操作系统课后答案第二版（操作系统课后答案第二版第五章）

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操作系统第九版部分课后作业习题答案分析解析

在学习操作系统这门课程的过程中，课后习题的解答是非常重要的，它可以帮助我们更好地加深对于操作系统的理解，掌握操作系统的原理及其应用。本文将对《操作系统第九版》部分课后习题的答案进行详细的分析解析，以帮助读者更好地掌握该书的知识点。

第一章操作系统介绍

1.1问题

1.1.1什么是操作系统？

答案：操作系统（OperatingSystem，简称OS）是管理计算机硬件与软件资源的程序，是用户与计算机硬件之间的接口，是计算机系统中最基本的软件。

1.1.2操作系统的主要功能是什么？

答案：操作系统的主要功能包括：处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口、安全保护等。

1.1.3操作系统的演化历程有哪些？

答案：操作系统的演化历程包括“没有操作系统”时期、批处理系统时期、分时系统时期、个人计算机时期、分布式计算时期等。

1.1.4为什么需要操作系统？

答案：操作系统的存在是为了提高计算机系统的可靠性和效率，并使得用户能够更方便地接触计算机、更简单地使用计算机。

1.2应用题

1.2.1你所使用的计算机上的操作系统是什么？

答案：这个需要根据自己正在使用计算机的系统环境情况来回答，比如Windows、Linux、macOS等。

1.2.2请简述你所使用的操作系统的特点和优缺点？

答案：这个需要根据个人对于所使用的具体操作系统的了解和实际运用情况来进行回答。

第二章进程和线程

2.1问题

2.1.1什么是进程？

答案：进程是具有一定独立功能的程序在一个数据集合上的一次执行过程，它是系统进行资源分配和调度的基本单位。

2.1.2进程与程序有什么区别？

答案：进程是指程序执行时所需要的数据结构，是一个动态的概念。而程序则是指保存在磁盘上的指令和数据。

2.1.3什么是线程？

答案：线程是指进程中的一个实体，它是比进程更小的能独立运行的基本单位。

2.1.4进程与线程的区别是什么？

答案：进程和线程的区别主要在于线程是进程的一部分，而进程则是资源分配的基本单位。此外，线程在执行过程中会与所属进程共享其数据空间和处理器时间，而进程则有独立的地址空间和系统资源。

2.2应用题

2.2.1请描述一个典型的进程控制块(PCB)包含哪些信息？

答案：典型的进程控制块(PCB)包含以下信息：进程状态、程序计数器、内存指针、寄存器、优先级、进程标识符、进程调度信息、进程统计信息、与该进程相关的文件信息等。

2.2.2线程与进程的优缺点分别是什么？

答案：线程相对于进程的优点包括：线程切换开销小、线程之间的数据共享方便、进行多任务处理时比进程更轻量、可以发挥多核CPU的性能等。线程相对于进程的缺点则包括：稳定性低、编程难度大、并发编程复杂等。

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第三章进程同步与通信

3.1问题

3.1.1为什么需要进程同步与互斥？

答案：由于多个进程同时访问同一资源可能会造成资源竞争和一致性问题，因此需要进行进程同步和互斥操作以保证多个进程能够有序地访问共享资源。

3.1.2请解释“忙等待”会带来哪些问题？

答案：忙等待是指一个进程在等待另一个进程完成某个操作时，不断地进行轮训甚至不断地占用CPU资源。这会带来诸如浪费CPU资源、延迟等待时间、增加系统开销等问题。

3.1.3请描述信号量机制的原理及其应用场景？

答案：信号量是进程之间或线程之间用于进行同步和通信的一种方式。其原理是一个计数器，用于表示可以访问共享资源的进程的数量。当进程申请资源时，首先尝试对信号量进行原子减1操作，如果此时信号量的值仍然大于等于0，则表示可以访问共享资源；否则进程会被阻塞直到获得资源。一个典型的应用场景是多个进程同时访问某个资源时需要进行同步，此时可以使用信号量机制来进行控制。

3.2应用题

3.2.1请结合代码描述Linux下实现进程同步的机制。

答案：Linux下常用的进程同步机制包括信号量、互斥量、条件变量等。下面是一个使用互斥量实现进程同步的代码示例：

”`

#includestdio.h

#includepthread.h

pthread_mutex_tmutex;

void*thread1(void*arg)

{

intpnum=(int)arg;

inti=0;

for(i=0;i10;i++)

{

printf(Thread1:%d ,*pnum);

(*pnum)++;

}

void*thread2(void*arg)

{

intpnum=(int)arg;

inti=0;

for(i=0;

操作系统课后答案第二版（操作系统课后答案第二版第五章）

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