操作系统第四版课后习题答案
操作系统第四版课后习题答案共40页文档
操作系统第四版课后习题答案
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
操作系统第四版-课后习题标准答案
第一章作者：佚名来源：网络1、有一台计算机，具有IMB 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 个进程同时等待刀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＝l-（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＝l-（1-80%)9 = 0.87故增加IMB 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180rns 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UO操作时间由图给出。
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lms , 试画出各程序状态转换的时间关系图。
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后答案完整版
第一章1．设计现代 OS 的主要目标是什么？答：（ 1）有效性（ 2）方便性（ 3）可扩充性（ 4）开放性2． OS 的作用可表现在哪几个方面？答：（ 1） OS 作为用户与计算机硬件系统之间的接口（ 2 ） OS 作为计算机系统资源的管理者（ 3 ） OS 实现了对计算机资源的抽象3．为什么说 OS 实现了对计算机资源的抽象？答： OS 首先在裸机上覆盖一层I/O 设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：（ 1 ）不断提高计算机资源的利用率；（ 2 ）方便用户；（ 3 ）器件的不断更新换代；（ 4 ）计算机体系结构的不断发展。
5．何谓脱机 I/O 和联机 I/O ？答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。
而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。
6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。
主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。
7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。
解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。
计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)
计算机操作系统(第四版)1-8章-课后答案(全)第四版计算机操作系统课后答案第一章1. 操作系统的定义操作系统是一种软件，它管理着计算机系统的硬件和软件资源，并为用户和应用程序提供接口，以方便他们的使用。
2. 操作系统的功能操作系统具有以下功能：- 进程管理：负责创建、执行和终止进程，并管理它们的资源分配。
- 存储管理：管理计算机系统的内存资源，包括内存分配、虚拟内存和页面置换等。
- 文件系统管理：管理计算机系统中的文件和文件夹，包括文件的存储、读写和保护等。
- 设备管理：负责管理计算机系统中的各种设备，如打印机、键盘和鼠标等。
- 用户接口：提供用户与计算机系统进行交互的接口，如命令行界面和图形用户界面。
3. 操作系统的类型操作系统可以分为以下类型：- 批处理操作系统：按照一系列预先定义的指令集来运行任务。
- 分时操作系统：多个用户可以同时使用计算机系统。
- 实时操作系统：对任务的响应时间要求非常高，用于控制系统和嵌入式系统。
- 网络操作系统：支持多台计算机之间的通信和资源共享。
- 分布式操作系统：在多台计算机上分布式地管理和调度任务。
第二章1. 进程与线程的区别进程是计算机系统中正在运行的程序实例，而线程是进程内的一个执行单元。
进程拥有独立的地址空间和资源，而线程共享进程的地址空间和资源。
多个线程可以在同一进程内并发执行，从而提高系统的效率和资源利用率。
2. 进程的状态转换进程可以处于以下状态：- 创建状态：进程正在被创建。
- 就绪状态：进程准备好执行，等待分配CPU资源。
- 运行状态：进程占用CPU资源执行。
- 阻塞状态：进程等待某种事件发生。
- 终止状态：进程完成执行或被终止。
3. 进程调度算法操作系统使用进程调度算法来决定哪个进程应该被执行。
常见的调度算法有：- 先来先服务（FCFS）调度算法：按照进程到达的顺序进行调度。
- 最短作业优先（SJF）调度算法：选择运行时间最短的进程进行调度。
计算机操作系统第四版课后习题答案
第二章1. 什么是前趋图为什么要引入前趋图答：前趋图Precedence Graph是一个有向无循环图;记为DAGDirected Acyclic Graph;用于描述进程之间执行的前后关系..2. 画出下面四条诧句的前趋图:S1=a：=x+y;S2=b：=z+1;S3=c：=a-b；S4=w：=c+1;答：其前趋图为：3. 为什么程序并发执行会产生间断性特征程序在并发执行时;由于它们共享系统资源;以及为完成同一项任务而相互合作;致使在这些并发执行的进程之间;形成了相互制约的关系;从而也就使得进程在执行期间出现间断性..4. 程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性因为程序并发执行时;是多个程序共享系统中的各种资源;因而这些资源的状态是由多个程序来改变;致使程序的运行失去了封闭性..而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性..5. 在操作系统中为什么要引入进程概念它会产生什么样的影响为了使程序在多道程序环境下能并发执行;并能对并发执行的程序加以控制和描述;从而在操作系统中引入了进程概念.. 影响: 使程序的并发执行得以实行..6. 试从动态性;并发性和独立性上比较进程和程序a. 动态性是进程最基本的特性;可表现为由创建而产生;由调度而执行;因得不到资源而暂停执行;以及由撤销而消亡;因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合;是静态实体..b. 并发性是进程的重要特征;同时也是OS的重要特征..引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行;而程序本身是不能并发执行的..c. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位;同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位..而对于未建立任何进程的程序;都不能作为一个独立的单位来运行..7. 试说明PCB的作用为什么说PCB是进程存在的唯一标志a. PCB是进程实体的一部分;是操作系统中最重要的记录型数据结构..PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息..因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序含数据;成为一个能独立运行的基本单位;一个能和其它进程并发执行的进程..b. 在进程的整个生命周期中;系统总是通过其PCB对进程进行控制;系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的;所以说;PCB是进程存在的唯一标志..11．试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因..答： 1就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源 2执行状态→就绪状态：时间片用完 3执行状态→阻塞状态：I/O请求 4阻塞状态→就绪状态：I/O完成12．为什么要引入挂起状态该状态有哪些性质答：引入挂起状态处于五种不同的需要: 终端用户需要;父进程需要;操作系统需要;对换需要和负荷调节需要..处于挂起状态的进程不能接收处理机调度.. 10．在进行进程切换时;所要保存的处理机状态信息有哪些答：进行进程切换时;所要保存的处理机状态信息有： 1进程当前暂存信息 2下一指令地址信息 3进程状态信息 4过程和系统调用参数及调用地址信息..13．在进行进程切换时;所要保存的处理机状态信息有哪些答：进行进程切换时;所要保存的处理机状态信息有：1进程当前暂存信息2下一指令地址信息3进程状态信息4过程和系统调用参数及调用地址信息..14．试说明引起进程创建的主要事件.. 答：引起进程创建的主要事件有：用户登录、作业调度、提供服务、应用请求.. 15．试说明引起进程被撤销的主要事件.. 答：引起进程被撤销的主要事件有：正常结束、异常结束越界错误、保护错、非法指令、特权指令错、运行超时、等待超时、算术运算错、I/O 故障、外界干预操作员或操作系统干预、父进程请求、父进程终止..16．在创建一个进程时所要完成的主要工作是什么答： 1OS 发现请求创建新进程事件后;调用进程创建原语Creat； 2申请空白PCB； 3为新进程分配资源； 4初始化进程控制块； 5将新进程插入就绪队列.17．在撤销一个进程时所要完成的主要工作是什么答： 1根据被终止进程标识符;从PCB 集中检索出进程PCB;读出该进程状态.. 2若被终止进程处于执行状态;立即终止该进程的执行;臵调度标志真;指示该进程被终止后重新调度.. 3若该进程还有子进程;应将所有子孙进程终止;以防它们成为不可控进程.. 4将被终止进程拥有的全部资源;归还给父进程;或归还给系统.. 5将被终止进程PCB 从所在队列或列表中移出;等待其它程序搜集信息..18．试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么答：a. 请求系统服务；b. 启动某种操作；c. 新数据尚未到达；d. 无新工作可做.19. 为什么要在OS中引入线程在OS中引入进程的目的;是为了使多个程序能并发执行;以提高资源利用率和系统吞吐量..在OS中再引入线程;则是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销;使OS具有更好的并发性.. 20．试说明线程具有哪些属性答：1轻型实体2独立调度和分派的基本单位3可并发执行4共享进程资源..21. 试从调度性;并发性;拥有资源及系统开销方面对进程和线程进行比较. a. 调度性..在传统的操作系统中;拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程;在引入线程的OS中;则把线程作为调度和分派的基本单位;而把进程作为资源拥有的基本单位； b. 并发性..在引入线程的OS中;不仅进程之间可以并发执行;而且在一个进程中的多个线程之间;亦可并发执行;因而使OS 具有更好的并发性； c. 拥有资源..无论是传统的操作系统;还是引入了线程的操作系统;进程始终是拥有资源的一个基本单位;而线程除了拥有一点在运行时必不可少的资源外;本身基本不拥有系统资源;但它可以访问其隶属进程的资源； d. 开销..由于创建或撤销进程时;系统都要为之分配和回收资源;如内存空间等;进程切换时所要保存和设置的现场信息也要明显地多于线程;因此;操作系统在创建、撤消和切换进程时所付出的开销将显着地大于线程..。
计算机操作系统 第四版 课后习题答案
第一章1．设计现代OS的主要目标是什么？答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性2．OS的作用可表现在哪几个方面？答：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（2）OS 作为计算机系统资源的管理者（3）OS实现了对计算机资源的抽象3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件，增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4．试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：（1）不断提高计算机资源的利用率；（2）方便用户；（3）器件的不断更新换代；（4）计算机体系结构的不断发展。
5．何谓脱机I/O和联机I/O？答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成，是在脱离主机的情况下进行的。
而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。
6．试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。
主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。
7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。
解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设臵多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配臵缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。
计算机操作系统(第四版)课后习题答案第一章
第一章之马矢奏春创作1．设计现代OS的主要目标是什么？答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性2．OS的作用可暗示在哪几个方面？答：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口（2）OS作为计算机系统资源的管理者（3）OS 实现了对计算机资源的笼统3．为什么说OS实现了对计算机资源的笼统？答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件,实现了对计算机硬件把持的第一条理抽象；在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源把持的第二条理笼统.OS 通过在计算机硬件上装置多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件把持的细节,由它们共同实现了对计算机资源的笼统. 4．试说明推劢多道批处置系统形成和収展的主要劢力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：（1）不竭提高计算机资源的利用率；（2）方便用户；（3）器件的不竭更新换代；（4）计算机体系结构的不竭发展.5．何谓脱机I/O和联机I/O？答：脱机I/O 是指事先将装有用户法式和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或卡片上的数据或法式输入到磁带上.该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的. 而联机I/O方式是指时间：二O二一年七月二十九日法式和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的.6．试说明推劢分时系统形成和収展的主要劢力是什么？答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要.主要暗示在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,自力地处置自己的作业. 7．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处置该命令,在用户能接受的时延内将结果返回给用户.解决方法：针对及时接收问题,可以在系统中设臵多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配臵缓冲区,暂存用户键入的命令或数据.针对及时处置问题,应使所有的用户作业都直接进入内存,而且为每个作业分配一个时间片,允许作业只在自己的时间片内运行,这样在不长的时间内,能使每个作业都运行一次.8．为什么要引入实时OS？答：实时把持系统是指系统能及时响应外部事件的请求,在规定的时间内完成对该事件的处置,并控制所有实时任务协调一致地运行.引入实时OS 是为了满足应用的需求,更好地满足实时控制领域和实时信息处置领域的需要.9．什么是硬实时任务和软实时任务？试举例说明.时间：二O二一年七月二十九日答：硬实时任务是指系统必需满足任务对截止时间的要求,否则可能呈现难以预测的结果.举例来说,运载火箭的控制等.软实时任务是指它的截止时间其实不严格,偶尔错过了任务的截止时间,对系统发生的影响不年夜.举例：网页内计算机把持系统第三版谜底 2 / 47 容的更新、火车售票系统. 10．试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统不实时系统迚行比力. 答：（1）及时性：实时信息处置系统对实时性的要求与分时系统类似,都是以人所能接受的等候时间来确定；而实时控制系统的及时性,是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的,一般为秒级到毫秒级,甚至有的要低于100微妙. （2）交互性：实时信息处置系统具有交互性,但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务法式.不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务. （3）可靠性：分时系统也要求系统可靠,但相比之下,实时系统则要求系统具有高度的可靠性.因为任何毛病都可能带来巨年夜的经济损失,甚至是灾难性后果,所以在实时系统中,往往都采用了多级容错办法保证系统的平安性及数据的平安性.11．OS有哪几年夜特征？其最基本的特征是什么？答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性.14．是什么原因使把持系统具有异步性特征？答：把持系统的异步性体现在三个方面：一是进程的异步性,进程以人们不成预知的速度向前推进,二是法式的不成再现性,即法式执行的结果有时是时间：二O二一年七月二十九日不确定的,三是法式执行时间的不成预知性,即每个法式何时执行,执行顺序以及完成时间是不确定的. 15．处置机管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？答：处置机管理的主要功能是：进程管理、进程同步、进程通信和处置机调度；进程管理：为作业创立进程,裁撤已结束进程,控制进程在运行过程中的状态转换.进程同步：为多个进程（含线程）的运行进行协调. 通信：用来实现在相互合作的进程之间的信息交换. 处置机调度：（1）作业调度.从后备队里依照一定的算法,选出若干个作业,为他们分配运行所需的资源（首选是分配内存）. （2）进程调度：从进程的就绪队列中,依照一定算法选出一个进程,把处置机分配给它,并设臵运行现场,使进程投入执行.16．内存管理有哪些主要功能?他们的主要任务是什么？答：内存管理的主要功能有：内存分配、内存呵护、地址映射和内存扩充. 内存分配：为每道法式分配内存. 内存呵护：确保每道用户法式都只在自己的内存空间运行,彼此互不干扰. 计算机把持系统第三版谜底 3 / 47 地址映射：将地址空间的逻辑地址转换为内存空间与对应的物理地址. 内存扩充：用于实现请求调用功能,臵换功能等.17．设备管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？答：主要功能有: 缓冲管理、设备分配和设备处置以及虚拟设备等. 主要任务: 完成用户提出的时间：二O二一年七月二十九日I/O 请求,为用户分配I/O 设备；提高CPU 和I/O 设备的利用率；提高I/O速度；以及方便用户使用I/O设备.18．文件管理有哪些主要功能？其主要任务是什么？答：文件管理主要功能：文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和呵护. 文件管理的主要任务：管理用户文件和系统文件,方便用户使用,保证文件平安性.21.微内核把持系统具有哪些优点？它为何能有这些优点？答：1）提高了系统的可扩展性 2）增强了系统的可靠性 3）可移植性 4）提供了对分布式系统的支持计算机把持系统第三版谜底 4 / 47 5）融入了面向对象技术23．在微内核OS中,为什么要采纳客户/服务器模式？答：C/S 模式具有共同的优点：⑴数据的分布处置和存储.⑵便于集中管理.⑶灵活性和可扩充性.⑷易于改编应用软件. 21．试描述什么是微内核OS. 答：1）足够小的内核 2）基于客户/服务器模式 3）应用机制与战略分离原理 4）采纳面向对象技术. 24．在基亍微内核结构的OS中,应用了哪些新技术？答：在基于微内核结构的OS 中,采纳面向对象的法式设汁技术. 23．何谓微内核技术？在微内核中通常提供了哪些功能？答：把把持系统中更多的成份和功能放到更高的条理（即用户模式）中去运时间：二O二一年七月二十九日行,而留下一个尽量小的内核,用它来完成把持系统最基本的核心功能,称这种技术为微内核技术.在微内核中通常提供了进程（线程）管理、初级存储器管理、中断和陷入处置等功能.时间：二O二一年七月二十九日。
计算机操作系统(第四版)汤小丹课后答案完整版
第一章1．设计现代OS的主要目标是什么？答:（1）有效性 (2）方便性（3)可扩充性（4）开放性2．OS的作用可表现在哪几个方面？答:（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口(2）OS作为计算机系统资源的管理者（3)OS实现了对计算机资源的抽象3．为什么说OS实现了对计算机资源的抽象？答：OS首先在裸机上覆盖一层I/O设备管理软件，实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件，实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能，隐藏了对硬件操作的细节，由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展：（1）不断提高计算机资源的利用率；(2）方便用户;（3）器件的不断更新换代；（4）计算机体系结构的不断发展。
5．何谓脱机I/O和联机I/O?答：脱机I/O 是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机，在外围机的控制下，把纸带或卡片上的数据或程序输入到磁带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的.而联机I/O方式是指程序和数据的输入输出都是在主机的直接控制下进行的。
6．试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?答：推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。
主要表现在：CPU 的分时使用缩短了作业的平均周转时间；人机交互能力使用户能直接控制自己的作业；主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机，独立地处理自己的作业。
7．实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户.解决方法：针对及时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。
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第一章作者：佚名来源：网络1、有一台计算机，具有IMB 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 个进程同时等待刀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＝l-（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＝l-（1-80%)9 = 0.87故增加IMB 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180rns 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UO操作时间由图给出。
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lms , 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）:? 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）: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）:调度执行时间ITns ，多道运行方式（非抢占式）:4在单CPU 和两台I/O( I1 , 12 ）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：Jobl : I2 ( 30ms ）、CPU ( 10ms ）、I1 ( 30ms ）、CPU ( 10ms ）、I2 ( 20ms )Job2 : I1 ( 20ms ）、CPU ( 20ms ）、I2 ( 40 ms )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Jobl 、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：( l ）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 ）I2设备利用率。
答：画出三个作业并行工作图如下（图中着色部分为作业等待时间）: ,( 1 ) Job1 从投入到运行完成需110ms , Job2 从投入到运行完成需90ms , Job3 从投入到运行完成需110ms.CPU 空闲时间段为：60ms 至70ms , 80ms 至90ms , 100ms 至110ms 。
所以CPU 利用率为（110-30）/10 = 72.7 ％。
设备I1 空闲时间段为：20ms 至40ms , 90ms 至100ms,故I1的利用率为(110-30)/l10 = 72 . 7 ％。
设备I2 空闲时间段为：30ms 至50ms，故I2的利用率为(110-20) / 110 =81.8 ％。
5 在单CPU 和两台I/O( I1 , 12 ）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：Jobl : I2 ( 30ms ）、CPU ( 10rns ）、I1 ( 30ms ）、CPU ( 10ms )Job2 : I1 ( 20ms ）、CPU ( 20ms ）、I2 ( 40ms )Job3 : CPU ( 30ms ）、I1 ( 20ms )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 。
试求：( l ）每个作业从投入到完成分别所需的时间．( 2 ）每个作业投入到完成CPU 的利用率。
（3 ）I/0设备利用率。
答：画出三个作业并行工作图如下（图中着色部分为作业等待时间）:( 1 ) Job1从投入到运行完成需80ms , Job2 从投入到运行完成需90ms , Job3 从投入到运行完成需90ms 。
( 2 ) CPU 空闲时间段为：60ms 至70ms , 80ms 至90ms 。
所以CPU利用率为( 90-20 ) / 90 = 77.78 ％。
( 3 ）设备I1 空闲时间段为：20ms 至40ms ，故I1 的利用率为（90-20 ) / 90 = 77 . 78 ％。
设备I2 空闲时间段为：30ms 至50ms ，故I2 的利用率为（90-20 ) / 90=77.78 ％。
6 若内存中有3 道程序A 、B 、C ，它们按A 、B 、C 优先次序运行。
各程序的计算轨迹为：A ：计算（20 ）、I/O( 30 ）、计算（10 )B ：计算（40 ）、I/O( 20 ）、计算（10 )c ：计算（10 ）、I/O ( 30 ）、计算（20 )如果三道程序都使用相同设备进行I/O（即程序用串行方式使用设备，调度开销忽略不计）。
试分别画出单道和多道运行的时间关系图。
两种情况下，CPU 的平均利用率各为多少？答：分别画出单道和多道运行的时间图( 1 ）单道运行时间关系图单道总运行时间为190ms 。
CPU 利用率为（190-80 ）/190 = 57.9 %单道运行时间关系图多道总运行时间为140ms 。
CPU 利用率为（140-30 ) / 140 = 78.6 %7 若内存中有3 道程序A 、B 、C ，优先级从高到低为A 、B 和C ，它们单独运行时的CPU 和I/O 占用时间为：如果三道程序同时并发执行，调度开销忽略不计，但优先级高的程序可中断优先级低的程序，优先级与I/O 设备无关。
试画出多道运行的时间关系图，并问最早与最迟结束的程序是哪个？每道程序执行到结束分别用了多少时间？计算三个程序全部运算结束时的CPU 利用率？答：画出三个作业并发执行的时间图：( l ）最早结束的程序为B ，最后结束的程序为C 。
( 2 ）程序A 为250ms 。
程序B 为220ms 。
程序C 为310ms 。
( 3 ) CPU 利用率为（310 -120 ) / 310 = 61.3 %有两个程序，A 程序按顺序使用：( CPU)10 秒、（设备甲）5 秒、（CPU）5 秒、（设备乙）10 秒、（CPU）10 秒。
B程序按顺序使用：（设备甲）10 秒、（CPU）10 秒、（设备乙）5 秒、( CPU)5 秒、（设备乙）10 秒。
在顺序环境下先执行A ，再执行B ，求出总的CPU 利用率为多少？答：程序A 执行了40 秒，其中CPU 用了25 秒。
程序B 执行了40 秒，其中CPU 用了15 秒。
两个程序共用了80 秒，CPU 化40 秒。
故CPU 利用率为40/80 =50 ％。
9、在某计算机系统中，时钟中断处理程序每次执行的时间为2ms （包括进程切换开销）。
若时钟中断频率为60HZ ，试问CPU用于时钟中断处理的时间比率为多少？答：因时钟中断频率为60HZ ，所以，时钟周期为：l / 60s = 50/3ms 。
在每个时钟周期中，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)=6/50 = 12％。
首页入门学习程序员计算机考研计算机电子书下载硬件知识网络知识专业课程答案下载视频教程下载第二章作者：佚名来源：网络1.下列指令中哪些只能在核心态运行？(l）读时钟日期；(2）访管指令；(3）设时钟日期；(4）加载PSW; (5）置特殊寄存器：(6）改变存储器映象图；(7）启动I/O指令。
答：( 3 ) , ( 4 ) , ( 5 ) , ( 6 ) , ( 7 ) .2 假设有一种低级调度算法是让“最近使用处理器较少的进程”运行，试解释这种算法对“I/O 繁重”型作业有利，但并不是永远不受理“处理器繁重”型作业。
答：因为I/O繁忙型作业忙于I/O，所以它CPU 用得少，按调度策略能优先执行。
同样原因一个进程等待CPU 足够久时，由于它是“最近使用处理器较少的进程”，就能被优先调度，故不会饥饿。
3 并发进程之间有什么样的相互制约关系？下列日常生活中的活动是属哪种制约关系：(1）踢足球，(2）吃自助餐，(3）图书馆借书，(4）电视机生产流水线工序。
答：并发进程之间的基本相互制约关系有互斥和同步两种。
其中（1）、（3）为互斥问题．(2）、(4）为同步问题。
4 在按动态优先数调度进程的系统中，每个进程的优先数需定时重新计算。
在处理器不断地在进程之间交替的情况下，重新计算进程优先数的时间从何而来？答：许多操作系统重新计算进程的优先数在时钟中断处理例程中进行，由于中断是随机碰到哪个进程，就插入哪个进程中运行处理程序，并把处理时间记在这个进程的账上。
5 若后备作业队列中等待运行的同时有三个作业J1 、J2、J3 ，已知它们各自的运行时间为a 、b 、c，且满足a < b ＜c，试证明采用短作业优先算法调度能获得最小平均作业周转时间。
答：采用短作业优先算法调度时，三个作业的总周转时间为：Tl = = a + ( a +b ) + ( a + b + c ) = 3a + 2b + c ①若不按短作业优先算法调度，不失一般性，设调度次序为：J2 、J1 、J3 。
则三个作业的总周转时间为：T2=b＋(b＋a ) ＋(b＋a + c ) = 3b + 2a + c ②令②-①式得到：T2 - Tl = b- a> 0可见，采用短作业优先算法调度才能获得最小平均作业周转时间。
6、若有一组作业J1 ，…，Jn ，其执行时间依次为S1 ，…, Sn 。
如果这些作业同时到试找出一种作业调度算法到达系统，并在一台单CPU 处理器上按单道方式执行。