计算机操作系统(刘循)练习答案

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1、练习答案(人民邮电原版，存在错误，请慎重使用)练习11.1-1.10题解见书1.11有一台输入设备和一台输出设备的计算机系统上，运行有两道程序。两道程序投入运行情况如下：程序1先开始运行，其运行轨迹为：计算50ms、输出100ms、计算50ms、输出100ms，结束；程序2后开始运行，其运行轨迹为：计算50ms、输入100ms、计算100ms、结束。1.忽略调度时间，指出两道程序运行时，CPU是否有空闲？在哪部分空闲？2.有无等待CPU的情况？如果有，发生在哪部分？题解:由题画出CPU利用图如下：由图可知，1.CPU有空闲，在100ms~150ms

2、时间段是空闲的。2.程序1无等待时间，而程序2在一开始的0ms~50ms时间段会等待。1.12在计算机系统上运行三道程序，运行次序为程序1、程序2、程序3。程序1的运行轨迹为：计算20ms、输入40ms、计算10ms。程序2的运行轨迹为：计算40ms、输入30ms、计算10ms。程序3的运行轨迹为：计算60ms、输入30ms、计算20ms。忽略调度时间，画出三道程序运行的时间关系图；完成三道程序共花多少时间？与单道程序比较，节省了多少时间？解答：三道程序运行，完成三道程序共花170ms。与单道程序（260ms）比较，节省了90ms。（始终按照1-2

3、-3的次序，即程序1→程序2→程序3→程序1→程序2→（在程序3运行前会停10ms等待输入完成）程序3。（如果不是按照程序1、2、3的次序完成则会有多种情况。）1.13在计算机系统上有两台输入/输出设备，运行两道程序。程序1的运行轨迹为：计算10ms、输入5ms、计算5ms、输出10ms、计算10ms。程序2的运行轨迹为：输入10ms、计算10ms、输出5ms、计算5ms、输出10ms。在顺序环境下，先执行程序1，再执行程序2，求总的CPU利用率为多少？题解：由题画出CPU利用图如下：由图可知，在总共80ms的时间里，CPU空闲时间为40ms，即：

4、CPU利用率=40ms/80ms*100%=50%1.14一个计算机系统有足够的内存空间存放3道程序，这些程序有一半的时间在空闲等待I/O操作。问多大比例的CPU时间被浪费掉了。题解：由题画图如下：因为每个程序有一半的时间在等待I/O操作，所以在并发状态下，程序1、程序2、程序3所占时间比依次减半（如上图），所以浪费的时间比例为1/8。练习22.1-2.17题解见书2．18某系统中进程状态变化如图2.22所示，当对系统中的进程进行观察时，发现某一进程产生的一次状态变化会引起另一进程发生状态变化。（1）在什么情况下，一个进程的状态变化3能够立即引起另

5、一进程的状态变化1？（2）在什么情况下，一个进程的状态变化2能够立即引起另一进程的状态变化1？（3）进程的状态变化3是否可能引起另一进程的状态变化2？进程的状态变化3是否可能引起另一进程的状态变化1？解答：（1）当就绪队列中还存在其它进程的情况下，一个进程的状态变化3能够立即引起另一进程的状态变化2。（2）当就绪队列中还存在其它进程的情况下，一个进程从运行状态变化到就绪状态后，另一个就绪进程能够从就绪状态变为运行状态。（3）不可能，可能。2．19分别写出相应的程序来描述图2.23中的前趋图。解答S1S2S3S4S5S6S7程序：S1:a:=x+1S

6、2:b:=a+2S3:c:=a+3S4:d:=b+4S5:e:=b+cS6:f:=e+5S7:g=e+6S1S2S3S4S5S6S7程序：S1:a:=x+1S2:b:=a+2S3:c:=a+3S4:d:=b+4S5:e:=b+cS6:f:=d+eS7:g:=c+e2.20假设在一个系统中，新进程以每分钟8个进程的速率到达，每个进程请求服务的平均时间为6s，估计在一个单处理器系统中CPU忙的时间比率。如果新进程以每分钟10个进程的速率到达，每个进程请求服务的平均时间也为6s，估计在一个单处理器系统中CPU忙的时间比率。如果新进程创建以每分钟超过10个

7、进程的速率到达，每个进程请求服务的平均时间为6s，估计在一个单处理器系统中CPU忙得时间比率，并解释此时的情况。解答：因为新进程每分钟8个进程的速率到达，每个进程之间达到的时间间隔为7.5s。由于每个进程占用6s的CPU时间。所以，1分钟之内CPU的空间时间为8*1.5s=12s。CPU的利用率为48/60=0.8，即80%。因为新进程每分钟10个进程的速率到达，每个进程之间达到的时间间隔为6s。由于每个进程占用6s的CPU时间。所以，1分钟之内CPU的空间时间为0s。CPU的利用率为100%。如果新进程创建以每分钟超过10个进程的速率到达，每个进

8、程请求服务的平均时间为6s，则请求服务时间会大于1分钟，CPU一直会处于繁忙，所以CPU忙的时间比率同样为100%。2.2