操作系統(tǒng)部分答案

1、操作系統(tǒng) 第三章的作業(yè) 書本 110 頁(yè) 7設(shè)單處理器系統(tǒng)中有 5 個(gè)進(jìn)程 P1、 P2、 P3、 P4、 P5 并發(fā)執(zhí)行，其運(yùn)行時(shí)間分別為 10 、1、2、1、5，優(yōu)先權(quán) 分別為 3、1、3、 4、2，這些進(jìn)程幾乎同時(shí)到達(dá)，在就 緒隊(duì)列中的次序依次為 P1、 P2、P3、 P4、 P5，試計(jì)算采 用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)(時(shí)間片為 2)，短進(jìn)程優(yōu)先、非搶占式優(yōu) 先權(quán)算法進(jìn)行調(diào)度時(shí)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均等待時(shí)間。 解：( 1)時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，時(shí)間片大小為 2min進(jìn) 程到達(dá)系統(tǒng)的時(shí)間運(yùn)行 時(shí)間 (min)開(kāi)始執(zhí)行時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn) 時(shí)間 (min)帶權(quán) 周轉(zhuǎn) 時(shí)間 (min)等待 時(shí)間 (min)P18:

2、00108:00 /8:08/8:12/8:15/8:178:02/8:10/8:14/8:17/ 8:19191.99P28:0018:028:03332P38:0028:038:0552.53P48:0018:058:06665P58:0058:06 /8:10/8:148:08/8:12/ 8:1515310采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法進(jìn)行調(diào)度時(shí)的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為9.6 min ，平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為 3.28 min ，平均等待 時(shí)間為 5.8 min 。2)短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法調(diào)度順序進(jìn)程達(dá)到 系統(tǒng) 的時(shí) 間運(yùn)行時(shí) 間 (min)開(kāi)始 執(zhí)行 時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn) 時(shí)間 (min)帶權(quán) 周轉(zhuǎn) 時(shí)間 (

3、min)等待 時(shí)間 (min)5P18:00108:098:19191.991P28:0018:008:011103P38:0028:028:044222P48:0018:018:022214P58:0058:048:0991.84采用短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法進(jìn)行調(diào)度時(shí)的的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間 為 7 min ，平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為 1.74 min ，平均等 待時(shí)間為 3.2 min 。3.1 ）非搶占式優(yōu)先權(quán)算法 （假設(shè)值越大，優(yōu)先級(jí)越高）調(diào)度順序進(jìn)程達(dá)到 系統(tǒng) 的時(shí) 間運(yùn)行 時(shí)間 （min）優(yōu)先 權(quán)開(kāi)始 執(zhí)行 時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn) 時(shí)間 （min）帶權(quán) 周轉(zhuǎn) 時(shí)間 （min）等待 時(shí)間 （min）2P18:

4、001038:018:11111.115P28:00118:188:191919183P38:00238:118:13136.5111P48:00148:008:011104P58:00528:138:18183.613采用非搶占式優(yōu)先權(quán)算法 （假設(shè)值越大，優(yōu)先級(jí)越高） 進(jìn)行 調(diào)度時(shí)的的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為 12.4 min ，平均帶權(quán)周轉(zhuǎn) 時(shí)間為 6.24 min ，平均等待時(shí)間為 8.6 min 。3.2 ）非搶占式優(yōu)先權(quán)算法 （假設(shè)值越小，優(yōu)先級(jí)越高）調(diào)度順序進(jìn)程達(dá)到 系統(tǒng) 的時(shí) 間運(yùn)行時(shí) 間（min）優(yōu)先 權(quán)開(kāi)始 執(zhí)行 時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn) 時(shí)間 （min）帶權(quán) 周轉(zhuǎn) 時(shí)間 （min）等待 時(shí)間

5、 （min）3P18:001038:068:16161.661P28:00118:008:011104P38:00238:168:18189165P48:00148:188:191919182P58:00528:018:0661.21采用非搶占式優(yōu)先權(quán)算法 （假設(shè)值越小，優(yōu)先級(jí)越高） 進(jìn)行 調(diào)度時(shí)的的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間為 12 min ，平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí) 間為 6.36 min ，平均等待時(shí)間為 8.2 min 。 8有 4 個(gè)作業(yè) J1、 J2、 J3、J4，它們達(dá)到的時(shí)間分別為 9:00 、9:40 、9:50 、10:10 ，所需的 CPU時(shí)間分別為70min 、30min 、10min 、 5

6、min ，分別采用先來(lái)先服務(wù)調(diào) 度算法和短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法進(jìn)行調(diào)度，試問(wèn)它們的調(diào) 度順序、作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均周轉(zhuǎn)時(shí)間各是多少？ 解：（ 1）先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法調(diào)度順序進(jìn)程到達(dá)系統(tǒng)的 時(shí)間所需 CPU 的 時(shí)間（ min ）開(kāi)始執(zhí) 行時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間1J19:00709:0010:10702J29:403010:1010: 40603J39:501010: 4010: 50604J410:10510: 5010: 5545平均周轉(zhuǎn)時(shí)間 T=58.75min2）短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法調(diào)度順序進(jìn)程到達(dá)系統(tǒng)的 時(shí)間所需 CPU 的 時(shí)間（ min ）開(kāi)始執(zhí) 行時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間1J19:00709

7、:0010:10704J29:403010:2510:55753J39:501010:1510:25352J410:10510:1010:155平均周轉(zhuǎn)時(shí)間 T=46.25min9一個(gè)能容納兩道作業(yè)的批處理系統(tǒng)，作業(yè)調(diào)度采用短 作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，進(jìn)程調(diào)度采用搶占式優(yōu)先權(quán)算法。 表 3-11 列出了先后到達(dá)的幾個(gè)作業(yè)的相關(guān)時(shí)間和優(yōu)先級(jí) （值越小，優(yōu)先級(jí)越高），試計(jì)算：各作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存 的時(shí)間和完成時(shí)間；平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。表 3-11 一個(gè)調(diào)度的例子作業(yè)名到達(dá)時(shí)間運(yùn)行時(shí)間 /min優(yōu)先級(jí)Job18:00404Job28:20302Job38:30503Job48:50205解：本題中的批處理系統(tǒng)能容納兩

8、道作業(yè)，即內(nèi)存中最 多允許存在兩道作業(yè)。分析：（1）8:00 時(shí)，作業(yè) Job1 到達(dá)并投入運(yùn)行。（2）8:20 時(shí)，作業(yè) Job2 到達(dá)，且它的優(yōu)先級(jí)高于作業(yè) Job1 ，所以作業(yè) Job1 進(jìn)入就緒隊(duì)列，作業(yè) Job2 投入運(yùn) 行。（3）8:30 時(shí)，作業(yè) Job3 到達(dá)，因?yàn)閮?nèi)存中已經(jīng)存在兩 道作業(yè)： Job1 和 Job2 ，所以作業(yè) Job3 進(jìn)入后備隊(duì)列等 待高級(jí)調(diào)度。（4）8:50 時(shí)，作業(yè) Job2 運(yùn)行結(jié)束 ，作業(yè) Job4 到達(dá)系 統(tǒng)。因?yàn)槭前炊套鳂I(yè)優(yōu)先的原則進(jìn)行高級(jí)調(diào)度，加上作 業(yè) Job4 的運(yùn)行時(shí)間比 Job3 少，所以作業(yè) Job4 被裝入內(nèi) 存就緒隊(duì)列，而作業(yè) J

9、ob1 的優(yōu)先級(jí)比作業(yè) Job4 的優(yōu)先 級(jí)高，所以作業(yè) Job1 投入運(yùn)行。（5）9:10 時(shí)，作業(yè) Job1 運(yùn)行結(jié)束，作業(yè) Job3 被調(diào)入內(nèi) 存，且作業(yè) Job3 的優(yōu)先級(jí)高于作業(yè) Job4 ，因此作業(yè) Job3 投入運(yùn)行。（6）10:00 時(shí)，作業(yè) Job3 運(yùn)行結(jié)束，作業(yè) Job4 投入運(yùn) 行。（7）10:20 時(shí)，作業(yè) Job4 運(yùn)行結(jié)束。 解：由上述分析可得出所有作業(yè)的到達(dá)系統(tǒng)的時(shí)間、進(jìn) 入內(nèi)存的時(shí)間、完成時(shí)間、周轉(zhuǎn)時(shí)間如下：作業(yè)名到達(dá)時(shí)間進(jìn)入內(nèi)存的時(shí) 間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間 （min）Job18:008:009:1070Job28:208:208:5030Job38:309:10

10、10:0090Job48:508:5010:2090平均周轉(zhuǎn)時(shí)間 T=70min10 某系統(tǒng)有 3 個(gè)作業(yè) J1、J2、J3，它們到達(dá)系統(tǒng)的時(shí) 間分別為 9.0 、9.2、9.7 ，所需的 CPU時(shí)間分別為 1.5、 0.4 、1.0 ，系統(tǒng)確定它們?nèi)康竭_(dá)后，采用最高響應(yīng)比優(yōu) 先算法進(jìn)行調(diào)度，并忽略系統(tǒng)的調(diào)度時(shí)間，試問(wèn)它們的 調(diào)度順序是什么？各自的周轉(zhuǎn)時(shí)間是多少？分析：（1）9.7 時(shí)，3 個(gè)作業(yè)都已經(jīng)到達(dá)系統(tǒng)，分別計(jì)算這3 個(gè)作業(yè)的響應(yīng)比（即這三個(gè)作業(yè)的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間），結(jié)果如 下：作業(yè)到達(dá)系統(tǒng) 的時(shí)間所需 CPU 的時(shí)間開(kāi)始執(zhí)行 時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn) 時(shí)間J19.01.59.711

11、.22.21.467J29.20.49.710.10.92.25J39.71.09.710.711.0因?yàn)樵?9.7 時(shí)，作業(yè) J2 的響應(yīng)比最高，所以作業(yè) J2 首先投 入運(yùn)行。 10.1 時(shí)，作業(yè) J2 運(yùn)行結(jié)束。在此基礎(chǔ)上，再分別 計(jì)算作業(yè) J1 和 J3 的響應(yīng)比，即分別計(jì)算作業(yè) J1 和 J3 的平 均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間的值，結(jié)果如下：作業(yè)到達(dá)系統(tǒng) 的時(shí)間所需 CPU 的時(shí)間開(kāi)始執(zhí)行 時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn) 時(shí)間J19.01.510.111.62.61.733J39.71.010.111.11.41.4因?yàn)樵?10.1 時(shí)，作業(yè) J1 的響應(yīng)比最高，所以作業(yè) J1 投入 運(yùn)行。 11.6 時(shí)，作業(yè) J1 運(yùn)行結(jié)束。在此基礎(chǔ)上，再計(jì)算作 業(yè) J3 的響應(yīng)比，即作業(yè) J3 的平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間的值，結(jié)果 如下：作業(yè)到達(dá)系統(tǒng) 的時(shí)間所需 CPU