第一章操作系统答案

在一个单CPU的计算机系统中，有两台外部设备R1、R2和三个进程P1、P2、P3。系统采用可剥夺式优先级的进程调度方案，且所有进程可以并行使用I/O设备，三个进程的优先级、使用设备的先后顺序和占用设备时间如下表所示：

假设操作系统的开销忽略不计，三个进程从投入运行到全部完成，CPU的利用率约为(26)%；R2的利用率约为(27)%(设备的利用率指该设备的使用时间与进程组全部完成所占用时间的比率)。

A．60

B．67

C．78

D．90

正确答案：D
解析：由于使用处理机和输入输出设备时采取可剥夺式多任务并行工作方式，所以在分析每个进程都需要多长时间完成时，可以采用优先级高的进程先分析的方法。高优先级的进程有优先获取资源的权利，因而最高优先级的进程P1发出申请设备的请求会立即得到响应，各设备占用时间为：

在P1占用设备的基础上，P2可以在剩下的进程中优先得到资源：

在P1、P2占用设备的基础上，P3可以在剩下的空闲时间中占用资源；

从图可以看出P2在使用R1设备20ms后，要使用CPU30ms，但当其运行10ms后， P1要使用CPU，由于系统采用可剥夺方式调度，P1优先级高，所以将P2暂停，让P1先运行。同理，P3开始就使用CPU，但在运行20ms后，要让给高优先级的进程P2和 P1。P1从投入运行到完成需要80ms，而P2、P3由于等待资源，运行时间都延长为100ms。 CPU在90ms～100ms共10ms时间内没有利用，所以利用率为90/100=90%，同样计算得R2的利用率为70/100=70%，R1的利用率为60%。

在一个单CPU的计算机系统中，有三台不同的外部设备则、R2、R3和三个进程 P1、P2、P3。系统CPU调度采用可剥夺式优先级的进程调度方案，三个进程的优先级、使用设备的先后顺序和占用设备时间如下表所示：

假设操作系统的开销忽略不计，从三个进程同时投入运行到全部完成，CPU的利用率约为(46)%；R3的利用率约为(47)%(设备的利用率指该设备的使用时间与进程组全部完成所占用时间的比率)。

A．66.7

B．75

C．83.3

D．91.7

正确答案：C

引入多道程序的目的在于()。

A、充分利用CPU，减少CPU的等待时间

B、提高实时响应速度，降低CPU及内存利用率

C、有利于代码共享，减少主存辅存信息交换量

D、充分利用主存储器

正确答案:A

CPU状态分为核心态和用户态,从用户态转换到核心态的途径是( )。

A.运行进程修改程序状态字

B.中断屏蔽

C.系统调用

D.进程调度程序

参考答案：C

在多处理系统中，进程调度用来决定哪个进程得到CPU的控制。调度分为三个阶段：长期，中期，短期。长期调度是指(15)。属于中期调度增加的进程状态是(16)。下面关于短期调度说法正确的是(17)。

A．调度程序把CPU分配给已装入主存储准备运行的进程

B．把进程调人/调出主存储器

C．决定哪些作业或进程可以竞争系统资源

D．决定哪些线程共享存储器

正确答案：C

第一章操作系统答案第一章作业参考解答1.有一台计算机，具有1MB主存储器，操作系统占用200KB，各个用户进程占用200KB。如果用户进程等待I/O操作的时间为80%，若增加1MB主存空间，则CPU的利用率能够提高多少？答：设每个进程等待I/O操作的百分比为P，则n个进程同时等待I/O的概率是P n，当那个进程同时等待I/O期间CPU是空闲的，故CPU的利用率为1-P n。由题意可知，除去操作系统，主存还能容纳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主存，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主存使CPU的利用率提高了47%，即：87%59%=147%147%-1000%=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。(1)(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)。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。试求：(1)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/O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。(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%。7.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单道总运行时间为190ms。CPU利用率为(190-80)/190=57.9%(2)多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%11. 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：1/60s=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%。

虚拟存储器是为了使用户运行比主存在容量大得多的程序，它要在(5)之间进行多次动态调度，这种调度是由(6)来完成的。

A．CPU和I/O BUS

B．地址寄存器和数据寄存器

C．CPU和主存

D．主存和辅存

正确答案：D

以下说法正确的是________。

1、批处理系统中，作业一旦进入系统，用户就不能直接干预作业的运行

2、虚存比主存大得多，它可以大于主存和辅存的总和

3、当一个进程等待分配CPU时，该进程处于等待状态

4、一个进程只可执行一个程序，一个程序只可构成一个进程

A．1

B．2

C．3

D．4

正确答案：A
解析：虚存即为辅存。当一个进程等待分配CPU时，该进程处于就绪状态。一个进程可以执行一个或几个程序，一个程序亦可以构成多个进程。

● 在一个单CPU的计算机系统中，有三台不同的外部设备R1、R2、R3和三个进程P1、P2、P3。系统 CPU 调度采用可剥夺式优先级的进程调度方案，三个进程的优先级、使用设备的先后顺序和占用设备时间如下表所示：

假设操作系统的开销忽略不计，从三个进程同时投入运行到全部完成，CPU 的利用率约为（46） %； R3的利用率约为（47） %（设备的利用率指该设备的使用时间与进程组全部完成所占用时间的比率）。

（46）

A. 66.7

B. 75

C. 83.3

D. 91.7

（47）

A. 66

B. 50

C. 33

D. 17

正确答案：C,B

在一个单CPU的计算机系统中，有3台不同的外部设备R1、R2和R3，以及3个进程P1、P2和P3。系统CPU调度采用可剥夺式优先级的进程调度方案，3个进程的优先级、使用设备的先后顺序和占用设备时间如表3-2所示。

假设操作系统的开销忽略不计，从3个进程同时投入运行到全部完成，CPU的利用率约为(23)%； R3的利用率约为(24)%。其中，设备的利用率是指该设备的使用时间与进程组全部完成所占用时间的比率。

A．66.7

B．75

C．83.3

D．91.7

正确答案：C

以下说法正确的是

①批处理系统中，作业一旦进入系统，用户就不能直接干预作业的运行

②虚存比主存大得多，它可以大于主存和辅存的总和

③当一个进程等待分配CPU时，该进程处于等待状态

④一个进程只可执行一个程序，一个程序只可构成一个进程

A．①

B．②

C．③

D．④

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