操作系统原理习题解析与上机指导

1.本书作者具有丰富的教学经验，对本书的认真程度让我敬佩。
2.本书与主教材《操作系统原理》（ISBN978-7-121-34038-3）一书配套，这两本书相辅相成，内容全面，既注重课本知识，又注重上机实践。
3.本书在第2篇——上机实验篇，列举了很多创新的算法，是其他同类书所不能比的，这些算法都是通过作者多年来丰富的教学经验总结的，这样的算法使学生学得深刻，学得愉快。
总之，本书是不可多得的好书。 

本书是与《操作系统原理》（黑新宏 胡元义主编，电子工业出版社，2018，ISBN978-7-121-34038-3）一书配套的辅导教材，包括习题解析和上机实践两篇。本书注重操作系统知识的系统性、原理性、完整性和连贯性，将操作系统理论知识与具体实践有机结合起来，融知识传授和能力培养于一体。帮助学生深刻理解操作系统的原理和概念，掌握操作系统的学习方法,提高学生将操作系统理论知识转化为实际动手的能力，开拓学习视野，进而透彻地领悟操作系统的精髓。 本书可作为高等院校计算机及相关专业的操作系统课程的辅助教材，也可作为从事计算机工作及报考研究生人员的参考资料。

黑新宏，男，博士，教授。1994.9-1998.7，毕业于西安理工大学获得计算机及应用学士学位；2000.9-2003.4，毕业于西安理工大学获得计算机及应用技术硕士学位；2005.4-2008.3，毕业于日本大学获得计算机科学与技术博士学位；1998.7-2008.7，任西安理工大学计算机科学与技术专业教师；2008.7-2013.11，任西安理工大学计算机科学与技术专业副教授；2013.12-2017.12，任西安理工大学计算机科学与技术专业教授；2018.1至今，任西安理工大学计算机科学与技术专业教授、院长。

目 录

第1篇 操作系统习题解析
第1章 引论 2
一、单项选择题解析 2
二、判断题解析 6
三、简答题解析 7
第2章 处理器管理 13
一、单项选择题解析 13
二、判断题解析 18
三、简答题解析 20
四、应用题解析 23
第3章 进程同步与通信习题解析 29
一、单项选择题解析 29
二、判断题解析 34
三、简答题解析 35
四、应用题解析 38
第4章 存储管理 60
一、单项选择题解析 60
二、判断题解析 67
三、简答题解析 68
四、应用题解析 75
第5章 设备管理 79
一、单项选择题解析 79
二、判断题解析 83
三、简答题解析 84
四、应用题解析 88
第6章 文件管理 92
一、单项选择题解析 92
二、判断题解析 97
三、简答题解析 98
四、应用题解析 101
第2篇 操作系统上机实践
概述 104
实践1 进程中启动计算器子程序 110
实践2 创建进程 112
实践3 建立线程（一个线程，主线程不休眠） 114
实践4 建立线程（一个线程，主线程休眠） 116
实践5 建立线程（多个线程，主线程休眠） 118
实践6 建立线程（线程间无同步互斥，输出乱序） 120
实践7 建立线程（使用临界区同步，输出有序） 122
实践8 建立线程（使用互斥量同步，输出有序） 124
实践9 建立线程（使用事件同步，输出有序） 126
实践10 建立线程（使用信号量同步，输出有序） 128
实践11 建立线程（互斥信号量用于进程间互斥） 130
实践12 生产者-消费者问题1 133
实践13 生产者-消费者问题2 135
实践14 读者-写者问题 138
实践15 哲学家进餐问题 141
实践16 多线程应用（质、斐、圆、方在4个窗口显示） 151
实践17 多线程应用（4种方法在4个窗口排序） 160
实践18 自定义消息实现进程间通信 169
实践19 控制台重定向 174
实践20 动态测试系统内存 179
实践21 页置换模拟 181
实践22 显示文件属性 183
实践23 文件或文件夹复制 185
实践24 文件操作 187
参考文献 189

前    言

操作系统是计算机专业的一门核心课程，在计算机本科教学中占有十分重要的地位。操作系统主要涉及对计算机软、硬件资源的控制和管理，理论性强，内容抽象。特别是进程管理，需要通过缜密、细致的逻辑思维来想象微观时间世界中处理器的调度与运行，这种抽象、复杂的内容不易理解，也难以掌握。本书通过习题解析及上机指导的方式，对操作系统的原理和概念进行了详细与深入的分析，帮助学生掌握操作系统的有关知识，提高学生分析与解决问题的能力。
本书分为两篇：第1篇为操作系统习题解析，对操作系统习题给出了详尽的解题过程，对有代表性的习题和疑难习题给出了详细的分析与说明，以帮助学生掌握操作系统这门课程的精髓，提高学生的解题能力，开拓学生的解题思路。操作系统本身是一门实践性很强的课程，虽然多数操作系统教材的作者都在强调操作系统实践的重要性，并用不少篇幅介绍流行的各种操作系统具体实例，但由于学生缺乏具体的实践，导致学生对操作系统的整体性和动态性仍不能透彻理解。第2篇为操作系统上机实践，通过上机实践来深入理解操作系统的核心内容，将操作系统的理论知识转化为实际动手的能力。上机指导给出了大量有关操作系统实践的程序，且这些程序全部在VC 6.0 环境下运行通过。上机程序包括普通C程序、控制台程序和Windows程序，以开拓上机视野。所给出的程序设计新颖、特色鲜明，如多线程程序“质、斐、圆、方”在屏幕上开辟了4个窗口，每个窗口使用1个线程控制：第1个窗口线程不断地在窗口输出质数；第2个窗口线程不断地在窗口输出斐波那契数列；第3个窗口线程使用随机长度的半径不断地画圆；第4个窗口使用随机的长宽不断地绘制矩形，然后使用随机颜色填充。在进程通信程序中，采用多进程实现，即同时运行两个C程序，并各自开辟一个窗口，然后通过这两个窗口进行信息通信。而在实现哲学家问题的程序中，则采用图形方式，将5位哲学家使用筷子的情况在屏幕上显示出来，每位哲学家使用一个线程控制，随机进行进餐或者思考，使用互斥量和事件进行同步与互斥控制，并且哲学家的人数也可任意指定，因此例子更加生动、直观。
本书是与《操作系统原理》(黑新宏 胡元义主编，电子工业出版社，2018)一书配套的辅导教材，并且也适合作为其他操作系统教材的辅导教材。

                                                           编  者   
                                                     2018年5月