{mtitle title="软件工程 之 （XMUT）计算机操作系统-计算应用题"/}
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一.多道程序设计课堂练习
第1题 设内存中有三道程序A、B、C，它们按A、B、C 的优先次序执行。它们的计算和I/O 操作的时间见下表。假设三道程序使用相同设备进行I/O 操作，即程序以串行方式使用设备，试画出单道运行和多道运行的时间关系图（调度程序的执行时间忽略不计）。在两种情况下，完成这三道程序各要花多少时间？
解
(1) 采用单道方式运行这三道程序，运行次序为A、B、C，总的运行时间为：
260
(2) 采用多道方式（非抢占式），总的运行时间为
180
(3) 采用多道方式（抢占式），总的运行时间为
190
第2题：若内存中有3道程序A、B、C，它们按A、B、C优先次序运行，各程序的计算轨迹为：
A：计算（20）、I/O（30）、计算（10）
B：计算（40）、I/O（20）、计算（10）
C：计算（10）、I/O（30）、计算（20）
如果三道程序都使用相同设备进行I/O（即程序用串行方式使用设备，调度开销忽略不计）。试分别画出单道和多道运行的时间关系图。两种情况下，CPU的平均利用率各为多少？
单道：190
多道抢占：140
多道非抢占：130
三.处理机调度
① 非抢占式：
进程名 到达时间 运行时间 开始时间 结束时间 周转时间
P1 0.0 9 0.0 9 9
P2 0.4 4 12 16 15.6
P3 1.0 1 9 10 9
P4 5.5 4 15.6 19.6 14.1
P5 7 2 10 12 5
平均周转时间为：(9+15.6+9+14.1+5)/5=10.54
② 抢占式：
进程名 到达时间 运行时间 开始时间 结束时间 周转时间
P1 0.0 9 0.0 20 20
P2 0.4 4 0.4 5.4 5
P3 1.0 1 1.0 2 1
P4 5.5 4 5.5 11.5 6
P5 7 2 7 9 2
平均周转时间为：(20+5+1+6+2)/5=17
各个作业对应于各个算法的周转时间和带权周转时间见下表。
算法 时间类型 P1 P2 P3 P4 P5 平均时间
运行时间 10 1 2 1 5 3.8
FCFS 周转时间 10 11 13 14 19 13.4
带权周转时间 1 11 6.5 14 3.8 7.26
RR 周转时间 19 2 7 4 14 9.2
带权周转时间 1.9 2 3.5 4 2.8 2.84
SJF 周转时间 19 1 4 2 9 7
带权周转时间 1.9 1 2 2 1.8 1.74
非剥夺式优先级 周转时间 16 1 18 19 6 12
带权周转时间 1.6 1 9 19 1.2 6.36
四.银行家算法
(1). 是，p4-p5-p1-p3-p2
(2). 否，因为c只有3个资源无法满足要求
(3). 是，因为在分配后依旧有资源,使得系统处于安全状态
(4). 否，因为分配后系统会处于不安全状态
(1).安全
(2).不安全
(3).不安全
(4).不安全
五.页面置换算法
(1) 最佳置换算法(OPT)：将以后永不使用的或许是在最长(未来)时间内不再被访问的页面换出。
(2) 先进先出算法(FIFO)：淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。
(3) 最近最久未使用算法(LRU)：淘汰最近最久未被使用的页面。
表1、最佳置换算法
页面走向 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5
物理快1 1 1 1 1 1 1 1
物理快2 2 2 2 2 3 4
物理快3 3 5 3 5 5
缺页中断 √ √ √ √ √
表2、先进先出置换算法
页面走向 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5
物理快1 1 1 1 4 4 4 4 5 5
物理快2 2 2 2 1 1 1 3 3
物理快3 3 3 3 2 2 2 4
缺页中断 √ √ √
表3、最近最久未使用算法
页面走向 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5
物理快1 1 1 1 4 4 4 5 3 3 3
物理快2 2 2 2 1 1 1 1 4 4
物理快3 3 3 3 2 2 2 2 5
缺页中断 √ √