操作系统复习：批处理系统与内存管理问题解析

"操作系统与原理复习题，包括批处理系统的周转时间和CPU利用率计算，作业调度算法的平均周转时间分析，以及程序编制对缺页中断次数的影响，还有虚拟内存中矩阵清零操作的缺页中断次数分析。" 操作系统是计算机系统的核心部分，它管理着计算机的硬件资源，并为用户提供服务。本复习资料主要涉及了操作系统的一些核心概念和技术，包括批处理系统、作业调度和内存管理。 首先，批处理系统中的周转时间和CPU利用率是衡量系统效率的重要指标。周转时间是从作业提交到作业完成的时间，而CPU利用率则是CPU在单位时间内执行用户程序的时间比例。题目中的例子说明了不同程序在执行时如何影响这两个指标。A程序和B程序分别有不同的计算和I/O操作，通过计算可以得出在特定条件下，两个程序的周转时间和CPU利用率，这有助于理解操作系统的调度策略如何影响系统性能。 其次，作业调度算法在多道批处理系统中起着决定性作用。先来先服务（FCFS）和最短作业优先（SJF）是两种常见的调度策略。FCFS按照作业到达的顺序进行服务，而SJF则优先选择预计运行时间最短的作业。通过给出的作业提交时间和运行时间，可以计算出这两种算法下的平均周转时间，这体现了不同调度策略对系统响应时间和公平性的影响。 再者，程序编制方式会直接影响内存管理中的缺页中断次数。在本题中，数组清零的程序有两种编写方法，第一种方法会导致大量的缺页中断，因为它每次访问新的数组元素都可能产生缺页；而第二种方法则能显著减少缺页中断，因为它是按照行进行遍历，可以更有效地利用内存。 最后，虚拟内存管理在处理大尺寸数据结构时显得尤为重要。程序A和B展示了在虚拟内存环境下，不同的矩阵元素访问顺序如何影响缺页中断。程序A的循环顺序可能导致频繁的页面交换，而程序B的循环顺序可能减少这种交换，这反映了内存访问模式对缓存和虚拟内存效率的影响。 通过对这些知识点的理解和应用，学习者能够更好地掌握操作系统的运行机制，对于准备期末考试或考研的同学来说，这是非常有价值的复习材料。