站點都直接與總線相連。總線可以是直的也可以是環狀的。所有站點之間都可以通過總線直接通信。網絡的基本成本與站點數成線性比例增長，而通信成本卻很小，除非總線成為瓶頸。一個站點的失效不會影響整個網絡，但總線故障則會使整個系統癱瘓。