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操作系统习题(第三章)

操作系统习题(第三章)
操作系统习题(第三章)

一、选择题

1、在请求分页系统中,LRU算法是指【】。

(A)最早进入内存的页先淘汰

(B)近期最长时间以来没被访问的页先淘汰

(C)近期被访问次数最少的页先淘汰

(D)以后再也不用的页先淘汰

2、在一个请求页式存储管理中,一个程序的页面走向为4、

3、2、1、

4、3、

5、4、3、2、1、5,并采用LUR算法。设分配给该程序的存储块数M分别为3和4,在该访问中发生的缺页次数F。则F的分析正确的是【】

(A)M=3,F=8;M=4,F=5

(B)M=3,F=10;M=4,F=8

(C)M=3,F=9;M=4,F=10

(D)M=3,F=7;M=4,F=6

3、设基址寄存器的内容为1000,在采用动态重定位的系统中,当执行指令“LOAD A,2000”时,操作数的实际地址是【】。

(A)1000 (B)2000 (C)3000(D)4000

4、在提供虚拟存储的系统中,用户的逻辑地址空间主要受【】和外存大小的限制。

(A)内存空闲块的大小(B)内存空间的大小

(C)指令地址结构(D)页表大小

5、在段式存储管理中,其虚拟地址空间是【】空间。

(A)一维(B)二维

(C)三维(D)层次

6、在采用页式存贮管理系统中,页面的大小应选【】。

(A)2的整次幂(B)任意值

(C)1KB以上(D)1KB以下

7、在段页式存贮管理系统中,若采用直接地址转换,为访问一内存数据,至少要【】次访问主存。

(A)1(B)2

(C)3(D)4

8、分区管理中采用“最佳适应”分配算法时,宜把空闲区按【】次序登记在空闲区表中。

A. 长度递增B.长度递减

C. 地址递增D.地址递减

9、首次适应算法的空闲区是【】。

A. 按地址递增顺序连在一起B.始端指针表指向最大空闲区

C. 按大小递增顺序连在一起D.寻找从最大空闲区开始

10、在请求分页存储管理中,若采用FIFO页面淘汰算法,则当分配的页面数增加时,

缺页中断的次数【】。

A.减少B.增加

C. 无影响D.可能增加也可能减少

11、虚拟存储管理系统的基础是程序的【】理论。

A. 局部性B.全局性

C. 动态性D.虚拟性

12、下述【】页面淘汰算法会产生Belady现象。

A. 先进先出B.最近最少使用

C. 最不经常使用D.最佳

13、如果一个程序为多个进程所共享,那么该程序的代码在执行的过程中不能被修改,

即程序应该是【】。

A. 可执行码B.可重入码

C. 可改变码D.可再现码

14、在可变分区存储管理中,某作业完成后要收回其主存空间,该空间可能要与相邻空闲区合并。在修改未分配区表时,使空闲区个数不变且空闲区始址不变的情况是【】空闲区。A.无上邻也无下邻B.无上邻但有下邻

C.有上邻也有下邻D.有上邻但无下邻

二、填空题

1、虚拟存储器的容量是由计算机系统的___地址结构_______和___可用的外存容量_______确定的。

2、分区存储管理可分为__固定分区_______和_____动态分区____。

3、实现虚拟存储技术,需要有一定的物质基础,其__依赖cpu地址结构_________,其二是_依赖于多级存储结构________,其三是__依赖于mmu________________。

4、在页式管理中,页表一般驻留在__内存_______的某个固定区域,取一个数据或指令至少要访问___2______次内存。

5、重定位技术分为___静态______重定位和__动态_______重定位,两者最显著的区别是_________不同。

6、进程对主存的访问往往具有局部性,即_____时间____局部性和___空间______局部性。

7、分区分配中的存储保护通常采用_______界限保护____________和__访问方法保护_________________方法。

三、简答题

1、什么叫地址重定位,它有哪两种基本方法。

2、给出可变分区内存的分配与回收过程。

3、什么是“程序局部性原理”?

4、有一128行、128列的整数数组A在系统中按行存放。系统采用页式存储管理,内存一

个页面可放128个整数。给数组A赋值分别采用程序段(1)、程序段(2)时,各自产生的缺页中断次数为多少。

程序段(1):

for i:=1 to 128

do for j:=1 to 128

do A[i][j]:=0; 程序段(2):

for j:=1 to 128

do for i:=1 to 128

do A[i][j]:=0;

程序段a 128-1

程序段b 128*128-1

四、计算题

1、设在一个页面大小为 1K的系统中,正在处理器上执行的一个进程的页表如图所示:起始页号和块号均为0.(1)详述在设有快表的请求分页存储管理系统中,一个虚地址转换成物理内存地址的过程.(2)下列虚地址(十进制)对应与什么物理地址:5449,2221.

2、已知某系统采用虚拟页式存储管理,虚地址为16位,其中第10~15位为页号,0~9位为页内地址。

(1)假定某进程P包含5页,操作系统为该进程在内存中固定分配了3个物理块,开始时为空。设该进程运行时对页面的访问顺序为:1,2,1,0,4,1,3,4,2,1,4,1在采用FIFO(先进先出)、LRU(最近最少使用)两种置换算法的情况下,分别会产生多少次缺页?给出各自被淘汰的页。

(2)假定在时刻t,进程P只有第0、1、2页在内存中,对应物理块号分别为5、8、10。下列虚拟地址是否在内存中。若在给出相应的物理地址。

(a)0A4EH (b)122AH

3、在一个请求分页系统中,有一个长度为5 页的进程,假如系统为它分配3 个物理块,并且此进程的页面走向为2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2.试用FIFO 和LRU 两种算法分别计算出程序访问过程中所发生的缺页次数.

操作系统第三章总复习题 一、单选题 1、进程调度又称低级调度,其主要功能是( D )。 A.选择一个作业调入内存B.选择一个主存中的进程调出到外存 C.选择一个外存中的进程调入到主存D.将一个就绪的进程投入到运行 2、若进程P 一旦被唤醒就能够投入运行,系统可能为( D )。 A.分时系统,进程P 的优先级最高 B.抢占调度方式,就绪队列上的所有进程的优先级皆比P 的低 C.就绪队列为空队列 D.抢占调度方式,P 的优先级高于当期运行的进程。 3、一个进程P 被唤醒后,( D )。 A.P 就占有了CPU。B.P 的PCB 被移到就绪队列的队首。 C.P 的优先级肯定最高D.P 的状态变成就绪 4、若当前运行进程()后,系统将会执行进程调度原语。 A 执行了一个转移指令 B 要求增加主存空间,经系统调用银行家算法进行测算认为是安全的。 C 执行了一条I/O 指令要求输入数据。 D 执行程序期间发生了I/O 完成中断。 5、当系统中()时,系统将不会执行进程调度原语。 A.一个新进程被创建B.当前进程执行了P 操作。C.在非抢占调度中,进程A 正在运行而进程B 恰好被唤醒。D.分时系统中时间片用完。 6、在分时系统中,若当期运行的进程连续获得了两个时间片,原因可能是()。 A 该进程的优先级最高 B 就绪队列为空 C 该进程最早进入就绪队列 D 该进程是一个短进程 7、实时系统中采用的调度算法可以有如下几种: 1、非抢占优先权调度算法 2、立即抢占优先权调度算法 3、时间片轮转调度算法 4、基于时钟中断抢占的优先权调度算法 按实时要求的严格程度由低到高的顺序()。 A 1-3-2-4 B 3-1-4-2 C 3-1-2-4 D 1-3-4-2 8、三种主要类型的OS 中都必须配置的调度()。 A 作业调度 B 中级调度 C 低级调度 D I/O 调度 9、设系统中n 个进程并发,共同竞争资源X,且每个进程都需要m 个X 资源,为使该系统不会发生死锁,资源X 最少要有( C )个。 A m*n+1 B n*m+n C n*m+1-n D 无法预计 10、死锁的预防方法中,不太可能的一种方法使()。

第1章计算机系统概述 1.1 列出并简要地定义计算机的四个主要组成部分。 主存储器,存储数据和程序;算术逻辑单元,能处理二进制数据;控制单元,解读存储器中的指令并且使他们得到执行;输入/输出设备,由控制单元管理。 1.2 定义处理器寄存器的两种主要类别。 用户可见寄存器:优先使用这些寄存器,可以使机器语言或者汇编语言的程序员减少对主存储器的访问次数。对高级语言而言,由优化编译器负责决定把哪些变量应该分配给主存储器。一些高级语言,如C语言,允许程序言建议编译器把哪些变量保存在寄存器中。 控制和状态寄存器:用以控制处理器的操作,且主要被具有特权的操作系统例程使用,以控制程序的执行。 1.3 一般而言,一条机器指令能指定的四种不同操作是什么? 处理器-寄存器:数据可以从处理器传送到存储器,或者从存储器传送到处理器。 处理器-I/O:通过处理器和I/O模块间的数据传送,数据可以输出到外部设备,或者从外部设备输入数据。 数据处理:处理器可以执行很多关于数据的算术操作或逻辑操作。 控制:某些指令可以改变执行顺序。 1.4 什么是中断? 中断:其他模块(I/O,存储器)中断处理器正常处理过程的机制。 1.5 多中断的处理方式是什么? 处理多中断有两种方法。第一种方法是当正在处理一个中断时,禁止再发生中断。第二种方法是定义中断优先级,允许高优先级的中断打断低优先级的中断处理器的运行。 1.6 内存层次的各个元素间的特征是什么? 存储器的三个重要特性是:价格,容量和访问时间。 1.7 什么是高速缓冲存储器? 高速缓冲存储器是比主存小而快的存储器,用以协调主存跟处理器,作为最近储存地址的缓冲区。 1.8 列出并简要地定义I/O操作的三种技术。 可编程I/O:当处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时,它给相应的I/O模块发布命令(用以执行这个指令);在进一步的动作之前,处理器处于繁忙的等待中,直到该操作已经完成。 中断驱动I/O:当处理器正在执行程序并遇到与I/O相关的指令时,它给相应的I/O模块发布命令,并继续执行后续指令,直到后者完成,它将被I/O模块中断。如果它对于进程等待I/O的完成来说是不必要的,可能是由于后续指令处于相同的进程中。否则,此进程在中断之前将被挂起,其他工作将被执行。 直接存储访问:DMA模块控制主存与I/O模块间的数据交换。处理器向DMA模块发送一个传送数据块的请求,(处理器)只有当整个数据块传送完毕后才会被中断。 1.9 空间局部性和临时局部性间的区别是什么? 空间局部性是指最近被访问的元素的周围的元素在不久的将来可能会被访问。临时局部性(即时间局部性)是指最近被访问的元素在不久的将来可能会被再次访问。 1.10 开发空间局部性和时间局部性的策略是什么? 空间局部性的开发是利用更大的缓冲块并且在存储器控制逻辑中加入预处理机制。时间局部性的开发是利用在高速缓冲存储器中保留最近使用的指令及数据,并且定义缓冲存储的优先级。 第2章操作系统概述 2.1 操作系统设计的三个目标是什么? 方便:操作系统使计算机更易于使用。

计算机操作系统(第三版)课后习题答案第一章操作系统引论 1.设计现代OS的主要目标是什么? 答:(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性 13.OS有哪几大特征?其最基本的特征是什么? 答:并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征;最基本的特征是并发性。 14.处理机管理有哪些主要功能? 答:处理机管理的主要功能是:进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度; 15.内存管理有哪些主要功能? 答:内存管理的主要功能有:内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充。 内存分配:为每道程序分配内存。 16.设备管理有哪些主要功能? 答:主要功能有: 缓冲管理、设备分配和设备处理以及虚拟设备等。 17.文件管理有哪些主要功能? 答:文件管理主要功能:文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理和保护。 计算机操作系统第二章进程管理 2. 画出下面四条诧句的前趋图: S1=a:=x+y; S2=b:=z+1; S3=c:=a –b;S4=w:=c+1; 答:其前趋图为: 8.试说明迚程在三个基本状态之间转换的典型原因。图P38 答:(1)就绪状态→执行状态:进程分配到CPU资源(2)执行状态→就绪状态:时间片用完(3)执行状态→阻塞状态:I/O请求(4)阻塞状态→就绪状态:I/O完成 16.进程在运行时存在哪两种形式的制约? 答:(1)间接相互制约关系。同处于一个系统中的进程,通常都共享着某种系统资源,也叫资源共享(2)直接相互制约关系。这种资源于进程间的合作。 互斥:指几个并发进程若共享同一个临界资源,它们必须错开使用这个临界资源,即当一个进程正在使用临界资源且尚未使用完毕之前,其他进程不能抢夺使用该临界资源 18. 同步机构应遵循哪些基本准则? 答:同步机构应遵循的基本准则是空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。 19. 试从物理概念上说明记录型信号量wait 和signal。 答:wait(S):当S.value>0 时,表示目前系统中这类资源还有可用的。执行一次wait 操作,意味着进程请求一个单位的该类资源,使系统中可供分配的该类资源减少一个,因此描述为

第三章处理机调度与死锁 一、单项选择题 1、操作系统中的作业管理是一种(A )。 A.宏观的高级管理 B.宏观的低级管理 C.系统刚开始加电 D.初始化引导完成 2、作业调度又称为[1A],它决定将哪些在外存储器上的处于[2D]状态的作业调入主机内存。 系统经作业调度程序选中一个或多个作业后,就为它们分配必要的内存、设备及软资源。然后控制权就交给了[3B],由[3]将它们变为一个或一组[4C],并[5A]。 供选择的答案: [1]:A、高级调度B、低级调度C、中级调度 D、进程调度 [2]:A、就绪B、阻塞C、提交D、后备 [3]:A、存储管理模块B、处理机管理模块C、文件管理模块D、设备管理模块 [4]:A、指令B、子程序C、进程D、程序段 [5]:A、把它们挂到就绪队列上B、为它们分配处理机 C、把它们挂到后备队列上 D、为它们分配设备 3、处于后备状态的作业存放在(A )中。

A.外存 B.内存 C.A和B D.扩展内存 4、在操作系统中,JCB是指(A )。 A.作业控制块 B.进程控制块 C.文件控制块 D.程序控制块 5、作业在系统中存在与否的唯一标志是(C)。 A.源程序 B.作业说明书 C.作业控制块 D.目的程序 6、按照作业到达的先后次序调度作业,排队等待时间最长的作业被优先调度,这是指(A)调度算法。 A.先来先服务法 B. 短作业优先法 C.时间片轮转法 D. 优先级法 7、在批处理系统中,周转时间是(B )。 A.作业运行时间 B.作业等待时间和运行时间之和 C.作业的相对等待时间 D.作业被调度进入内存到运行完毕的时间 8、为了对紧急进程或重要进程进行调度,调度算法应采用(B)。 A.先来先服务法 B. 优先级法 C.短作业优先法 D. 时间片轮转法 9、操作系统中,(A)负责对进程进行调度。 A.处理机管理 B. 作业管理 C.高级调度管理 D. 存储和设备管理

第3章处理机调度1)选择题 (1)在分时操作系统中,进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 (2)_B__ 优先权是在创建进程时确定的,确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 (3)__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 (4)设有四个作业同时到达,每个作业的执行时间均为2小时,它们在一台处理器上按单道方式运行,则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 (5)现有3个同时到达的作业J1、J2和J3,它们的执行时间分别是T1、T2和T3,且T1<T2<T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法,则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 (6)__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 (7)下述作业调度算法中,_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2)填空题 (1)进程的调度方式有两种,一种是抢占(剥夺)式,另一种是非抢占(非剥夺)式。 (2)在_FCFS_ 调度算法中,按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 (3)采用时间片轮转法时,时间片过大,就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 (4)一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤,每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 (5)作业生存期共经历四个状态,它们是提交、后备、运行和完成。 (6)既考虑作业等待时间,又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3)解答题 (1)单道批处理系统中有4个作业,其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。(运行时间为小时,按十进制计算) 表3-9 作业的提交时间和运行时间

7. 文件管理 1.文件系统最基本的目标是_________, 它主要是通过目录管理功能实现的。文件系统所追求的最重要的目标是_________。 A. 按名存取 B. 文件共享 C. 文件保护 D 提高对文件的存取速度 E 提高I/O速度 F提高存储空间利用率 2.下面_________可以解决用户文件重名的问题 A一级目录结构 B二级目录结构 C 多级目录结构 D树形目录结构 3.存储介质的物理单位为________。 A块 B卷 C 磁道 D 扇区 4.在文件系统中,用户以________方式直接使用外存。 A 逻辑地址 B 辅存空间 C 虚拟地址 D名字空间 5. 文件的逻辑结构是________决定。 A操作系统 B文件系统 C装入程序 D用户 6.记录式文件内可以独立存取的最小单位是________。 7.磁盘上的文件是以________为单位进行读写的。 8.在文件管理中,采用位示图主要是实现________。 A 磁盘的驱动调度 B 磁盘空间的分配和回收 C文件目录的查找 D 页面置换 9.在UNIX系统中,对空闲块的管理采用________方式。 A单块链接 B成组链接 C位示图法 D 多块链接 10.按用途分,文件可分为________。 A系统文件 B 执行文件 C库文件 D用户文件 11.下面________属于存储介质。 A磁带 B软盘 C硬盘驱动器 D 磁带机 E 磁盘机 12.文件的成组和分解操作可________。 A缩短检索文件的时间 B提高文件存储空间的利用率 C减少启动存储设备的次数 D减少文件存储空间的利用率 13.文件系统就是操作系统中管理文件的软件的集合() 14. 存储介质的物理单位定义为区() 15.从用户的角度考虑的是文件的逻辑结构,从系统的角度考虑的是文件的物理结构。() 16.对索引文件只能使用随机存取方式。() 17.采用链接结构的文件,存放文件的物理块必须是连续的。() 18.文件目录是文件系统中按名存取的重要手段。() 19 只有采用多级目录结构才能解决文件重名的问题。() 20.为了防止用户共享文件时造成的破坏,可以使用为文件设置口令的方法。() 21.假定一个盘组共有100个柱面,每个柱面上有16个磁道,每个盘面分成4 个扇区,问: (1)整个磁盘空间共有多少个存储块? (2)如果用字长为32位的单元来构造位示图,共需要多少个字? (3)位示图中第18个字的第16位对应的块号是多少? 22.假定在某移动臂磁盘上,刚刚处理了访问60号柱面的请求,目前正在73号柱面上

操作系统第3章练习 题

第3章处理机调度与死锁 3.1 典型例题解析 【例1】(1)3个进程共享4个同种类型的资源,每个进程最大需要2个资源,请问系统是否会因为竞争该资源而死锁?(2)n个进程共享m个同类资源,若每个进程都需要用该类资源,而且各进程对该类资源的最大需求量之和小于m+n。说明该系统不会因竞争该类资源而阻塞。(3)在(2)中,如果没有“每个进程都需要用该类资源”的限制,情况又会如何?(西北工业大学2000年考题) 答:(1)该系统不会因为竞争该类资源而死锁。因为,必有一个进程可获得2个资源,故能顺利完成,并释放出其所占用的2个资源给其他进程使用,使它们也顺利完成。 (2)用Max(i)表示第i个进程的最大资源需求量,need(i)表示第i个进程还需要的资源量,alloc(i)表示第i个进程已分配的资源量。由题中所给条件可知: need(i)>0(对所有的i) max(1)+…max(i)+…+max(n)

这样,至少必须存在一个进程,其need(i)≤0,这显然与题意不符,所以该系统不可能因竞争该类资源而进入死锁状态。 (3)此时系统可能发生死锁,如n=4,m=3时,若P1的Max为0,而其余三个进程的Max都为2,则仍然满足最大需求量之和(即6)小于m+n(即7)的要求,但当除P1以外的其余三个进程各得到一个资源时,这三个进程将进入死锁状态。 【例2】设系统中有3种类型的资源A、B、C和5个进程P0、P1、P2、P3、P4,A资源的数量为10,B资源的数量为5,C资源的数量为7。在T0时刻系统状态如下表所示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。 (1)T0时刻是否为安全状态?若是,请给出安全序列。 (2)在T0时刻若进程P1发出资源请求Request(1,0,2),是否能够实施资源分配? (3)在②的基础上P4发出资源请求Request(3,3,0),是否能够实施资源分配? (4)在③的基础上P0发出资源请求Request(0,2,0),是否能够实施资源分配?

操作系统第五版费祥林-课后习题答案参考

第二章处理器管理 1.下列指令中哪些只能在核心态运行? (l)读时钟日期;(2)访管指令;(3)设时钟日期;(4)加载PSW; (5)置特殊寄存器:(6)改变存储器映象图;(7)启动I/O指令。 答:( 3 ) , ( 4 ) , ( 5 ) , ( 6 ) , ( 7 ) . 2 假设有一种低级调度算法是让“最近使用处理器较少的进程”运行,试解释这种算法对“I/O 繁重”型作业有利,但并不是永远不受理“处理器繁重”型作业。 答:因为I/O繁忙型作业忙于I/O,所以它CPU 用得少,按调度策略能优先执行。同样原因一个进程等待CPU 足够久时,由于它是“最近使用处理器较少的进程”,就能被优先调度,故不会饥饿。 3 并发进程之间有什么样的相互制约关系?下列日常生活中的活动是属哪种制约关系:(1)踢足球,(2)吃自助餐,(3)图书馆借书,(4)电视机生产流水线工序。 答:并发进程之间的基本相互制约关系有互斥和同步两种。其中(1)、(3)为互斥问题.(2)、(4)为同步问题。 4 在按动态优先数调度进程的系统中,每个进程的优先数需定时重新计算。在处理器不断地在进程之间交替的情况下,重新计算进程优先数的时间从何而来? 答:许多操作系统重新计算进程的优先数在时钟中断处理例程中进行,由于中断是随机碰到哪个进程,就插入哪个进程中运行处理程序,并把处理时间记在这个进程的账上。 5 若后备作业队列中等待运行的同时有三个作业J1 、J2、J3 ,已知它们各自的运行时间为a 、b 、c,且满足a < b <c,试证明采用短作业优先算法调度能获得最小平均作业周转时间。 答:采用短作业优先算法调度时,三个作业的总周转时间为: Tl = = a + ( a +b ) + ( a + b + c ) = 3a + 2b + c ① 若不按短作业优先算法调度,不失一般性,设调度次序为:J2 、J1 、J3 。则三个作业的总周转时间为:

第三章处理机调度与死锁 1,高级调度与低级调度的主要任务是什么?为什么要引入中级调度? 【解】(1)高级调度主要任务是用于决定把外存上处于后备队列中的那些 作业调入内存,并为它们创建进程,分配必要的资源,然后再将新创建的进程排在 就绪队列上,准备执行。(2)低级调度主要任务是决定就绪队列中的哪个进程 将获得处理机,然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作。(3)引入中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。为此,应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存空间,而将它们调至外存上去等待,称此时的进程状态为就绪驻外存状态或挂起状态。当这些进程重又具备运行条件,且内存又稍有空闲时,由中级调度决定,将外存上的那些重又具备运行条件的就绪进程重新 调入内存,并修改其状态为就绪状态,挂在就绪队列上,等待进程调度。 3、何谓作业、作业步和作业流? 【解】作业包含通常的程序和数据,还配有作业说明书。系统根据该说明书对 程序的运行进行控制。批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。 作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的 步骤。 作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流;在操作系统的控制下,逐个作业进程处理,于是形成了处理作业流。 4、在什么情冴下需要使用作业控制块JCB?其中包含了哪些内容? 【解】每当作业进入系统时,系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB,根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。 JCB 包含的内容通常有:1) 作业标识2)用户名称3)用户账户4)作业类型(CPU 繁忙型、I/O芳名型、批量型、终端型)5)作业状态6)调度信息(优先级、作业已 运行)7)资源要求8)进入系统时间9) 开始处理时间10) 作业完成时间11) 作业退出时间12) 资源使用情况等 5.在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业? 【解】作业调度每次接纳进入内存的作业数,取决于多道程序度。应将哪些作 业从外存调入内存,取决于采用的调度算法。最简单的是先来服务调度算法,较常 用的是短作业优先调度算法和基于作业优先级的调度算法。 7.试说明低级调度的主要功能。 【解】(1)保存处理机的现场信息(2)按某种算法选取进程(3)把处理机分配给进程。8、在抢占调度方式中,抢占的原则是什么? 【解】剥夺原则有:(1)时间片原则各进程按时间片运行,当一个时 间片用完后,便停止该进程的执行而重新进行调度。这种原则适用于分时系统、大多数实时系统,以及要求较高的批处理系统。(2)优先权原则通常是对一些重要的和紧急的作业赋予较高的优先权。当这种作业到达时,如果其优先权比正在执行进程的优先权高,便停止正在执行的进程,将处理机分配给优先权高的进程, 使之执行。(3)短作业(进程)优先原则当新到达的作业(进程)比正在执 行的作业(进程)明显地短时,将剥夺长作业(进程)的执行,将处理机分配给短 作业(进程),使之优先执行。 9、选择调度方式和调度算法时,应遵循的准则是什么? 【解】应遵循的准则有(1)面向用户的准则:周转时间短,响应时间快, 截止时间的保证,优先权准则。(2)面向系统的准则:系统吞吐量高,处理机 利用率好,各类资源的平衡利用。 10、在批处理系统、分时系统和实时系统中,各采用哪几种进程(作业)调度算法? 【解】批处理系统:FCFS算法、最小优先数优先算法、抢占式最小优先数优先算法分时系统:可剥夺调度、轮转调度实时系统:时间片轮转调度算法、非抢占优先权调度算法、基于时钟中断抢占的优先权调度算法、立即抢占的优先权调度。 11、何谓静态和动态优先权?确定静态优先权的依据是什么? 【解】静态优先权是在创建进程时确定的,且在进程的整个运行期间保持不 变。动态优先权是指,在创建进程时所赋予的优先权,是可以随进程的推进或随其 等待时间的增加而改变的,以便获得更好的调度性能。确定静态优先权的依据是:(1)进程类型,通常系统进程的优先权高于一般用户进程的优先权。(2)进程对资源的需要。(3)用户要求,用户进程的紧迫程度及用户所付费用的多少来 确定优先权的。 12、试比较FCFS和SPF两种进程调度算法。 【解】FCFS算法按照作业提交或进程变为就绪状态的先后次序,分派CPU。当前作业或进程占有CPU,直到执行完或阻塞,才让出CPU。在作业或进程唤醒后,并不立即恢复执行,通常等到当前作业或进程让出CPU。FCFS比较有利于长作业,而不利于短作业;有利于CPU繁忙的作业,而不利于I/O繁忙的作业。SPF有利于短进程调度,是从就绪队列中选出一估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机时,再重 新调度。比FCFS改善了平均周转时间和平均带权周转时间,缩短了作业的等待时

习题一操作系统概论 一.选择题 1. 计算机的操作系统是一种(). A. 应用软件 B.系统软件 C.工其软件D字表处理软件 2. 批处理系统的主要缺点是(). A. CPU 的利用率不高 B .失去了交互性 C.不具备并行性 D.以上都不是 3.计算机操作系统的功能是(). A. 把源程序代码转换为标准代码 B .实现计算机用户之间的相互交流 C. 完成计算机硬件与软件之间的转换 D. 控制、管理计算机系统的资源和程序的执行 4. 在分时系统中,时间片一定时,(),响应时间越长. A.内存越多 B.用户数越多 C.内存越少D用户数越少 5.操作系统的()管理部分负责对进程进行调度. A?主存储器 B.控制器 C.运算器D处理机 6. 从用户的观点看,操作系统是(). A. 用户与计算机之间的接口 B. 控制和管理计算机资源的软件 C. 合理地组织计算机工作流程的软件 D. 由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 7. 操作系统的功能是进行处理机管理、()管理、设备管理及信息管理. A.进程 B.存储器 C.硬件 D.软件 8. 操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU 和外部设备的(). A.利用率 B.效率 C.稳定性 D.兼容性 9. 操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分,是为了提高计算机的()和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件. A. CPU的利用率不高 B.资源利用率 C.不具备并行性 D.以上都不是 10. 所谓()是指将一个以上的作业放入主存,并且同时处于运行状态,这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源. A.多重处理 B.多道程序设计 C.实时处理D?并行执行 11.()操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端,多个用户可以通过各自的终端同 时交互地使用计算机. A. 网络 B. 分布式 C.分时 D.实时 12.分时操作系统通常采用()策略为用户服务. A. 可靠性和灵活性 B.时间片轮转 C .时间片加权分配 D. 短作业优先 13.系统调用是由操作系统提供的内部调用,它(). A.直接通过键盘交互方式使用 B.只能通过用户程序间接使用

操作系统教程第5版课后答案 费祥林、骆斌编著 第一章操作系统概论 习题一 一、思考题 1.简述现代计算机系统的组成及层次结构。 答:现代计算机系统由硬件和软件两个部分组成。是硬件和软件相互交织形成的集合体,构成一个解决计算问题的工具。硬件层提供基本可计算的资源,包括处理器、寄存器、内存、外存及I/O设备。软件层由包括系统软件、支撑软件和应用软件。其中系统软件是最靠近硬件的。 2、计算机系统的资源可分成哪几类?试举例说明。 答:包括两大类,硬件资源和信息资源。硬件资源分为处理器、I/O设备、存储器等;信息资源分为程序和数据等。 3.什么是操作系统?操作系统在计算机系统中的主要作用是什么? 答:操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地对各类作业进行调度,以及方便用户使用的程序的集合。 操作系统在计算机系统中主要起4个方面的作用。 (1)服务用户观点——操作系统提供用户接口和公共服务程序 (2)进程交互观点——操作系统是进程执行的控制者和协调者 (3)系统实现观点——操作系统作为扩展机或虚拟机 (4)资源管理观点——操作系统作为资源的管理者和控制者 4.操作系统如何实现计算与操作过程的自动化? 答:大致可以把操作系统分为以下几类:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。其中批处理操作系统能按照用户预先规定好的步骤控制作业的执行,实现计算机操作的自动化。又可分为批处理单道系统和批处理多道系统。单道系统每次只有一个作业装入计算机系统的主存储器运行,多个作业可自动、顺序地被装入运行。批处理多道系统则允许多个作业同时装入主存储器,中央处理器轮流地执行各个作业,各个作业可以同时使用各自所需的外围设备,这样可以充分利用计算机系统的资源,缩短作业时间,提高系统的吞吐率 5.操作系统要为用户提供哪些基本的和共性的服务? 答:(1)创建程序和执行程序;(2)数据I/O和信息存取;(3)通信服务;(4)差错检测和处理。为了保证高效率、高质量的工作,使得多个应用程序能够有效的共享系统资源,提高系统效率,操作系统还具备一些其他的功能:资源分配,统计,保护等。 6.试述操作系统所提供的各种用户接口。 答:操作系统通过程序接口和操作接口将其服务和功能提供给用户。程序接口由一组系统调用组成,在应用程序中使用“系统调用”可获得操作系统的低层服务,访问或使用系统管理的各种软硬件资源,是操作系统对外提供服务和功能的手段;操作接口由一组命令和(或)作业控制语言组成,是操作系统为用户提

习题三参考答案(P43) 3-1什么是系统生成? 答:系统生成是指在一台裸机上(或者安装新的操作系统)安装操作系统的过程。 3-2系统引导的主要任务是什么? 答:系统引导(或系统初启)的任务是:将操作系统的必要部分装入主存并使系统运行,最终处于命令接收状态。 3-3什么是作业?什么是作业步? 答:作业是要求计算机系统按指定步骤对初始数据进行处理并得到计算结果的加工过程。加工工作中的一个步骤称为作业步。 3-4处理应用程序分哪几个作业步?这些步骤之间有什么关系? 答:计算机对用户算题任务的加工过程一般分四个作业步:编辑、编译、连接和运行。 各作业步之间的关系如下: 前一个作业步的结果是下一个作业步的操作对象; 一个作业步的成功完成依赖于上一个作业步的成功 完成。 3-5静态连接和动态连接有什么区别? 答:在静态链接中,链接程序将需要的外部函数代码从静态链接库中拷贝到执行文件中,因此得到的可执行文件比较大,而且执行文件在不存在库函数的环境下也能执行(因为执行文件本身已经包含了它所需要的库函数的完整拷贝),换句话说,静态库不需要与可执行文件一起发行。在动态链接中,链接程序不没有将需要的外部函数代码拷贝到可执行程序中,而是在可执行程序中需要调用外部函数的地方做标记,从而形成一个函数调用链表;在执行文件执行过程中根据调用的需要动态的加载或卸载DLL文件,换句话说,DLL文件需要与不

包含它的可执行文件一起发行(因为包含DLL文件,所以动态链接方式产生的可执行文件比较小)。 3-6用户与操作系统的界面是什么?一个分时系统提供什么界面?一个批处理系统又提供什么界面? 答:用户与操作系统的界面是操作系统提供给用户与计算机打交道的外部机制,用户能够借助这种机制和系统提供的手段来控制用户所在的系统。操作系统的用户界面分为操作界面和程序界面。任何一类操作系统都必须同时提供操作界面和程序界面。一个分时系统提供的界面是键盘命令(或图形化的用户界面)和系统调用。一个批处理系统提供的界面是作业控制语言和系统调用。 3-7 Windows提供什么样的用户界面? 答:Windows提供的操作界面是图形化的用户界面;提供的程序界面是系统调用(如Windows Win32 API)。 3-8 UNIX、Linux系统的用户界面是什么? 答:UNIX、Linux系统提供的操作界面是Shell(基于文本命令行界面)和图形用户界面(X Windows);提供的程序界面是系统调用,如fork、open等。 3-9什么是系统调用?对操作系统的服务请求与一般的子程序调用有什么区别?答:系统调用是操作系统提供给编程人员的惟一接口。编程人员利用系统调用,在源程序一级动态请求和释放系统资源,调用系统中已有的系统功能来完成那些与机器硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度等。因此,系统调用像一个黑箱子那样,对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只提供有关的功能。系统调用与一般过程调用的主要区别如下: 系统调用程序是在核心态执行,调用它们需要一个类似于硬件中断处理的中断处理机制来提供系统服务。(也可按上课时讲的三个方面来阐述)

虚拟内存 8.1 简单分页与虚拟分页有什么区别? 简单分页:一个程序中的所有的页都必须在主存储器中程序才能正常运行,除非使用覆盖技术。虚拟内存分页:不是程序的每一页都必须在主存储器的帧中来使程序运行,页在需要的时候进行读取。 8.2 解释什么是抖动。 虚拟内存结构的震动现象,在这个过程中处理器大部分的时间都用于交换块,而不是执行指令。 8.3 为什么在使用虚拟内存时,局部性原理是至关重要的? 可以根据局部性原理设计算法来避免抖动。总的来说,局部性原理允许算法预测哪一个当前页在最近的未来是最少可能被使用的,并由此就决定候选的替换出的页。 8.4 哪些元素是页表项中可以找到的元素?简单定义每个元素。帧号:用来表示主存中的页来按顺序排列的号码。存在位(P):表示这一页是否当前在主存中。修改位(M):表示这一页在放进主存后是否被修改过。 8.5 转移后备缓冲器的目的是什么? 转移后备缓冲器()是一个包含最近经常被使用过的页表项的高速缓冲存储器。它的目的是为了减少从磁盘中恢复一个页表项所需的时间。 8.6 简单定义两种可供选择的页读取策略。

在请求式分页中,只有当访问到某页中的一个单元时才将该页取入主存。在预约式分页中,读取的并不是页错误请求的页。 8.7 驻留集管理和页替换策略有什么区别? 驻留集管理主要关注以下两个问题:(1)给每个活动进程分配多少个页帧。(2)被考虑替换的页集是仅限在引起页错误的进程的驻留集中选择还是在主存中所有的页帧中选择。页替换策略关注的是以下问题:在考虑的页集中,哪一个特殊的页应该被选择替换。 8.8 和页替换算法有什么区别? 时钟算法与算法很接近,除了在时钟算法中,任何一个使用位为一的页被忽略。 8.9 页缓冲实现的是什么? (1)被替换出驻留集的页不久又被访问到时,仍在主存中,减少了一次磁盘读写。(2)被修改的页以簇的方式被写回,而不是一次只写一个,这就大大减少了操作的数目,从而减少了磁盘访问的时间。 8.10 为什么不可能把全局替换策略和固定分配策略组合起来?固定分配策略要求分配给一个进程的帧的数目是确定的,当一个进程中取入一个新的页时,这个进程的驻留页集中的一页必须被替换出来(保持分配的帧的数目不变),这是一种局部替换策略。 8.11 驻留集和工作集有什么区别? 一个进程的驻留集是指当前在主存中的这个进程的页的个数。一

第一章操作系统引论 一、单项选择题 1.操作系统是一种__________。 A.通用软件 B.系统软件 C.应用软件 D.软件包 2,操作系统的__________管理部分负责对进程进行调度。 A.主存储器 B.控制器 C.运算器D.处理机 3.操作系统是对__________进行管理的软件。 A.软件B.硬件 C,计算机资源 D.应用程序 4.从用户的观点看,操作系统是__________。 A.用户与计算机之间的接口 B.控制和管理计算机资源的软件 C.合理地组织计算机工作流程的软件 D.由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体 5,操作系统的功能是进行处理机管理、_______管理、设备管理及文件管理。 A.进程 B.存储器 C.硬件 D.软件 6,操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的_______。 A.利用率 B.可靠性 C.稳定性 D.兼容性 7.操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分,是为了提高计算机的_______和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件。 A. 速度B.利用率 C. 灵活性 D.兼容性 8.操作系统的基本类型主要有_______。 A.批处理系统、分时系统及多任务系统 B.实时操作系统、批处理操作系统及分时操作系统 C.单用户系统、多用户系统及批处理系统 D.实时系统、分时系统和多用户系统 9.所谓_______是指将一个以上的作业放入主存,并且同时处于运行状态,这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。 A. 多重处理 B.多道程序设计

C. 实时处理 D.并行执行 10. _______操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端,多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。 A.网络 D.分布式 C.分时 D.实时 11.如果分时操作系统的时间片一定,那么_______,则响应时间越长。 A.用户数越少B.用户数越多 C.内存越少 D. 内存越多 12,分时操作系统通常采用_______策略为用户服务。 A.可靠性和灵活性 B.时间片轮转 C.时间片加权分配 D,短作业优先 13. _______操作系统允许用户把若干个作业提交给计算机系统。 A.单用户 B,分布式 C.批处理 D.监督 14.在_______操作系统控制下,计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据并作出响应。 A.实时B.分时 C. 分布式 D.单用户 15.设计实时操作系统时,首先应考虑系统的_______。 A. 可靠性和灵活性B.实时性和可靠性 C. 灵活性和可靠性D.优良性和分配性 16.若把操作系统看作计算机系统资源的管理者,下列的_______不属于操作系统所管理的资源。 A. 程序 B.内存 C. CPU D.中断 二、填空题 1.操作系统的基本功能包括__①__管理、__②__管理、__③__管理、__④__管理。除此之外还为用户使用操作系统提供了用户接口。 2.如果一个操作系统兼有批处理、分时处理和实时处理操作系统三者或其中两者的功能,这样的操作系统称为_________。 3.在分时和批处理系统结合的操作系统中引入了“前台”和“后台”作业的概念,其目的是_________。 4.分时操作系统的主要特征有三个,即__①__、__②__和__③__。 5.实时操作系统与分时操作系统的主要区别是_________。

第三章 一、问答题 1、用户级线程与内核级线程的区别是什么? 2、PCB中包含哪些信息?进程状态属于哪类信息? 3、什么是操作系统的内核? 4、简述时间片轮转调度算法的基本思想。 5、某系统采用时间片轮转调度算法的处理机调度算法,某个时刻根据用户要求创建了一个进程P,进程P在其存在过程中依次经历了:进程调度选中了进程P 占用处理机运行,进程P运行中提出资源申请,要求增加内存使用量,没有得到;进程等待一段时间后得到内存;进程调度再次选中了进程P占用处理机运行;进程P的时间片到;一段时间后,进程P再次占用处理机;有紧急进程Q进入,系统停止进程P的运行,将处理机分配进程Q;进程Q运行完,进程调度再次选中了进程P占用处理机运行;进程P运行完。请分析进程P在其整个生命过程中的状态变化。 进程调度选中了进程P占用处理机运行(就绪→运行),进程P运行中提出资源申请,要求增加内存使用量,没有得到(运行→阻塞);进程等待一段时间后得到内存(阻塞→就绪);进程调度再次选中了进程P占用处理机运行(就绪→运行);进程P的时间片到(运行→就绪);一段时间后,进程P再次占用处理机(就绪→运行);有紧急进程Q进入,系统停止进程P的运行,将处理机分配进程Q(运行→就绪);进程Q运行完,进程调度再次选中了进程P占用处理机运行(就绪→运行);进程P运行完。请分析进程P在其整个生命过程中的状态变化。 6、试比较进程与程序的异同。 7、引起创建进程的事件通常有哪些?简述进程的创建过程。 8、简述进程的阻塞过程。

9 11、简述操作系统的三级调度。 12、为什么要了解进程间的家族关系? 因为父进程和子进程之间是隶属关系,子进程可以继承使用父进程的资源;如果 父进程被撤销,还应撤销其所有的子孙进程。 13、什么是进程?。 14、试比较进程和线程的区别。 15、简述进程的基本状态,画出其状态转换图。 二、计算题 1、若程序Pa,Pb和Pc单独执行时间分别Ta,Tb和Tc,Ta=1小时,Tb=1.5小 时,Tc=2小时,其中处理机工作时间分别为Ta=10分钟,Tb=15分钟,Tc=35分 钟。如果采用多道程序设计的方法,让Pa,Pb和Pc并行工作,假定处理机利用 率达到60%,另加20分钟系统开销,请问系统效率能提高百分之几? Ta,Tb和Tc并行工作共用CPU时间: (10+15+35)/60%=100(3分) 系统效率提高:

知识点 第二章:进程同步 (1)前驱图 (2)互斥同步都有的 第三章:处理机调度与死锁 (1)调度算法(FCFS、SPF/SJF、HPF、HRRN、RR,调度时间图及周转时间、带权周转时间) (2)银行家算法 第四、五章:存储管理 (1)地址映射(主要是分页) (2)页面置换算法(OPT、FIFO、LRU,页面置换过程及缺页率) 第六章:设备管理 磁盘调度算法(FIFO、SSTF、SCAN、CSCAN,调度次序及寻道长度) 第七、八章:文件管理 (1)地址映射(索引分配中文件大小的计算) (2) FAT表大小计算 (3)位示图及成组链接法的分配和回收

1.进程同步,信号量机制实现 设有6个程序s1,…, s6,它们在并发系统中执行时如图所示的制约关系,试用wait和signal原语来实现它们之间的同步。(10分) 2.有如下进程,后一个依次比前一个晚一个时间单位到达, (1)画出下列调度算法下的调度时间图:FCFS、抢占式\非抢占式SPF、抢占式\非抢占式HPF、HRRN和RR(q=1,q=2)

(2)对于上述每种算法,各个作业的周转时间是多少?平均周转时间是多少? (3)对于上述每种算法,各个作业的带权周转时间和平均带权周转时间各是多少? 1.作出页式存储管理系统中地址变换机构图。已知某作业页表如下: 0 2 1 5 2 9 3 8 试借助地址变换机构图求出逻辑地址对应的物理地址(1页为1024字节) (1)2968 (2)4599 (3)1FCCH

2.有一虚拟存储系统,某作业运行中使用的操作数所在的页号依次 为: 4 3 2 1 4 3 5 4 3 2 5 1 2 4 2 5 3 4 1 5 在内存中为该作业进程开辟3个物理块。分别采用FIFO、LRU页面淘汰算法,图示该作业运行的置换情况,并计算相应的缺页率? 3.假设磁盘有200个磁道(编号为0~199)的移动头磁盘,在完成 了磁道125处的请求后,当前正在磁道号为143的磁道处为一个请求服务。若请求队列以FIFO次序存放,即86,147,91,177,94,150,102,175,130。对下列每一中磁盘调度算法,若要满足这些要求,则总的磁头移动次数为多少 (后两种要求,读写头朝着磁道号增大的方向移动) ? (1)FCFS (2)SSTF (3)SCAN (4)CSCAN

第一章: 一、3、10、15、23、27、35 3.什么是操作系统?操作系统在计算机系统中的主要作用是什么? 操作系统是管理系统资源、控制程序执行、改善人机界面、提供各种服务,并合理组织计算机工作流程和为用户有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件. 主要作用 (1)服务用户—操作系统作为用户接口和公共服务程序 (2)进程交互—操作系统作为进程执行的控制者和协调者 (3)系统实现—操作系统作为扩展机或虚拟机 (4)资源管理—操作系统作为资源的管理者和控制者 10.试述系统调用与函数(过程)调用之间的区别。 (1)调用形式和实现方式不同; (2)被调用的代码位置不同; (3)提供方式不同 15.什么是多道程序设计?多道程序设计有什么特点? 多道程序设计是指允许多个作业(程序)同时进入计算机系统内存并执行交替计算的方法。从宏观上看是并行的,从微观上看是串行的。 (1)可以提高CPU、内存和设备的利用率; (2)可以提高系统的吞吐率,使单位时间内完成的作业数目增加; (3)可以充分发挥系统的并行性,使设备和设备之间,设备和CPU之间均可并行工作。 23.现代操作系统具有哪些基本功能?请简单叙述之。 (1)处理器管理; (2)存储管理; (3)设备管理; (4)文件管理; (5)联网与通信管理。 27.什么是操作系统的内核? 内核是一组程序模块,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,通常驻留在内核空间,运行于内核态,具有直接访问计算机系统硬件设备和所有内存空间的权限,是仅有的能够执行特权指令的程序。 35.简述操作系统资源管理的资源复用技术。

系统中相应地有多个进程竞争使用资源,由于计算机系统的物理资源是宝贵和稀有的,操作系统让众多进程共享物理资源,这种共享称为资源复用。 (1)时分复用共享资源从时间上分割成更小的单位供进程使用; (2)空分复用共享资源从空间上分割成更小的单位供进程使用。 . 二、2、5 2、答:画出两道程序并发执行图如下: (1) (见图中有色部分)。 (2)程序A无等待现象,但程序B有等待。程序B有等待时间段为180ms至200ms间(见 图中有色部分)。 5、答:画出三个作业并行工作图如下(图中着色部分为作业等待时间):

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