操作系统练习题答案
37页1、操作系统教程 (第三版)CH1 应用题参考答案1CH1 应用题参考答案1 有一台计算机,具有 1MB 内存,操作系统占用 200KB,每个用户进程各占 200KB。如果用户进程等待 I/O 的时间为 80%,若增加 1MB 内存,则 CPU 的利用率提高多少?答:设每个进程等待 I/O 的百分比为 P,则 n 个进程同时等待 I/O 的概率是 Pn ,当 n 个进程同时等待 I/O 期间 CPU 是空闲的,故 CPU 的利用率为 1-Pn 。由题意可知,除去操作系统,内存还能容纳 4 个用户进程,由于每个用户进程等待 I/O 的时间为 80%,故:CPU 利用率 =1-(80%)4 =0.59若再增加 1MB 内存,系统中可同时运行 9 个用户进程,此时:CPU 利用率 =1-(80%)9 =0.87故增加 1MB 内存使 CPU 的利用率提高了 47%:87%59%=147%147%-100%=47%2 一个计算机系统,有一台输入机和一台打印机,现有两道程序投入运行,且程序 A 先开始做,程序 B 后开始运行。程序 A 的运行轨迹为:计算 50ms、打印 100ms、再计算 50ms
2、、打印100ms,结束。程序 B 的运行轨迹为:计算 50ms、输入 80ms、再计算 100ms,结束。试说明(1)两道程序运行时,CPU 有无空闲等待?若有,在哪段时间内等待?为什么会等待?(2)程序A、B 有无等待 CPU 的情况?若有,指出发生等待的时刻。答:画出两道程序并发执行图如下:(1) 两道程序运行期间,CPU 存在空闲等待,时间为 100 至 150ms 之间( 见图中有色部分)。(2) 程序 A 无等待现象,但程序 B 有等待。程序 B 有等待时间段为 180ms 至 200ms 间(见图中有色部分)。3 设有三道程序,按 A、B、C 优先次序运行,其内部计算和 I/O 操作时间由图给出。A B CC1130ms C21=60ms C31=20ms I1240ms I22=30ms I32=40ms C1310ms C23=10ms C33=20ms处理器输入机打印机程序 A程序 BA 计算 B 计算计算计算时间(ms)0 50 100 150 180 200 250 300打印 计算 打印输入 计算A 打印 A 打印B 输入A 计算 B 计算一操作系统教程 (第三
3、版)CH1 应用题参考答案2试画出按多道运行的时间关系图(忽略调度执行时间) 。完成三道程序共花多少时间?比单道运行节省了多少时间?若处理器调度程序每次进行程序转换化时 1ms,试画出各程序状态转换的时间关系图。答:1) 忽略调度执行时间,多道运行方式(抢占式):时间 0 3 7 8 10 12 13 14 17 19 单位 10 msI/O I12 I22 I32 CPU C11 C21 C13 C21 C31 C23 C33 抢占式共用去 190ms,单道完成需要 260ms, 节省 70ms。忽略调度执行时间,多道运行方式(非抢占式):时间 0 3 7 9 10 12 13 14 16 18 单位 10 msI/O I12 I22 I32 CPU C11 C21 C13 C31 C23 C33 非抢占式共用去 180ms,单道完成需要 260ms, 节省 80ms。2) 调度执行时间 1ms,多道运行方式(抢占式):时间 0 303132 71727374 8485 105107 127 136137 147 177178 198 单位 1msI/O I12 I22 I32 CP
4、U C11 C21 C13 C21 C31 C23 C33 OS 调度执行时间 1ms,多道运行方式(非抢占式):时间 0 303132 7172 939495 105106 124125127129 139 168169 189 单位 1msI/O I12 I22 I32 CPU C11 C21 C21 C13 C31 C31 C23 C33 OS 4 在单 CPU 和两台 I/O(I1,I2)设备的多道程序设计环境下,同时投入三个作业运行。它们的执行轨迹如下:Job1:I2(30ms)、CPU(10ms)、I1(30ms) 、CPU(10ms) 、I2(20ms)Job2:I1(20ms)、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,优先级从高到低为 Job1、Job2 和 Job3,优先级高的作业可以抢占优先级低的作业的 CPU,但不抢占 I1 和 I2。试求:(1)每个作业从投入到完成分别所需的时间。(2) 从投入到完成 CPU 的利用率。 (3)I/O 设备
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