OS课程例题与解答.ppt

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1、OS课程例题与解答徐小龙1、多道程序设计技术1、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。1、多道程序设计技术1、解答画出两道程序并发执行图如下：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

2、)050100150180200250300打印计算打印输入计算A打印A打印B输入A计算B计算一1、多道程序设计技术2、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。ABCC11＝30msC21=60msC31=20ms∣∣∣I12＝40msI22=30msI32=40ms∣∣∣C13＝10msC23=10msC33=20ms1、多道程序设计技术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。1、多道程序

3、设计技术2、解答1）忽略调度执行时间，多道运行方式（抢占式）：1、多道程序设计技术2、解答1）忽略调度执行时间，多道运行方式（非抢占式）：1、多道程序设计技术2、解答2）调度执行时间1ms，多道运行方式（抢占式）：1、多道程序设计技术2、解答2）调度执行时间1ms，多道运行方式（非抢占式）：1、多道程序设计技术3、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

4、(40ms)Job3：CPU(30ms)、I1(20ms)、CPU(10ms)、I1(10ms)1、多道程序设计技术3、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设备利用率。1、多道程序设计技术3、解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、多道程序设计技术3、解答(1)Job1从投入到运行完成需110ms，Job2从投入到运行完成需90ms，Job

5、3从投入到运行完成需110ms。(2)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)/110=72.7%。(3)设备I1空闲时间段为：20ms至40ms，90ms至100ms，故I1的利用率为(110-30)/110=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%。2、处理器管理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PSW；（5）置特殊寄存器；（6）改变存储器映象图（7）启动I/

6、O指令。解答：(3)，(4)，(5)，(6)，(7)。2、处理器管理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。解答：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。2、处理器管理3、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达系统，并在一台单CPU处理器上按单道方式执行。试找出一种作业调度算法，使得平均作

7、业周转时间最短。2、处理器管理3、解答首先，对n个作业按执行持续重新进行排序，则对n个作业：J1’，…，Jn’，它们的运行时间满足：S1’≤S2’≤…≤S(n-1)’≤Sn’。那么有：T=[S1’+(S1’+S2’)+(S1’+S2’+S3’)+…+(S1’+S2’+S3’+…+Sn’)]/n=[n×S1’+(n-1)×S2’+(n-3)×S3’]+…+Sn’]]/n=(S1’+S2’+S3’+…+Sn’)－[0×S1’+1×S2’+2×S3’+…+(n-1)Sn’]/n2、处理器管理3、解答由于任何调度方式下，S1’+S2’+S3’+…+Sn’为一