练习1 1.1-1.10题解见书

1.11 有一台输入设备和一台输出设备的计算机系统上，运行有两道程序。两道程序投入运行情况如下： 程序1先开始运行，其运行轨迹为：计算50ms、输出100ms、计算50ms、输出100ms，结束；

程序2后开始运行，其运行轨迹为：计算50ms、输入100ms、计算100ms、结束。

1. 忽略调度时间，指出两道程序运行时，CPU是否有空闲？在哪部分空闲？指出程序1和程序

2. 有无等待CPU的情况？如果有，发生在哪部分？ 题解:

由题画出CPU利用图如下：

由图可知，1.CPU有空闲，在100ms~150ms时间段是空闲的。 2.程序1无等待时间，而程序2在一开始的0ms~50ms时间段会等待。

1.12 在计算机系统上运行三道程序，运行次序为程序1、程序2、程序3。 程序1的运行轨迹为：计算20ms、输入40ms、计算10ms。 程序2的运行轨迹为：计算40ms、输入30ms、计算10ms。 程序3的运行轨迹为：计算60ms、输入30ms、计算20ms。 忽略调度时间，画出三道程序运行的时间关系图；完成三道程序共花多少时间？与单道程序比较，节省了多少时间？

解答：三道程序运行，完成三道程序共花170ms。与单道程序（260ms）比较，节省了90ms。

（始终按照1-2-3的次序，即程序1→程序2→程序3→程序1→程序2→（在程序3运行前会停10ms等待输入完成）程序3。

（如果不是按照程序1、2、3的次序完成则会有多种情况。）

1.13 在计算机系统上有两台输入/输出设备，运行两道程序。

程序1的运行轨迹为：计算10ms、输入5ms、计算5ms、输出10ms、计算10ms。

程序2的运行轨迹为：输入10ms、计算10ms、输出5ms、计算5ms、输出10ms。

在顺序环境下，先执行程序1，再执行程序2，求总的CPU利用率为多少？

题解：由题画出CPU利用图如下：

由图可知，在总共80ms的时间里，CPU空闲时间为40ms，即： CPU利用率=40ms/80ms*100%=50%

1.14 一个计算机系统有足够的内存空间存放3道程序，这些程序有一半的时间在空闲等待I/O操作。问多大比例的CPU时间被浪费掉了。 题解：由题画图如下：

因为每个程序有一半的时间在等待I/O操作，所以在并发状态下，程序1、程序2、程序3所占时间比依次减半（如上图），所以浪费的时间比例为1/8。

练习2

2．18 某系统中进程状态变化如图2.22所示，当对系统中的进程进行观察时，发现某一进程产生的一次状态变化会引起另一进程发生状态变化。

（1）在什么情况下，一个进程的状态变化3能够立即引起另一进程的状态变化1？

（2）在什么情况下，一个进程的状态变化2能够立即引起另一进程的状态变化1？ （3）进程的状态变化3是否可能引起另一进程的状态变化2？进程的状态变化3是否可能引起另一进程的状态变化1？

解答：

（1）当就绪队列中还存在其它进程的情况下，一个进程的状态变化3能够立即引起另一进程的状态变化2。

（2）当就绪队列中还存在其它进程的情况下，一个进程从运行状态变化到就绪状态后，另一个就绪进程能够从就绪状态变为运行状态。 （3）不可能，可能。

2．19分别写出相应的程序来描述图2.23中的前趋图。 解答

S4 S2 S6 S1 S5 S3 S7

程序：S1:a:=x+1 S2:b:=a+2 S3:c:=a+3 S4:d:=b+4 S5:e:=b+c S6:f:=e+5 S7:g=e+6

S4 S2 S6 S1 S5 S3 S7

程序：S1:a:=x+1 S2:b:=a+2 S3:c:=a+3 S4:d:=b+4 S5:e:=b+c S6:f:=d+e S7:g:=c+e

2.20 假设在一个系统中，新进程以每分钟8个进程的速率到达，每个进程请