北京理工大学-操作系统原理作业题.pdf

?MD=shanchu 北京理工大学-操作系统原理作业题 前面是作者的答案，有一些错误，主要是看题目 后面为标准答案 第1 章作业 1. 试解释下列名词：分时、并发、周转时间、系统调用。 分时：多个用户分时使用CPU 时间，将CPU 的单位时间划分为若干时间段，各个用户按时 间段轮流使用CPU。 并发：多个时间在同一时间间隔内发生，它们都已经被启动执行，而且都还没有完成执行。 周转时间：从作业进入系统到作业退出系统所用的时间。 系统调用：请求操作系统服务或资源。 2. 什么是多道程序设计技术？引入多道程序设计技术的原因是什么？多道程序设计技术有 哪些特点？ 多道程序设计技术是在内存中同时存放若干道程序，使之在系统中同时处于交叉运行状态 为了解决单道批处理时CPU 和外设串行，CPU 利用率低的问题； 特点：内存多道；宏观上并行；微观上串行； 3. 在一个计算机系统中，有一台输入设备和一台打印机。现有两道程序投入运行，并且程 序A 先于程序B 开始运行。程序A 的运行轨迹为：计算50ms ，打印100ms ，计算50ms ， 打印 100ms ；程序B 的运行轨迹为：计算50ms ，输入80ms ，计算100ms。试说明：(1) 两道程序运行时，CPU 有无空闲等待？若有，请给出其等待时间段，并说明原因。(2) 程序 A 和 B 有无等待CPU 的情况？若有，请给出等待时间段，并说明原因。(3) 若采用不可剥 夺调度策略，不考虑调度和切换时间，则完成两个作业需要的时间最少是多少。请说明原因。 1CPU 有空闲等待时间，50ms~150ms，250ms 到330ms 2A 无等待时间；B 在0ms~300ms 等待 3530ms 4. 什么是处理机的核心态和用户态？为什么要设置这两种不同的状态？ 内核模式：允许执行全部命令；允许访问所有的寄存器和缓冲区 用户模式：只能执行非特权指令；只能访问指定的寄存器和存储区 这两种模式针对不同的程序，OS 内核程序启用内核模式；用户程序、系统外层应用程序启 用用户模式；为了隔绝核心区，不易受外部程序修改或攻击，才建立两种不同的模式。 5. 若选用分层结构设计操作系统，请将下列各部分按从内向外的顺序重新排列：裸机、用 户、CPU 调度和P/V 操作、文件管理、内存管理、设备管理、命令管理，并说明原因。 裸机 CPU 调度和P/V 操作 内存管理 设备管理 文件管理 命令管理 用户 理由：用户给出指令（用户），解析指令（命令管理），找到目标文件所在位置（文件管理）， 做好合适的缓冲区（设备管理和内存管理），通过CPU 调度 （CPU 调度和P/V 操作 ）由硬件进行处理（裸机） 第 章作业参考答案 1 1. 第1、2 、4 题主要是概念，大家查阅相关资料即可。 2. 第3 题参考答案如下： 程序A 和B 的运行轨迹如下： A 计算50ms 打印 100ms 计算50ms 打印 100ms 等待 B 等待50ms 计算50ms 输入80ms 20ms 计算 100ms (1) 有，100-150ms 期间，两道程序均在进行I/O 操作。 (2) A 无，B 有，180-200ms ，等待A 运行结束，释放CPU 。 (3) 50 （A 计算，同时B 等待）+100 (A 打印，同时B 计算50 后，输入80 中 的50)+50 （A 计算，同时B 输入30 后，等待A 计算结束需20 ）+100 （A 打印， 同时B 计算）=300ms 。 3. 第5 题参考答案如下： 裸机、CPU 调度和 P/V 操作、内存管理、设备管理、文件管理、命令管理、 用户。 第2 章作业 1. 假定有一个进程 A ，其工作流程如图1 所示。如果系统中进程只有三种状态（就绪、运 行、阻塞），并且进程被调度程序选中后就可以投入运行，