操作系统部分习题参考答案（孙钟秀版）

操作系统部分习题参考答案

第一章

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180ms至200ms间(见图中

有色部分)。

5. 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) 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

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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) 从作业的投入到完成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)/80=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%。

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第二章

7．假定执行作业Job1——Job5，作业号即为其到达顺序，依次在时刻0按照序号1、2、3、4、5进入单处理器系统。

作业号 执行时间/ms 优先权 Job1 10 3 Job2 1 1 Job3 2 3 Job4 1 4 Job5 5 2 （1）分别采用先来先服务调度算法、时间片轮转算法（时间片为1ms）、短作业优先算法及非抢占式优先权调度算法，计算出各作业的执行次序（注意：优先权越高，其数值越小） （2）计算每种情况下作业的平均周转时间和平均带权周转时间。

答：（1）采用先来先服务调度算法

执行次序 Job1 Job2 Job3 Job4 Job5 执行时间 10 1 2 1 5 等待时间 0 10 11 13 14 开始时间 0 10 11 13 14 13.4 7.26 完成时间 10 11 13 14 19 周转时间 10 11 13 14 19 带权周转时间 1 11 6.5 14 3.8 作业平均周转时间 作业平均带权周转时间 （2）采用时间片轮转算法，令时间片=1，各作业执行情况为：1234513515151511111

执行次序 Job1 Job2 Job3 Job4 Job5

执行时间 10 1 2 1 5 完成时间 19 2 7 4 14 周转时间 19 2 7 4 14 带权周转时间 1.9 2 3.5 4 2.8 3

作业平均周转时间 作业平均带权周转时间 9.2 2.84 （3）短作业优先算法

执行次序 Job2 Job4 Job3 Job5 Job1 执行时间 1 1 2 5 10 等待时间 0 1 2 4 9 开始时间 0 1 2 4 9 7 1.74 完成时间 1 2 4 9 19 周转时间 1 2 4 9 19 带权周转时间 1 2 2 1.8 1.9 作业平均周转时间 作业平均带权周转时间

（4）非抢占式优先权调度算法

执行次序 Job2 Job5 Job1 Job3 Job4 优先数 1 2 3 3 4 执行时间 1 5 10 2 1 等待时间 0 1 6 16 18 12 6.36 周转时间 1 6 16 18 19 带权周转时间 1 1.2 1.6 9 19 作业平均周转时间 作业平均带权周转时间

11. 5个批处理作业A到E均已到达计算中心，其运行时间分别2、4、6、8和10分钟；各自的优先级分别被规定为1、2、3、4和5，这里5为最高级。对于1）时间片轮转算法、2）优先数法、3）短作业优先算法、4）先来先服务调度算法(按到达次序C、D、B、E、A)，在忽略进程切换时间的前提下，计算出平均作业周转时间。（对1）每个作业获得相同的2分钟长的时间片；对2）到4）采用单道运行，直到结束。）

答： (1) 时间片轮转法

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