操作系统第四版课后习题详解：CPU利用率与并发执行分析

"操作系统（第四版）课后习题答案" 操作系统是计算机系统的核心软件，它负责管理和控制系统的硬件及软件资源，确保多个任务能够高效、有序地运行。本资源提供的是一份关于操作系统课程第四版的课后习题解答，涵盖了多个章节的内容，帮助学生深入理解和掌握操作系统的基本概念、原理和设计方法。 在第一个问题中，讨论了CPU利用率与内存容量的关系。题目设定计算机内存为IMB（假设是1MB），操作系统占用200KB，每个用户进程也占用200KB。因此，在原始配置下，内存可以同时容纳4个用户进程。由于用户进程I/O等待时间为80%，CPU利用率可以通过计算1减去所有进程同时等待I/O的概率得到。增加1MB内存后，可以额外容纳5个用户进程，从而提高CPU的利用率。计算结果显示，增加内存后CPU利用率提高了47%。 第二个问题涉及并发执行的进程调度。程序A和B各自有不同的计算、输入和打印任务。分析两道程序的运行轨迹可以看出，CPU在某些时间段会因为等待I/O操作完成而空闲。具体来说，CPU在程序A的第二个打印阶段（100至150ms）和程序B的输入阶段（180至200ms）会有空闲。同时，程序A在整个执行过程中没有等待CPU的情况，但程序B在其计算后的输入阶段需要等待CPU。 第三个问题探讨了多道程序设计中的处理器调度。有三个程序A、B、C，它们有不同的计算和I/O操作时间。在抢占式和非抢占式调度策略下，多道程序的执行时间会有所不同。抢占式调度允许高优先级的程序打断低优先级程序的执行，从而提高系统的整体效率。在这种情况下，三道程序总共需要190ms，相比于单道运行的260ms，节省了70ms。而非抢占式调度则不会中断正在执行的程序，直到其完成或主动释放CPU，所以总的运行时间会稍长。 以上是根据给定的课后习题内容解析的操作系统相关知识点，包括CPU利用率的计算、并发进程的调度以及多道程序设计中的处理器调度策略。这些问题的解答有助于学习者深入理解操作系统的执行效率、并发性以及资源管理等核心概念。