徐宗元操作系统 课后习题答案

习题参考答案

1．6．3选择题

1. (1) (5) (6) (7) (10)

2. A—(2) B—(1) C—(1) D—(4) E--(3) 3. A—(3) B—(4) C—(1) D—(3) E—(4) 4. A—(8) B--(9) C—(1) D—(5) E—(2) 5. A—(5) B—(2)

6. A—(2) B—(3) C—(4) E—(1) 7. A—(2) B—(1) C—(3) E—(4) 8. A—(2) B—(4) C—(3) 9. A—(4) B—(5) 10. A—(4) B—(2)

11. A—(3) B—(1) C—(1) D—(3) E--(4) 12. A—(3) B—(2) C—(4) D—(1) E--(2) 13. A—(2) 14. A—(1)

15. A—(3) B—(4) 16. A—(1)

17. A—(2) B—(4) C—(3) D—(1) 18. A—(3) 19. A—(4)

1.6.4 问答题 3. 答：

批处理OS：目标是提高系统资源的利用效率。系统自动地连续处理一批作业，用户不能直接干预作业执行。没有多路性、独立性、交互性、及时性，系统要求可靠。适合对处理结束时间要求不太严格、作业运行步骤比较规范、程序已经过考验的作业成批处理。

分时OS：目标是为了满足多个用户及时进行人-机交互的需要。系统采用时间片轮转方式，多个用户同时在各自的终端上与系统进行交互式工作，系统对各用户请求及时响应。有多路性（多个用户同时在各自的终端上工作）、独立性（用户感觉独占计算机）、交互性（用户能与系统进行广泛的人机对话）、及时性（系统对各用户请求及时响应），系统要求可靠。适用于频繁交互的作业，如程序调试、软件开发等。

实时OS：目标是为了提高系统的响应时间，对随机发生的外部事件作出及时响应并对其进行处理。系统采用“事件驱动”方式，接收到外部信号后及时处理，并且要求在严格的时限内处理完接收的事件，实时性（快速的响应时间）和高度可靠性是实时OS最重要的设计目标。交互能力有限，实时系统（如实时信息处息系统）一般是专用系统。适用于响应时间要求在严格的专用系统。 6．解：

分时系统响应时间T= n×q，式中n为用户数，q为时间片。 q（时间片）＝s（切换时间）+tP（处理时间）。

当①q比0大一点和②q＝s时q≦s，即tP＝0，表示在q时间片内系统忙于在进程间切换，没有时间用于处理进程任务，无法完成进程各任务，类似死循环。当第③种情况s

1

随着时间片q增大，在一个时间片内处理时间tP所占比例增大，即一个时间片内CPU利用率提高，但随q增大，响应时间T也增大。

当q增大到q=t第④种情况，由于t是进程发出I/O请求前的平均执行时间，t>>s，系统给每一个交互进程执行的时间片足以让该进程产生一个输入输出要求，这样可使用户进程工作在最高速度上，并且也减少了不必要的进程间转接处理机时的开销，提高了输入输出设备的利用率，同时也能提供较好的周转时间。这时如适当选择用户数n使响应时间T控制在1秒内，则此时时间片q选择最佳。

在第⑤种情况q＞t，随着时间增大，在一个时间片内，进程必要提出一个I/O请求，这时剩余不用的时间片时间增大，造成CPU机时的浪费，CPU的利用率也逐步降低，而响应时间也逐步增大，进程的周转时间也增大。

当q增大到无穷大，第⑥种情况时，时间片轮转算法也退化为先来先服务算法。

2．8．4选择题

1. A--(5) B—(1) C—(2) D—(2) E---(1) 2. (1) (5) (6) (7) (9)

3. A—(3) B—(1) C—(2) D—(1) E—(3) 4. A—(3) B--(3) C—(4) D—(1) E--(2) 5. A—(3) B--(2) C—(3) D—(1) E—(4) 6. A—(2) B—(3) C—(1) D—(3) E—(4) 7. A—(3) B—(1) C—(2) D—(3) E—(2) 8. A—(4) B—(2) C—(1) D—(6) E—(2) 9. (1) (3) (5) (7) (10)

10. A—(2) B—(6) C—(5) D—(4) E—(6) 11. A—(3) B—(2) C—(8) D—(7) E—(3) 12. A—(6) B—(1) C—(4) D—(4) E—(1) 13. (5)

14. A—(4) B—(3) C—(3) D—(1) 15. A—(3) B—(2) C—(2) D—(4) 16. A—(3) B—(2) C—(4)

17. A—(2) B—(5) C—(3) D—(4) 18. A—(2) B—(1) C—(3) D—(2) 19. (4) 20. (6)

21. A—(3) B—(1) C—(2) D—(2) E—(4) 22. A—(3) B—(2) C—(1) D—(3) E—(1) 23. A—(4) B—(2) C—(3) D—(2) E—(3) 24. A—(4) B—(3) 25．A—(2) 26. A—(3)

27. A—(4) B—(4) 28. A—(3)

29. A—(3) B—(2)

30. A—(3) B—(4) C—(1) 31. A—(4)

2

32. A—(3) B—(2) C—(4) D—(1) 33. A—(2)

2．8．5问答题 8.答：

(1)在控制程序介入时间可以忽略不计的假设下，没有运行进程一定就没有就绪进程。 (2)A.没有运行进程--此时一定就没有就绪进程，其它全部进程一定排在阻塞队列中；B。没有就绪进程---此时有一个运行进程，其它全部进程一定排在阻塞队列中；运行进程和就绪进程都没有--此时其它全部进程一定排在阻塞队列中。 ⑶实现抢先式优行级调度的多道程序环境内，运行进程一定是自由进程(就绪进程)中优先权最高的；实现非抢先式优先级调度的多道程序环境内，运行进程不一定是自由进程(就绪进程)中优先权最高的。 10. 操 作 情 况 信号灯值 操作结果说明 事P1(生产者) P2(消费者) S1 S2 件 0 ... ... 2 0 初 始 化 1 - P(S2) 2 -1 P2阻塞 2 P(S1) - 1 -1 P1正常 3 V(S2) - 1 0 P1正常、P2唤醒 4 P(S1) - 0 0 P1正常 5 - V(S1) 1 0 P2正常 6 V(S2) - 1 1 P1正常 7 P(S1) - 0 1 P1正常 8 V(S2) - 0 2 P1正常 9 P(S1) -1 P1阻塞 11.

进程 Allocation Need Availabe Abelable+ Allocation No A B C D A B C D A B C D A B C D P0 0 0 3 2 0 0 1 2 1 6 2 2 1 6 5 4 1 P1 1 0 0 0 1 7 5 0 1 9 8 6 2 9 8 6 3 P2 1 3 5 4 2 3 5 6 2 9 8 6 3 12 13 10 4 P3 0 3 3 2 0 6 5 2 1 6 5 4 1 9 8 6 2 P4 0 0 1 4 0 6 5 6 3 12 13 10 3 12 14 14 可以找到一个安全序列{P0、P3、P1、P2、P4}，系统是安全的。 进程P2此时提出资源申请（1，2，2，2）, 如系统实施此次分配使系统可用资源减到（0，4，0，0），再也无法满足各进程对资源的需求，系统进入一个不安全状态，系统不能将资源分配给进程P2。

进程 Allocation Need Availabe Abelable+ Allocation No A B C D A B C D A B C D A B C D P0 0 0 3 2 0 0 1 2 0 4 0 0 P1 1 0 0 0 1 7 5 0 P2 2 5 7 6 1 1 3 4 P3 0 3 3 2 0 6 5 2 P4 0 0 1 4 0 6 5 6 12．

1. 先来先服务调度算法FCFS作业调度次序的计算：

3

FCFS按照作业到达的先后次序来选择作业，按作业到达时间的先后次序五个作业调度次序为A、B、C、D、E。

2. 短作业优先调度算法SJF作业调度次序的计算：

SJF在到达的作业中挑选所需运行时间最短的作业进入主存先运行，调度次序如下： T=0：只有作业A已到达，调度作业A运行。

T=4：作业A完成，作业B、C、D、E已全部到达，比较作业B、C、D、E的运行时间，按运行时间短的作业先运行，则调度次序为D、B、E、C。 调度图：

T 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 FCFS A A A A B B B C C C C C D D E E E E SJF A A A A D D B B B E E E E C C C C C 进 程 A1 B2 C3 D4 E5 平均 到达时间 Ta 0 1 2 3 4 运行时间 TS 4 3 5 2 4 FCFS 完成时间 Tf 4 7 12 14 18 周转时间 Tq 4 6 10 11 14 9 SJF 完成时间 Tf 周转时间 Tq 4 4 9 8 18 16 6 3 13 9 8 3.高响应比优先(HRRN)(作业)调度算法作业调度次序的计算： T=0：只有作业A已到达，调度作业A运行。

T=4：作业A完成，作业B、C、D、E已到达，计算作业B、C、D、E响应比RP分别为： 1+3/3、1+2/5、1+1/2、1+0/4，作业B响应比最大调度运行。

T=7：作业B完成，作业C、D、E已到达，计算作业C、D、E响应比RP分别为： 1+5/5、1+4/2、1+3/4，作业D响应比最大调度运行。

T=9：作业D完成，作业C、E已到达，计算作业C、E响应比RP分别为： 1+7/5、1+5/4，作业C响应比最大调度运行。 13．

Program ito;

var In1,In2,Out1,Out2:buffer; var In1,In2,Out1,Out2:buffer;

emptyIn1,emptyIn2,fullIn1,fullIn2,emptyOut1,emptyOut2,fullOut1,fullOut2 :SEMAPHORE:=1,1,0,0,1,1,0,0; begin parbegin

procedure Input begin repeat

input from IO; P(emptyIn1);

Add to Buffer In1; V(fullIn1); input from IO;

P(emptyIn2);

4

Add to Buffer In2; V(fullIn2); until false end;

procedure output; begin end;

procedure output; begin repeat

P(fullOut1); P(fullOut1);

Take from Buffer Out1; V(emptyOut1); Output ...; P(fullOut2);

Take from Buffer Out2; V(emptyOut2); Output ...; until false end;

procedure trans; begin end;

procedure trans; begin repeat

P(fullIn1); P(fullIn1); P(emptyOut1);

transform(In1,Out1); V(emptyIn1); V(fullOut1); P(fullIn2); P(emptyOut2);

transform(In2,Out2); V(emptyIn2); V(fullOut2); until false end; parend end

3．7．3选择题

5

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