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1.8 应用题
13-07-14    奋斗的小年轻
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本书以教育部颁发的全国硕士研究生入学统一考试计算机科学与技术学科联考计算机学科专业基础综合考试大纲为基础,对操作系统各部分考点的内容进行简要介绍。本书以考试大纲规定的考查目标为依据,本着出题合理、...立即去当当网订购

1. 在操作系统中引入并发可以提高系统效率。若有两个程序A 和B ,A 程序执行时所做的工作按次序需要用CPU10s,设备一5s ,CPU5s,设备二10s,CPU10s;程序B 执行时所做的工作按次序需要用设备一10s,CPU10s,设备二5s ,CPU5s ,设备二10s。

请计算:

(1 )如果在顺序环境下执行两个程序,则CPU 的利用率为多少?

(2 )如果在并发环境下执行两个程序,则CPU 的利用率又为多少?

答:(1 )在顺序执行环境下,A 、B 两个程序依次从头到尾执行,A 的执行时间为10+5+5+10+10= 40s,B 的执行时间为10+10+5+5+10=40s ,A 、B 两个程序的总执行为40+40=80s,而其中CPU占用时间为35s ,因此CPU利用率为35/80=43.75%(这里忽略程序切换时间)。

(2 )如果在并发环境下运行,则程序A 使用CPU时,程序B 可以使用设备来进行输入输出,而程序A 使用设备时,B 可以使用CPU。如果A 、B 同时加载到系统,则运行情况如下:
1) 前10s:A 使用CPU ,B 使用设备。
2) 接下来5s :A 使用设备,B 使用CPU 。
3) 接下来5s :A 等待,B 使用CPU 。
4) 接下来5s :A 使用CPU ,B 使用设备。
5) 接下来5s :A 使用设备,B 使用CPU 。
6) 接下来5s :A 、B 均使用设备。
7) 接下来5s :A 使用CPU ,B 使用设备,并在此时间段结束运行。
8) 接下来5s :A 使用CPU 。

这样A 、B 总计在系统中的逗留时间为45s,即总执行时间为45s。其中CPU被使用的时间为40s,CPU利用率为40/45=88.89%。由此可见,并发后CPU利用率大为增加。
2. 若程序A 和程序B 单独执行时分别用时T
A 和T
B ,且T
A
=1h ,T
B
=1.5h,其中处理器工作
时间分别为T
A
=18min,T
B
=27min。如果采用多道程序设计方法,让A ,B 并发工作,

假定处理器利用率达到50% ,另加15min 系统开销,请问系统效率提高百分之几?

答:在单独执行时,处理器的利用率为(18+27)/(60+90)=30% 。如果并发后处理器利用率达到50% ,则系统整体运行的时间为(18+27)/0.5=90min。这其中有15min 的系统开销,剩下75min 用来执行程序,这比原来的150min减少了75min ,即系统效率提高50% 。

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