操作系統(tǒng)-第四版-答案-孫鐘秀主編第一章

1、第一章1有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，具有內(nèi)存，操作系統(tǒng)占用，每個(gè)用戶進(jìn)程各占。如果用戶進(jìn)程等待的時(shí)間為，若增加內(nèi)存，則的利用率提高多少？答：設(shè)每個(gè)進(jìn)程等待當(dāng)個(gè)進(jìn)程的百分比為，則個(gè)進(jìn)程同時(shí)等待刀的概率是，同時(shí)等待期間是空閑的，故的利用率為。由題意可知，除去操作系統(tǒng)，內(nèi)存，還能容納個(gè)用戶進(jìn)程，由于每個(gè)用戶進(jìn)程等待的時(shí)間為故：利用率=-若再增加內(nèi)存，系統(tǒng)中可同時(shí)運(yùn)行個(gè)用戶進(jìn)程，此時(shí)：利用率二（故增加內(nèi)存使的利用率提高了87/59=147%147-100%=47%2一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，有一臺(tái)輸入機(jī)和一臺(tái)打印機(jī)，現(xiàn)有兩道程序投入運(yùn)行，且程序先開始做，程序后開始運(yùn)行。程序的運(yùn)行軌跡為:計(jì)算、打印、再計(jì)算、打印，結(jié)束。程序的

2、運(yùn)行軌跡為：計(jì)算、輸入、再計(jì)算，結(jié)束。試說明（）兩道程序運(yùn)行時(shí)，有無空閑等待？若有，在哪段時(shí)間內(nèi)等待？為什么會(huì)等待？2程序、有無等待的情況？若有，指出發(fā)生等待的時(shí)刻。答：畫出兩道程序并發(fā)執(zhí)行圖如下：處理著A1輸入機(jī)-|!打印機(jī)atrfii|A4TGJ|程序Aiinen3訐鱉litren程序Bii撿入麗tUf跡間（ms）lE1II150100350200250S0O（）兩道程序運(yùn)行期間，存在空閑等待，時(shí)間為至之間（見圖中有色部分）（）程序無等待現(xiàn)象，但程序有等待。程序有等待時(shí)間段為至2至至間、（結(jié)見圖中有色部分）設(shè)有三道程序，按、優(yōu)先次序運(yùn)行，其內(nèi)部計(jì)算和操作時(shí)間由圖給出。ABCQi30msC2

3、t60msCj】=20msIt：40m$l2i=30mslarMOms1t1Cjj=l0ms產(chǎn)10msCjj-SOiiis試畫出按多道運(yùn)行的時(shí)間關(guān)系圖（忽略調(diào)度執(zhí)行時(shí)間）。完成三道程序共花多少時(shí)間？比單道運(yùn)行節(jié)省了多少時(shí)間？若處理器調(diào)度程序每次進(jìn)行程序轉(zhuǎn)換化時(shí)試畫出各程序狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時(shí)間關(guān)系圖。答：1）忽略調(diào)度執(zhí)行時(shí)間,多道運(yùn)行方式（搶占式）:單檢10ms時(shí)間單檢10ms1r廠|U0112;122-mCPUClIiC21iCI3C21C31|C23!C33搶占式共用去，單道完成需要，節(jié)省忽略調(diào)度執(zhí)行時(shí)間，多道運(yùn)行方式（非搶占式）:時(shí)間1814C11C13C31C23單位10ms時(shí)間1814C11

4、C13C31C23單位10ms非搶占式共用去，單道完成需要，節(jié)省）調(diào)度執(zhí)行時(shí)間多道運(yùn)行方式（搶占式）調(diào)度執(zhí)行時(shí)間，多道運(yùn)行方式（非搶占式）時(shí)間03Q31327172939495105106124125127129139168169】的單位1;調(diào)度執(zhí)行時(shí)間，多道運(yùn)行方式（非搶占式）時(shí)間03Q31327172939495105106124125127129139168169】的單位1;在單和兩臺(tái)）設(shè)備的多道程序設(shè)計(jì)環(huán)境下，同時(shí)投入三個(gè)作業(yè)運(yùn)行。它們的執(zhí)行軌跡如下Jo、l:I2)、C(P、0(ms)、1I01ms()、0CmPs、(）、Jo、2:I1)、(CP2、m(s)2、0Im2s(40msJO

5、、:CP、)、I(1、(0m2)s、0CmPs、()1、0Im1s(如果、和都能并行工作，優(yōu)先級(jí)從高到低為、和，優(yōu)先級(jí)高的作業(yè)可以搶占優(yōu)先級(jí)低的作業(yè)的,但不搶占和2試求：l）每個(gè)作業(yè)從投入到完成分別所需的時(shí)間。（）從投入到完成的利用率。（）設(shè)備利用率。答：畫出三個(gè)作業(yè)并行工作圖如下（圖中著色部分為作業(yè)等待時(shí)間）:CPU_仙3IJobL|_Job2_jJ1Jt)blJob3|2|.JobIiJob3|Job3|從投入到運(yùn)行完成需從投入到運(yùn)行從投入到運(yùn)行完成需從投入到運(yùn)行完成需空閑時(shí)間段為：至用率為（-%。設(shè)備空閑時(shí)間段為：至從投入到運(yùn)行完成需至至。所以利至故的利用率為IJoblIIJ血_!Job

6、【I北blI越ICPUL_H|CPU|ri1_EJob2JIL.LCPU1CPU112JJob3CPUT411CPUII1rCPUrI71|時(shí)間1.1iiL1IF1.一I(ms)01020304050$070SO90100HO在單和兩臺(tái)在單和兩臺(tái)作業(yè)運(yùn)行。它們的執(zhí)行軌跡如下：Jobl:I2）、Job2:I1）、）、%。,故的利用率為設(shè)備空閑時(shí)間段為,故的利用率為81.%8。）設(shè),備的1多2道程序設(shè)計(jì)環(huán)境下，同時(shí)投入三個(gè)）、）、）、如果、和都能并行工作，優(yōu)先級(jí)從高到低為、和優(yōu)先級(jí)高的作業(yè)可以搶占優(yōu)先級(jí)低的作業(yè)的試求：）每個(gè)作業(yè)從投入到完成分別所需的時(shí)間.）每個(gè)作業(yè)投入到完成的利用率。（）設(shè)備利用

7、率。答：畫出三個(gè)作業(yè)并行工作圖如下（圖中著色部分為作業(yè)等待時(shí)間）CPUJob3Ii丁応1_丨Job彳kb3|LJobl|BJb2|IJob!IJob?|從投入到運(yùn)行完成需從投入到運(yùn)行從投入到運(yùn)行完成需從投入到運(yùn)行完成需?？臻e時(shí)間段為：至從投入到運(yùn)行完成需至。所以利用率為.7。.7。8）設(shè)備空閑時(shí)間段為:%。設(shè)備空閑時(shí)間段為：9設(shè)=77%.。78若內(nèi)存中有道程序、計(jì)算軌跡為：A：計(jì)算（2設(shè)）、I/O（B：計(jì)算（4設(shè)）、I/O（c：計(jì)算（1設(shè)）、I/O至，故至，故，它們按、）、3計(jì)設(shè)算（1設(shè)）、2計(jì)設(shè)算（1設(shè)）（）、3計(jì)設(shè)算（2設(shè)）的利用率為（9設(shè)-2設(shè)的利用率為（9設(shè)-2）設(shè)/C優(yōu)先次序運(yùn)行。各

8、程序的如果三道程序都使用相同設(shè)備進(jìn)行（即程序用串行方式使用設(shè)備，調(diào)度開銷如果三道程序都使用相同設(shè)備進(jìn)行（即程序用串行方式使用設(shè)備，調(diào)度開銷15lJobII|趣IJobl12CPU1Il1CPUL伽21111CPUgTCPUI12J嗣1CPUmcpui&M.筑比+iij時(shí)間二11ftill(ms).02030405060708090忽略不計(jì)）。試分別畫出單道和多道運(yùn)行的時(shí)間關(guān)系圖。兩種情況下，的平均利用率各為多少？答：分別畫出單道和多道運(yùn)行的時(shí)間圖（1）單道運(yùn)行時(shí)間關(guān)系圖單道總運(yùn)行時(shí)間為1單道運(yùn)行時(shí)間關(guān)系圖利用率為（多道總運(yùn)行時(shí)間為14單道總運(yùn)行時(shí)間為1單道運(yùn)行時(shí)間關(guān)系圖利用率為（多道總運(yùn)行時(shí)間

9、為147若內(nèi)存中有3道程序利利用率為（140-3,優(yōu)先級(jí)從高到低為和，它們單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的和占用時(shí)間為:程序A：60203010402020(ms)1/02CPU1/01CPUVO1CPUVOX程序Er3040703030(ms)1/01CPU1702CPUVO2程序G40603070(ms)CPU1/01CPUi/02如果三道程序同時(shí)并發(fā)執(zhí)行，調(diào)度開銷忽略不計(jì)，但優(yōu)先級(jí)高的程序可中斷優(yōu)先級(jí)低的程序，優(yōu)先級(jí)與設(shè)備無關(guān)。試畫出多道運(yùn)行的時(shí)間關(guān)系圖，并問最早與最遲結(jié)束的程序是哪個(gè)？每道程序執(zhí)行到結(jié)束分別用了多少時(shí)間？計(jì)算三個(gè)程序全部運(yùn)算結(jié)束時(shí)的利用率？和答：畫出三個(gè)作業(yè)并發(fā)執(zhí)行的時(shí)間圖：CPUICIB

10、1上冋_匚1（jI日|C1衣IITOC o 1-5 h zRILA一LC|A|A|J02IA.biiI_BIB|iCIAI】G2ppu|IQI1j骨竺嚴(yán)M1】BEIE|tOJ|cpul噸護(hù)m:jcpu102cWm枠101門鐘102j鬻IL_I一LI”I,.1.I.II030609012015Q1B0210240270300330）最早結(jié)束的程序?yàn)?，最后結(jié)束的程序?yàn)?。）程序?yàn)椤３绦驗(yàn)?。程序?yàn)?。利用率為（有兩個(gè)程序，程序按順序使用：秒、（設(shè)備甲）秒、（）秒、（設(shè)備乙）10秒、（）秒。程序按順序使用：（設(shè)備甲）秒、（）秒、（設(shè)備乙）秒、秒、（設(shè)備乙）秒。在順序環(huán)境下先執(zhí)行，再執(zhí)行，求出總的利用率為多少？答：程序執(zhí)行了秒，其中用了秒。程序執(zhí)行了秒，其中用了15