操作系统作业参考答案2.docx
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操作系统作业参考答案2.docx
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操作系统作业参考答案2
应用题参考答案
第二章
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/O指令。
答:
(3),(4),(5),(6),(7)。
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。
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。
6、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,使得平均作业周转时间最短。
答:
首先,对n个作业按执行时间从小到大重新进行排序,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’]/n
由于任何调度方式下,S1’+S2’+S3’+…+Sn’为一个确定的数,而当S1’≤S2’≤…≤S(n-1)’≤Sn’时才有:
0×S1’+1×S2’+2×S3’+…+(n-1)Sn’的值最大,也就是说,此时T值最小。
所以,按短作业优先调度算法调度时,使得平均作业周转时间最短。
10、有5个待运行的作业,预计其运行时间分别是:
9、6、3、5和x,采用哪种运行次序可以使得平均响应时间最短?
答:
按照最短作业优先的算法可以使平均响应时间最短。
X取值不定,按照以下情况讨论:
1)x≤3次序为:
x,3,5,6,9
2)3 3,x,5,6,9 3)5 3,5,x,6,9 4)6 3,5,6,x,9 5)9 3,5,6,9,x 11、有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)FCFS调度算法 (2)优先级调度算法 (3)时间片轮转法 按次序ABCDEBCDECDEDEE轮转执行。 (4)SJF调度算法 20、有一个四道作业的操作系统,若在一段时间内先后到达6个作业,它们的提交和估计运行时间由下表给出: 系统采用剩余SJF调度算法,作业被调度进入系统后中途不会退出,但作业运行时可被剩余时间更短作业抢占。 (1)分别给出6个作业的执行时间序列、即开始执行时间、作业完成时间、作业周转时间。 (2)计算平均作业周转时间。 答: 作业提交需运行开始运行被抢占还完成周转 号时间时间时间需运行时间时间时间 J18: 00608: 004010: 35155 J28: 20358: 20309: 5595 J38: 25208: 258: 4520 J48: 30259: 00259: 2555 J58: 3558: 458: 5015 J68: 40108: 509: 0020 说明: (1)J2到达时抢占J1;J3到达时抢占J2。 (2)但J4到达时,因不满足SJF,故J4不能被运行,J3继续执行5分钟。 (3)由于是4道的作业系统,故后面作业不能进入主存而在后备队列等待,直到有作业结束。 (4)根据进程调度可抢占原则,J3第一个做完。 而这时J5、J6均己进入后备队列,而J5可进入主存。 (5)因J5最短,故它第二个完成。 这时J6方可进入主存。 因J6最短,故它第三个完成。 (6)然后是: J4、J2和J1 (7)T=(155+95+20+55+15+20)/6=60 27、某多道程序系统供用户使用的主存为100K,磁带机2台,打印机1台。 采用可变分区主存管理,采用静态方式分配外围设备,忽略用户作业I/O时间。 现有作业序列如下: 作业调度采用FCFS策略,优先分配主存低地址区且不准移动已在主存的作业,在主存中的各作业平分CPU时间。 现求: (1)作业被调度的先后次序? (2)全部作业运行结束的时间? (3)作业平均周转时间为多少? (4)最大作业周转时间为多少? 答: (1)作业调度选择的作业次序为: 作业1、作业3、作业4、作业2和作业5。 (2)全部作业运行结束的时间9: 30。 (3)周转时间: 作业1为30分钟、作业2为55分钟、作业3为40分钟、作业4为40分钟和作业5为55分钟。 (4)平均作业周转时间=44分钟。 (5))最大作业周转时间为55分钟。 分析: 本题综合测试了作业调度、进程调度、及对外设的竞争、主存的竞争。 8: 00作业1到达,占有资源并调入主存运行。 8: 20作业2和3同时到达,但作业2因分不到打印机,只能在后备队列等待。 作业3资源满足,可进主存运行,并与作业1平分CPU时间。 8: 30作业1在8: 30结束,释放磁带与打印机。 但作业2仍不能执行,因不能移动而没有30KB的空闲区,继续等待。 作业4在8: 30到达,并进入主存执行,与作业3分享CPU。 8: 35作业5到达,因分不到磁带机/打印机,只能在后备队列等待。 9: 00作业3运行结束,释放磁带机。 此时作业2的主存及打印机均可满足,投入运行。 作业5到达时间晚,只能等待。 9: 10作业4运行结束,作业5因分不到打印机,只能在后备队列继续等待。 9: 15作业2运行结束,作业5投入运行。 9: 30作业全部执行结束。 28、某多道程序设计系统采用可变分区主存管理,供用户使用的主存为200K,磁带机5台。 采用静态方式分配外围设备,且不能移动在主存中的作业,进程调度采用FCFS,忽略用户作业I/O时间。 现有作业序列如下: 现求: (1)FIFO算法选中作业执行的次序及作业平均周转时间。 (2)SJF算法选中作业执行的次序及作业平均周转时间。 答: (1)FIFO算法选中作业执行的次序为: A、B、D、C和E。 作业平均周转时间为63分钟。 (2)SJF算法选中作业执行的次序为: A、B、D、E和C。 作业平均周转时间为58分钟。 详细说明: 1.先来先服务算法。 说明: (1)8: 30作业A到达并投入运行。 注意它所占用的资源。 (2)8: 50作业B到达,资源满足进主存就绪队列等CPU。 (3)9: 00作业C到达,主存和磁带机均不够,进后备作业队列等待。 (4)9: 05作业D到达,磁带机不够,进后备作业队列等待。 后备作业队列有C、D。 (5)9: 10作业A运行结束,归还资源磁带,但注意主存不能移动(即不能紧缩)。 作业B投入运行。 作业C仍因主存不够而等在后备队列。 这时作业E也到达了,也由于主存不够进入后备作业队列。 此时作业D因资源满足(主存/磁带均满足),进主存就绪队列等待。 后备作业队列还有C、E。 (6)9: 35作业B运行结束,作业D投入运行。 这时作业C因资源满足而调入主存进就绪队列等CPU。 而作业E因磁带机不够继续在后备作业队列等待。 (7)9: 55作业D运行结束,作业C投入运行。 这时作业E因资源满足而调入主存进就绪队列等CPU。 (8)10: 30作业C运行结束,作业E投入运行。 (9)10: 40作业E运行结束。 2.短作业优先算法。 说明: (1)8: 30作业A到达并投入运行。 注意它所占用的资源。 (2)8: 50作业B到达,资源满足进主存就绪队列等CPU。 (3)9: 00作业C到达,主存和磁带机均不够,进后备作业队列等待。 (4)9: 05作业D到达,磁带机不够,进后备作业队列等待。 后备作业队列有C、D。 (5)9: 10作业A运行结束,归还资源磁带,但注意主存不能移动(即不能紧缩)。 作业B投入运行。 作业C仍因主存不够而等在后备队列。 这时作业E也到达了,虽然该作业最短,也由于主存不够进入后备作业队列。 此时作业D因资源满足(主存/磁带均满足),进主存就绪队列等待。 后备作业队列还有C、E。 (6)9: 35作业B运行结束,作业D投入运行。 这时作业C和E资源均满足,但按SJF应把作业E调入主存进就绪队列等CPU。 而作业C因磁带机不够继续在后备作业队列等待。 (7)9: 55作业D运行结束,作业C调入主存进就绪队列等CPU。 (8)10: 05作业E运行结束,作业C投入运行。 (9)10: 40作业C运行结束。 因而得到作业选中次序为A、B、D、E、C。
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