操作系統(tǒng)第三版習(xí)題答案

1、操作系統(tǒng)教程(第三版) 作者：孫鐘秀 部分課后習(xí)題答案 操作系統(tǒng)教程(第三版) 作者：孫鐘秀 部分課后習(xí)題答案 第一章 操作系統(tǒng)概論 二、應(yīng)用題 1、有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，具有 1MB 內(nèi)存，操作系統(tǒng)占用 200KB，每個(gè)用戶占用 200KB。如果用戶進(jìn)程等待 I/O 的時(shí)間為 80%， 若增加 1MB 內(nèi)存， 則 CPU 的利用率提高多少？ 解：每個(gè)進(jìn)程等待的百分比率為 p，則 n 個(gè)進(jìn)程同時(shí)等待的概率為 pn，當(dāng) n 個(gè)進(jìn)程同時(shí)等待 I/O

2、 期間 CPU 是空閑的，故 CPU 的利用率是 1-pn 除去操作系統(tǒng)占用的內(nèi)存，剩余內(nèi)存能容納 4 個(gè)用戶進(jìn)程，由于每個(gè)用戶進(jìn)程等待 I/O的時(shí)間為 80％，故 CPU 的利用率為 1-(80%)4=59% 若再增加 1M 內(nèi)存，內(nèi)存就能容納 9 個(gè)用戶進(jìn)程了，CPU 的利用率為 1-(80%)9=87% 利用率提高為 (87%)/(59%)=147% 147％－100％＝47％ 增加 1M 內(nèi)存 CPU 利用率 47％。

3、2、設(shè)一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有輸入機(jī)一臺(tái)、打印機(jī)兩臺(tái)，現(xiàn)有二道程序同時(shí)投入運(yùn)行，且程序 A 先開始運(yùn)行，程序 B 后運(yùn)行。 程序 A 的運(yùn)行軌跡為：計(jì)算 50ms，打印信息 100ms，再計(jì)算 50ms ,打印信息 100ms ,結(jié)束。程序 B 運(yùn)行的軌跡為：計(jì)算 50ms，輸入數(shù)據(jù) 80ms，再計(jì)算 100ms，結(jié)束。 要求： (1) 用圖畫出這二道程序并發(fā)執(zhí)行時(shí)的工作情況。 (2) 說明在二道程序運(yùn)行時(shí)，CPU 有無空閑等待？若有，在哪段時(shí)間

4、內(nèi)等待？為什么會(huì)空閑等待？ (3) 程序 A、B 運(yùn)行時(shí)有無等待現(xiàn)象？在什么時(shí)候會(huì)發(fā)生等待現(xiàn)象？ 答：(1)工作情況如圖。 (2) CPU 有空閑等待，它發(fā)生在 100ms～150ms 時(shí)間段內(nèi)，此時(shí)間段內(nèi)程序 A 與程序 B都在進(jìn)行 I/O 操作。 (3) 程序 A 無等待現(xiàn)象，程序 B 在 0ms～50ms 時(shí)間段與 180ms～200ms 時(shí)間段內(nèi)有等待現(xiàn)象。 100 ms 50 ms計(jì)算100 ms打印50 ms計(jì)算 打印50

5、 ms 80 ms計(jì)算 輸入100 ms計(jì)算50 ms 等待20 ms等待0 50 100 150 180 200 300ms 程序 A 程序 B 時(shí)間 都在進(jìn)行 I/O 操作。 (3) 程序 A 無等待現(xiàn)象，程序 B 在 0ms～50ms 時(shí)間段與 200ms～230ms 時(shí)間段內(nèi)有等待現(xiàn)象。 3、設(shè)三道程序，按照 A、B、C 優(yōu)先次序運(yùn)行，其內(nèi)部計(jì)算和 I/O 操作時(shí)間由圖給出。 A B C C11=30ms C21=60

6、ms C31=20ms| | | I12=40ms I22=30ms I32=40ms| | | C13=10ms C23=10ms C33=20ms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？比單道程序節(jié)省了多少時(shí)間？若處理器調(diào)度程序每次運(yùn)行程序的轉(zhuǎn)換時(shí)間花 1ms，試畫出各程序狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時(shí)間關(guān)系圖。 解答：完成三道程序搶占式花費(fèi)時(shí)間是 190 ms，非搶占花費(fèi)時(shí)間是 180 ms，單道花費(fèi)時(shí)間

7、是 260 ms，搶占式比單道節(jié)省時(shí)間為 70 ms。 單道程序運(yùn)行時(shí)間：260ms A：30+40+10=80 ms B：60+30+10=100 ms C：20+40+20=80 ms 4、在單 CPU 和兩臺(tái) I/O(I1 和 I2)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： Job1：I2(30ms)、CPU(10ms)、I1(30ms)、CPU(10ms)、I2(20ms) Job2：I1(20ms)

8、、CPU(20ms)、I2(40ms) Job3：CPU(30ms)、I1(20ms) 、CPU(10ms)、I1(10ms) 如果 CPU、I1 和 I2 都能并行工作，優(yōu)先級(jí)從高到低為 Job1、Job2 和 Job3，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 CPU，但是不搶占 I1 和 I2。試求： (1)每個(gè)作業(yè)從投入到完成分別需要多少時(shí)間。 (2)從投入到完成 CPU 的利用率。 (3) I/O 設(shè)備的利用率。 答：(1)JO

9、B1,JOB2,JOB3 從投入到完成分別所需時(shí)間為 110，90，110。 (2)每個(gè)作業(yè)從投入到完成 CPU 的利用率是 72.7％。 (3)I1 的利用率是 72.7％，I2 的利用率是 81.8％。 5、在單 CPU 和兩臺(tái) I/O(I1 和 I2)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： Job1：I2(30ms)、CPU(10ms)、I1(30ms)、CPU(10ms) Job2：I1(20ms)