操作系统第一章作业讲解

第一章练习题有一、三个作业a、b和c，a是计算作业，b是从磁带中检索数据，c是打印作业。3个任务单个运行时间分别为5分钟、15分钟和10分钟。假定这三项任务可以在15分钟内并行完成。每种资源的利用率是多少？CPU打印机磁带单一道路16.66%33.33%50%茶道33.33%66.67%是100%单一CPU使用率：5 /(5 15 10)=5/30=1/6磁带利用率：15 /(5 15 10)=15/30=1/2打印利用率：10 /(5 15 10)=10/30=1/3多通道CPU利用率：5/15=1/3磁带利用率：15/15=1打印利用率：10/15=2/3在具有2、1个CPU和2个输入/输出设备磁盘和磁带的多通道程序系统中，同时运行2个程序a和b。这两个程序用于CPU、磁盘和磁带的顺序和使用时间如下：程序a:磁带(30S)、CPU(10S)、磁盘(30S)、CPU(10S)、磁带(20S)程序b:磁盘(20S)、CPU(30S)、磁带(40S)假定CPU、磁盘和磁带都同时工作。在单方法和多方法中，1)计划a和b从运行时间到完成运行需要多长时间？2)CPU、磁盘和磁带的利用率是多少？答：在单通路情况下，从投入到运营完成所需的时间a为100S是。b为100S 90S=190S在这两种情况下，从投资到运营完成所需的时间a为120S是。b为90S(未抢占)在这两种情况下，从投资到运营完成所需的时间a为100S是。b为120S(抢占)单一执行的时间图表多通道、非抢占动作时间图多通道、非抢占动作时间图CPU磁带磁盘单一道路26%(5/19)47%(9/19)26%(5/19)2个(抢占/非抢占)42%(5/12)75%(9/12)42%(5/12)3、I/O操作有三个程序a、b和c，它们使用相同的设备，并按照a、b和c的优先级运行。这三个程序的计算机和I/O操作时间如下表所示。假设时间不能忽略，绘制单个程序环境和多个程序环境(假定内存中可以同时加载这三个程序)的执行时间图形，并比较总执行时间。表程序运行的时间表(单位为ms)程序操作abc计算306020I/O403040计算101020单一执行的时间图表多通道、非抢占动作时间图4、实施分时系统的主要问题是什么？该如何解决呢？(课本第7题)答：实施分时系统的核心问题是允许用户与自己的工作进行交互。也就是说，如果用户在自己的终端上输入命令请求系统服务，则系统可以及时接收和处理该命令，并在用户可接受的时间延迟内将结果返回给用户。要及时接收命令并返回输出结果，可以在系统中配置一个多通道卡，为每个终端配置用户输入的命令和用于输出准备的缓冲区。允许系统中的所有用户程序在短时间内运行一次，以确保及时处理用户输入的命令。一方面，用户操作提交后必须立即进入内存。另一方面，系统必须设置非常短的时间(称为时间片)，并规定每个程序一次只运行一个时间片，如果时间片已满，则无论是否运行，都必须将CPU授予下一个操作。分时共享CPU可确保及时处理所有任务，并及时响应用户的请求。5、操作系统的主要特征是什么？最基本的特征是什么？(课本第13题)答：操作系统的四个主要特征是并发、共享、虚拟化和异步。其中最重要的是并发性，所有其他三个要素都以并发性为前提。6，为什么操作系统是异步的？(课本第18题)答：在多通道程序环境中，多个进程可以同时运行，但是由于竞争资源等限制，进程执行是以“挂起”而不是“统一”的方式运行的，因此内存中的每个进程获取处理器执行的时间；