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本课程起止时间为:2021-03-09到2021-07-31
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【作业】第二周:计算机操作系统概述(下)和处理器管理(上) 第一次作业

1、 问题:有一台计算机,具有1MB内存,操作系统占用200KB,每个用户进程占用200KB。如果每个用户进程等待I/O的时间占其总运行时间的80%,若增加1MB内存,则CPU的利用率提高多少?
评分规则: 【 ⑴1MB内存时,可有4道程序运行,CPU利用率=1-(0.8)4=59%;
⑵当增加1MB主存后,多道程序可从4道增加到9道,CPU利用率=1-(0.8)9=87%
⑶(87%-59%)/59%=47%

2、 问题:若内存中有三个进程A、B和C,它们按照A、B、C的优先次序运行,系统采用非抢占式调度。各程序的运行轨迹如下。A:计算(20ms),I/O(30ms),计算(10ms)B:计算(40ms),I/O(20ms),计算(10ms)C:计算(10ms),I/O(30ms),计算(20ms)如果三个进程都使用相同的设备进行I/O操作,忽略系统开销,请画出多道程序运行时的甘特图,并计算CPU的利用率。
评分规则: 【 (16分)CPU的利用率=110/130=84.6%(4分)

3、 问题:在单CPU和两台I/O设备厂(I1、I2)的多道程序设计环境下,同时投入三个作业运行。它们的执行轨迹如下:J1:I2(30ms)、CPU(10ms)、I1(30ms),CPU(10ms)、I2(20ms)J2:I1(20ms)、CPU(20ms)、I2(40ms)J3:CPU(30ms)、I1(20ms),CPU(10ms)、I1(10ms)如果CPU、I1和I2都能并行工作,优先级从高到低为J1、J2和J3,高优先级作业可以抢占低优先级作业的CPU,但不能抢占设备。忽略系统开销,请:⑴画出多道运行时的甘特图;⑵计算CPU的利用率;⑶计算设备的利用率
评分规则: 【 ⑴(14分)⑵CPU利用率=80/110=72.7%(2分)⑶I1利用率=80/110=72.7%(2分)I2利用率=90/110=81.6%(2分)

4、 问题:名词解释:操作系统、资源复用、资源虚化、并发、多道程序设计、内核
评分规则: 【 操作系统:管理系统资源、控制程序执行,改善人机界面,提供各种服务,合理组织计算机工作流程和为用户有效使用计算机提供良好运行环境的最基本的一种系统软件。资源复用:操作系统让多个进程共享物理资源。资源虚化:对资源进行转化、模拟或整合,把物理上的一个资源变成逻辑上的多个对应物的一类技术。并发:两个或两个以上的事件或活动在同一时间间隔内发生。多道程序设计:指允许多个作业(程序)同时进入计算机系统的内存并启动交替计算的方法。内核:操作系统中作为可信软件来提供支持进程并发执行的基本功能和基本操作的一组程序模块。

5、 问题:简答:1、简述操作系统的资源管理技术。2、从资源管理的角度来看,操作系统的功能有哪些?3、简述操作系统的主要特性。4、简述实现多道程序设计必须解决的主要问题。5、简述操作系统的基本类型。
评分规则: 【 1、⑴资源复用:(1分)让众多进程共享物理资源,解决物理资源数量不足;⑵资源虚化:(1分)把物理上的一个资源变成逻辑上的多个对应物的一类技术,解决物理资源数量不足,提高服务的能力和水平;⑶资源抽象:(1分)通过创建软件来屏蔽硬件资源物理特性和接口细节,简化对硬件资源的操作、控制和使用的一类技术,处理系统的复杂性,解决资源的易用性。(解释1分)2、⑴处理机管理⑵存储管理⑶设备管理⑷文件管理⑸网络与通信管理(每条1分,总分4分)

第二周:计算机操作系统概述(下)和处理器管理(上) 第一次单元测验

1、 问题:操作系统是对( )进行管理的软件。
选项:
A:软件;
B:硬件;
C:计算机资源;
D:应用程序;
答案: 【计算机资源;

2、 问题:配置了操作系统的机器是一台比原来的物理机器功能更强的计算机,这样的计算机只是一台逻辑上的计算机,称为( )计算机。
选项:
A:并行;
B:真实;
C:虚拟;
D:共享;
答案: 【虚拟;

3、 问题:( )不是一个操作系统环境。
选项:
A:Celeron;
B:Windows CE;
C:Linux;
D:Solaris;
答案: 【Celeron;

4、 问题:( )的系统响应时间的重要性超过协同资源的利用率,它被广泛地应用于卫星控制、导弹发射、工业控制、飞机订票业务灯领域。
选项:
A:分时操作系统;
B:实时操作系统;
C:批处理操作系统;
D:多用户操作系统;
答案: 【实时操作系统;

5、 问题:允许在一台主机上同时连接多个终端,各个用户可以通过各自的终端交互使用计算机,这样的操作系统是( )。
选项:
A:批处理操作系统;
B:网络操作系统;
C:分时操作系统;
D:分布式操作系统;
答案: 【分时操作系统;

6、 问题:如果分时系统的时间片一定,那么( ),则响应时间越长。
选项:
A:内存越少;
B:内存越多;
C:用户数越少;
D:用户数越多;
答案: 【用户数越多;

7、 问题:系统调用是( )。
选项:
A:用户编写的一个子程序;
B:高级语言中的库程序;
C:操作系统中的一条命令;
D:操作系统向用户程序提供的接口;
答案: 【操作系统向用户程序提供的接口;

8、 问题:实时操作系统必须在( )内处理来自外部的事件。
选项:
A:响应时间;
B:周转时间;
C:规定时间;
D:调度时间;
答案: 【规定时间;

9、 问题:实时系统( )。
选项:
A:是依赖人为干预的监督和控制系统;
B:必须既要及时响应、快速处理,又要有高可靠性和安全性;
C:强调系统资源的利用率;
D:实质上是批处理系统和分时系统的结合;
答案: 【必须既要及时响应、快速处理,又要有高可靠性和安全性;

10、 问题:用户程序的输入和输出操作实际上由( )完成。
选项:
A:程序设计语言;
B:编译系统;
C:操作系统;
D:标准库程序;
答案: 【操作系统;

11、 问题:在操作系统中,并发性是指( )。
选项:
A:若干个事件在不同时刻发生;
B:若干个事件在同一时刻发生;
C:若干个事件在同一时间间隔内发生;
D:若干个时间在不同的时间间隔内发生;
答案: 【若干个事件在同一时间间隔内发生;

12、 问题:若把操作系统看成计算机系统资源的管理者,( )不属于操作系统所管理的资源。
选项:
A:程序
B:主存
C:CPU
D:中断
答案: 【中断

13、 问题:多道程序设计是指( )。
选项:
A:在实时系统中并发运行多个程序 ;
B:在分布系统中同一时刻运行多个程序;
C:在一台处理机上同一时刻运行多个程序;
D:在一台处理机上并发运行多个程序;
答案: 【在一台处理机上并发运行多个程序;

14、 问题:提高处理器资源利用率的关键技术是( )。
选项:
A:SPOOLing技术;
B:虚拟技术;
C:交换技术;
D:多道程序设计技术;
答案: 【多道程序设计技术;

15、 问题:操作系统中采用多道程序设计提高CPU和外部设备的( )。
选项:
A:利用率;
B:可靠性;
C:稳定性;
D:兼容性;
答案: 【利用率;

16、 问题:引入多道程序设计技术的前提条件之一是系统具有( )。
选项:
A:多个CPU;
B:多个终端;
C:中断功能;
D:分时功能 ;
答案: 【中断功能;

17、 问题:当计算机提供了管态和目态时,( )必须在管态下执行。
选项:
A:从内存取数的指令;
B:把运算结果送入内存的指令;
C:算术运算指令;
D:输入/输出指令;
答案: 【输入/输出指令;

18、 问题:当CPU执行操作系统核心代码时,处理机处于( )。
选项:
A:自由态;
B:目态;
C:管态;
D:就绪态;
答案: 【管态;

19、 问题:特权指令是指( )。
选项:
A:机器指令;
B:其执行可能有损系统的安全性;
C:控制指令;
D:系统管理员可用的指令;
答案: 【其执行可能有损系统的安全性;

20、 问题:计算机系统中判断是否有中断事件发生应该在( )。
选项:
A:进程切换时;
B:执行完一条指令后;
C:执行P操作后;
D:由用户态转入核心态时;

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