郑州大学操作系统课后习题

第三章
1某系统的进程状态如下图所示，a 是 运行 状态，b 是 就绪 状态，c 是 阻塞状态；1表示分派，2表示超时，3表示发生事件等待，4表示事件发生。

2设系统中有n(n>2)个进程，且当前不在执行进程调度程序，试考虑下列说法的正确性：
1. 没有运行进程，有2个就绪进程，n-2个进程处于等待/阻塞状态
2. 有1个运行进程，没有就绪进程，
n-1个进程处于等待/阻塞状态 3. 有1个运行进程，有1个就绪进程，n-2个进程处于等待/阻塞状态 4. 有1个运行进程，n-1个就绪进程，没有进程处于等待/阻塞状态
错 错 对 对
3 在一个单处理器系统中，若有5个用户进程，且假设当前时刻为用户态，则处于就绪状态的用户进程最多有4个；最少有0个
4 在单处理器分时系统中，分配给进程P 的时间片用完后，系统进行切换，结果调度到的进程仍然是进程P 。

有可能出现上述情况吗？如果可能，请说明理由。

其一，若果系统中除了0号和1号进程外，就只有P 进程，那永远调度的是P 进程；
其二，其他进程处于休眠状态，等待资源会进入休眠状态，例如一些守护进程等，调度的进程还会使P 进程；其三，经过计算之后，动态优先级仍然是P 进程比较高；还有些比较复杂的情况下也有可能，在这里就不多说了，总之，在调度的时候是会按照动态优先级进行的。

5 某系统的进程状态转换图如下图所示，请说明：
– 引起各种状态转移的典型事件有哪些？ – 当我们观察系统中某些进程时，能够看到某一进程产生的一次转换能引起另
外进程作一次状态转换。

在什么情况下，当一个进程发生转换3时能立即引起另外一个进程发生转换1？
– 试说明是否会发生下述因果转换：
• 2->1 • 3->2 • 4->1
在本题所给的进程状态转换图中，存在四种状态转换。

当进程调度程序从就绪队列中选取一个进程投入运行时引起转换1；正在执行的进程如因时间片用完而被暂停执行就会引起转换2；正在执行的进程因等待的事件尚未发生而无法执行（如进程请求完成I/O）则会引去转换3；当进程等待的事件发生时（如I/O完成）则会引起转换4。

•如果就绪队列非空，则一个进程的转换3会立即引去另一个进程的转换1。

这是因为一个进程发生转换3意味着正在执行的进程由执行状态变为阻塞状态，这时处理机空闲，进程调度程序必然会从就绪队列中选取一个进程并将它投入运行，因此只要就绪队列非空，一个进程的转换3能立即引起一个进程的转换1。

•所谓因果转换指的是有两个转换，一个转换的发生会引起另一个转换的发生，前一个转换称为因，后一个转换成为果，这两个转换称为因果转换。

当然这种因果关系并不是什么时候都能发生，而是在一定条件下才能发生。

•2→1：当某进程发生转换2时，就必然引起另一个进程的转换1。

因为当发生转换2时，正在执行的进程从执行状态变为就绪状态，进程调度程序必然会从就绪队列中选取一个进程投入运行，即发生转换1。

3→2：某一进程的转换3决不可能引起另一个进程发生转换2。

这是因为当前执行进程从执行状态变为阻塞状态，不可能又从执行状态变为就绪状态。

•4→1：当处理机空闲且就绪队列为空时，某一进程的转换4就会引起该进程的转换1。

因为此时处理机空闲，一旦某个进程发生转换4，就意味着有一个进程从阻塞状态变为就绪状态，因而调度程序就会将就绪队列中的此进程投入运行。

6 设有一组作业，它们的提交时间及运行时间如下所示，在单道方式下，采用短作业优先调度算法，作业的执行顺序是_1432______
7 在单CPU和两台输入/输出设备(I1，I2)的多道程序设计环境下，同时投入三个作业Job1、Job2、Job3运行。

这三个作业对CPU和输入/输出设备的使用顺序和时间如下所示：
Job1：I2(30ms);CPU(10ms);I1(30ms);CPU(10ms);I2(20ms)
Job2：I1(20ms);CPU(20ms);I2(40ms)
Job3：CPU(30ms);I1(20ms);CPU(10ms);I1(10ms)
假定CPU、I1、I2都能并行工作，Job1优先级最高，Job2次之，Job3优先级最低，优先级高的作业可以抢占优先级低的作业的CPU，但不能抢占I1和I2。

试求：
1.三个作业从投入到完成分别需要的时间
2.从投入到完成的CPU利用率
3.I/O设备利用率
三个作业并发执行的情况如下：
4.㈠从图式中可以看出，JOB1从投入到运行完成需要110ms，JOB2从投入到
运行完成需要90ms，JOB3从投入到运行完成需要110ms
5.㈡CPU在时间段60ms至70ms，80ms至90ms，100ms至110ms空闲，所以
CPU的利用率为(110-30)/110=72.7%
6.㈢设备I1在时间段20ms至40ms,90ms至100ms期间空闲,设备I2在时间段
30ms至50ms期间空闲,所以I1、I2的利用率分别为：(110-30)/110=72.7%；
(110-20)/110=81.8%
8 下表给出作业1、2、3的到达时间和运行时间。

采用短作业优先调度算法和先来先服务，试问平均周转时间各为多少？是否还有更好的调度策略存在？（时间单位：小时，以十进制进行计算。

）
第八章
1 设一个逻辑地址空间有8页，每页1024字节，映射到32块的物理内存上，试问：
（1）逻辑地址空间需要多少位来表示？13
（2）物理地址空间需要多少为来表示？15。