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Saltzer & Kaashoek Ch. ps, p. i June 24, 2009 12:34 am Principles of Computer System Design An Introduction Problem Sets Jerome H. Saltzer M. Frans Kaashoek Massachusetts Institute of Technology Version 5.0
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Saltzer & Kaashoek Ch. ps, p. ii June 24, 2009 12:34 am Copyright © 2009 by Jerome H. Saltzer and M. Frans Kaashoek. Some Rights Reserved. This work is licensed under a Creative Commons Attribution-Non- commercial-Share Alike 3.0 United States License. For more information on what this license means, visit http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/us/ Designations used by companies to distinguish their products are often claimed as trade- marks or registered trademarks. In all instances in which the authors are aware of a claim, the product names appear in initial capital or all capital letters. All trademarks that appear or are otherwise referred to in this work belong to their respective owners. Suggestions, Comments, Corrections, and Requests to waive license restrictions: Please send correspondence by electronic mail to: Saltzer@mit.edu and kaashoek@mit.edu
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Saltzer & Kaashoek Ch. ps, p. 1 June 24, 2009 12:34 am PS –1 CHAPTER TABLE OF CONTENTS Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –2 1 Bigger Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –5 2 Ben’s Stickr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –7 3 Jill’s File System for Dummies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –9 4 EZ-Park . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –13 5 Goomble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –17 6 Course Swap. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –20 7 Banking on Local Remote Procedure Call . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –25 8 The Bitdiddler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –28 9 Ben’s Kernel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –31 10 A Picokernel-Based Stock Ticker System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –37 11 Ben’s Web Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –42 12 A Bounded Buffer with Semaphores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –46 13 The Single-Chip NC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –48 14 Toastac-25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –49 15 BOOZE: Ben’s Object-Oriented Zoned Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –51 16 OutOfMoney.com. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –54 17 Quarria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –61 18 PigeonExpress!.com I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –65 19 Monitoring Ants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –69 20 Gnutella: Peer-to-Peer Networking. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –74 21 The OttoNet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –79 22 The Wireless EnergyNet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –84 23 SureThing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –90 24 Sliding Window. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –95 25 Geographic Routing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –97 26 Carl’s Satellite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –99 27 RaidCo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –103 28 ColdFusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –105 29 AtomicPigeon!.com . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –110 30 Sick Transit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –115 31 The Bank of Central Peoria, Limited . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –119 32 Whisks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –125 33 ANTS: Advanced “Nonce-ensical” Transaction System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –127 34 KeyDB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –133 35 Alice’s Reliable Block Store . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –135 36 Establishing Serializability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –138 37 Improved Bitdiddler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –142 38 Speedy Taxi Company . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –150 39 Locking for Transactions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –153 Problem Sets
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Saltzer & Kaashoek Ch. ps, p. 2 June 24, 2009 12:34 am Problem Sets PS –2 40 “Log”-ical Calendaring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –155 41 Ben’s Calendar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –161 42 Alice’s Replicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –165 43 JailNet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –170 44 PigeonExpress!.com II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –175 45 WebTrust.com (OutOfMoney.com, Part II) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –177 46 More ByteStream Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –183 47 Stamp Out Spam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –185 48 ConFdential Bitdiddler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –190 49 Beyond Stack Smashing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PS –192 Introduction These problem sets seek to make the student think carefully about how to apply the concepts of the text to new problems. These problems are derived from examinations given over the years while teaching the material in this textbook. Many of the problems are multiple choice with several right answers. The reader should try to identify all right
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