《操作系统教程》 孙仲秀 第4版习题及解答

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1、《操作系统教程》习题及解答习题一（操作系统概论）二．应用题1．有一台计算机，具有1MB内存，操作系统占用200KB，每个进程各占用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,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-.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-=0.59若再增加1

2、MB内存,系统中可同时运行9个用户进程,此时:CPU利用率=1-=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,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

3、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:(1)两道程序运行期间,CPU存在空闲等待,时间为100至150ms之间(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.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.ABC=30ms=60ms=20ms=40ms=30ms=40ms=10ms=10ms=20ms试画出按多道运行的时间关系图(忽略调度执行时间).完成三道程序共华多少时间?比

4、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花时1ms,试画出各程序状态转换的时间关系图.答:(图略)1)忽略调度执行时间,多道运行方式(抢占式):抢占式共用去190ms,单道完成时间需要260ms,节省70ms忽略调度执行时间,多道运行方式(非抢占式):非抢占式共用去180ms,单道完成时间需要260ms,节省80ms2)(略)7.单道时CPU的利用率为：（190－80）/190＝57.9％多道时CPU的利用率为：（140－30）/140=78.6%11.应时钟中断频率为60HZ，

5、所以时钟频率为：1/60＝50/3ms.在每个时钟周期CPU花2ms执行中断任务。所以CPU用于时钟中断处理的时间比率为：2/(50/3)=12%习题二（处理器管理）二．应用题1．下列指令中哪些只能在核心态运行？（1）读时钟日期；（2）访管指令；（3）设时钟日期；（4）加载特殊寄存器；（6）改变存储器映象图；（7）启动I/O指令。答:(3),(4),(5),(6),(7).8．对某系统进行监测后表明平均每个进程在I/O阻塞之前的运行时间为T。一次进程切换的系统开销时间为S。若采用时间片长度为Q的

6、时间片轮转法，对下列各种情况算出CPU利用率。1）Q=无穷大2）Q>T3)STCPU利用率=T/(T+S)3)S09.按照最短作业优先的算法可以使平均相应时间最短。X的取值不定，按照以下情况讨论：1)x<=3次序为x,3,5,6,92)3

7、,94)6

8、53.7535214作业平均周转时间作业平均带权周转时间T=(10+16+18+22+30)/5=19.2W=(1+2.66+9+5.5+3.75)/5=4.38(2)优先级调度算法执行次序执行时间等待时间周转时间带权周转时间ABC681006146142411.752.4DE2424262630137.5作业平均周转时间作业平均带权周转时间T=(6+14+24+26+30)/5=20W=(1+1.75+2.4+13+7.5)/5=5.13(1)时间片轮转法按次序ABCDEABDEABEAEA轮