2-2 典型例題解析

2-2

典型例題解析．是業(yè)存在的唯一標志。A作業(yè)名B進程控制塊．業(yè)控制塊D程序名【分析】當一個作業(yè)開始由輸入設備輸入時，系統(tǒng)為其建立一個作業(yè)控制塊CB并對其進行初始化。初始化所需要的大部分信息取自作業(yè)控制說明書，如作業(yè)標識、用戶名稱、調(diào)度參數(shù)和資源需求等其一信息由資源管理程序給出作業(yè)進入時間等作業(yè)控制塊是批處理作業(yè)存在的標志中保存了系統(tǒng)對于作業(yè)進行管理所需要的全部信息們保存在磁盤區(qū)域中。【答案C．當作業(yè)進入完成狀_。A將刪除該作業(yè)并收回其所占資源，同時輸出結(jié)果B將該作業(yè)的控制塊從當前作業(yè)隊列中刪除，收回其所占資源，并輸出結(jié)果C．收回該作業(yè)所占資源并輸出結(jié)果D．輸結(jié)果并刪除內(nèi)存中的作業(yè)【分析當作業(yè)運行結(jié)束或異常終止時，作業(yè)進入完成狀態(tài)。這時作業(yè)調(diào)度程序收回它占用的所有資源，做必要的善后處理。具體包括：回收發(fā)給該進程的資源，包括外設、內(nèi)存空間，進程運行時打開的文件等；釋放該作業(yè)JCB作業(yè)控制塊作注銷，輸出結(jié)果?！敬鸢窧．當中央處理機處于管態(tài)時，它可以執(zhí)行的指令。A計算機系統(tǒng)中的全部指令B．僅限于特權指令C．限于訪管指令

D．限特權指令【分析為了防止用戶使用特權指令，保證系統(tǒng)的正確操作，將中央處理機的工作狀態(tài)劃分成和態(tài)央理處于管態(tài)時可以執(zhí)行包括特權指令在內(nèi)的一切機器指令，當中央處理機處于目態(tài)時不允許執(zhí)行特權指令?！敬鸢浮緼．作業(yè)調(diào)度又稱________其主要功能是按照某種原則從后備隊列中選取作業(yè)，并為作業(yè)做好運行前的準備工作和作業(yè)完成后的善后處理工作。【分析在操作系統(tǒng)中的調(diào)度分為三種：高級調(diào)度、中級調(diào)度和低級調(diào)度。高級調(diào)度又稱作業(yè)調(diào)度是后備隊列中按照某種原則選取作業(yè)調(diào)入內(nèi)存調(diào)度又稱進程調(diào)度，作用是從就緒隊列中按照某種原則選取進程使之占用處理機來運行度是為了解決內(nèi)存緊張的問題一些暫不運行的進程從內(nèi)存移到外存有件運行時再把它們調(diào)回內(nèi)存運行，中級調(diào)度相當于存儲管理中的對換功能?！敬鸢父呒壵{(diào)度確作業(yè)調(diào)度算時應注意系統(tǒng)資源的均衡使用，使_作業(yè)和________業(yè)搭配運行。【分析選擇作業(yè)調(diào)度算法要考慮多種因素，其中一個重要的因素就是系統(tǒng)資源的均衡使用。用戶作業(yè)所需資源差異很大，例如，進行科學計算的作業(yè)CUP繁）要求較多的CPU時，而輸/出要求較少；事務處理作業(yè)I/O繁忙）要求較少的時，而要求較多的輸出打印各種表格。因此在考慮設計目標的前提下，合理搭配各種類型的作業(yè)，最大限度地發(fā)揮各種資源的效益，使它們得到充分利用，這對提高整個計算機系統(tǒng)效益會有好處。

122122【答案CUP繁I/O繁．操作系統(tǒng)向用戶提供了哪幾類接口？【分析與解答】操作系統(tǒng)向用戶提供了三類接口令接口程序接口和圖形接口用戶利用命令接口提供的操作命令來組織和控制作業(yè)的執(zhí)行命令接口對作業(yè)控制方式的不同可將命令接口分為聯(lián)機命令接口和脫機命令接口還可以利用程序接口提供的系統(tǒng)調(diào)用來請求并獲得操作系統(tǒng)的服務序接口在用戶編制程序的時候使用年來方用戶的使用，又出現(xiàn)了圖形接口。．試說明作業(yè)的狀態(tài)，并說明引起狀態(tài)轉(zhuǎn)換的典型原因?！痉治雠c解答】作業(yè)的狀態(tài)有提交狀態(tài)、后備狀態(tài)、運行狀態(tài)和完成狀態(tài)。用戶正在向操作系統(tǒng)提交作業(yè)時所處的狀態(tài)叫做提交狀態(tài)計算機并由操作系統(tǒng)將作業(yè)存放在磁盤上以后統(tǒng)這個作業(yè)建立一個作業(yè)控制塊把插入到后備隊列中等待調(diào)度運行，此時，這個作業(yè)所處的狀態(tài)稱為后備狀態(tài)。當這個作業(yè)被作業(yè)調(diào)度程序選中為它分配了必要的資源立一組相應的進程之后，這個作業(yè)就由后備狀態(tài)變?yōu)檫\行狀態(tài)。當作業(yè)正常運行結(jié)束或因發(fā)生錯誤而異常結(jié)束時業(yè)進入完成狀態(tài)此時由作系統(tǒng)將作業(yè)控制塊從當前作業(yè)隊列中刪除，并收回其所占用的資源。．作業(yè)和進程有什么區(qū)別和聯(lián)系？【分析與解答】作業(yè)通常是指用戶在一次計算過程中或者一次事物處理過程中要求計算機系統(tǒng)所做工作的集合包用戶程序所的數(shù)據(jù)及命令等程是具有獨立功能的可并發(fā)執(zhí)行的程序在一個數(shù)據(jù)集合上的運行過程系進行資源分配和調(diào)度的獨立單位業(yè)進程之間的區(qū)別和聯(lián)系如下：（1作是用戶向計算機提交的任務實體進則是完成用戶任務的執(zhí)行實體是向操作系統(tǒng)申請分配資源的基本單位。（2一個作業(yè)可以由多個進程組成，且一個作業(yè)至少由一個進程組成。（3作業(yè)的概念主要用在批處理系統(tǒng)中，而進程的概念則用在所有的多道程序系統(tǒng)中。．若在后備作業(yè)隊列中同時等待運行的有三個作、23，已知它們各自的運行時間為a、、c，且滿足＜b＜，試證明采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法能獲得最小平均周轉(zhuǎn)時間?！痉治鑫覀兛梢韵鹊玫讲捎枚套鳂I(yè)優(yōu)先調(diào)度算法時的周轉(zhuǎn)時間，然后用該時間和其他作業(yè)調(diào)度順序（調(diào)度算法）時的周轉(zhuǎn)時間相比較。計算其他作業(yè)調(diào)度順序（調(diào)度算法）的周轉(zhuǎn)時間時，為了不失一般性，可以任意假設一個其他調(diào)度順序?！敬鸢赣捎诙套鳂I(yè)優(yōu)先調(diào)度算總是在后備作業(yè)隊列中選擇運行時間最短的作業(yè)作為調(diào)度對象，因此對短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法而言，這三個作業(yè)的總周轉(zhuǎn)時間為：T=a+(a+b)+(a+b+c)=3a+2b+c

①若不按短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法來調(diào)度這三個作業(yè)失般性假定調(diào)度順序為23其總周轉(zhuǎn)時間為：T

②②-①式得：T-=b-a>0由此可見，短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法能獲得最小平均周轉(zhuǎn)時間。．有個待運行作業(yè)為AB、C、D、，們幾乎同時到達，各自的估計運行時間分別為、6、、5、x。試問采用哪運行次序使得平均周轉(zhuǎn)時間最短？（答案依賴于x）

【分析由例我知道，采用短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法可以獲得最小的平均周轉(zhuǎn)時間，所以本題中我們按照此算法對x行討論?！敬鸢府敚紉＜3時應該采用的運行順序，C，，，A。當≤x≤5時應該采用的運行序為，，DBA當＜x＜6時應該采用的運行序為，，，B，。當≤x≤9時應該采用的運行序為，，，，A當＜x時，應采用的運行順序為CD，B，A。11．有批處理作業(yè)AB、CD）乎同時達，估計的運行時間分別為、、、8分鐘，它們的優(yōu)級分別為1、34（為最低優(yōu)先級下的每種調(diào)度算法，分別計算作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間。（1最高優(yōu)先級優(yōu)先。（2時間片輪轉(zhuǎn)（時間片為2分（3FIFO（作業(yè)的到達順序為C、、B、、）（4短作業(yè)優(yōu)先?！痉治雠c解答】為了計算方便，假設這批作業(yè)的到達時間為0（1使用最高優(yōu)先級優(yōu)先算法時，作業(yè)的調(diào)度順序為EDC、B、A，各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間如表1-2-1所。表1-2-1作

業(yè)

執(zhí)行間

優(yōu)先級

開始運行時間

完成時間

周轉(zhuǎn)間ABCD

246810

12345

282418100

3028241810

3028241810平均周轉(zhuǎn)時間為(30+28+24+18+10)/5=22分鐘（2使用時間片輪轉(zhuǎn)算法時，作業(yè)的調(diào)度順序為：鐘作AB、D、到達，作業(yè)A開運行，作業(yè)、、、E待鐘作A運結(jié)束，作業(yè)B開運行，作業(yè)C、、E等鐘作開運行，作業(yè)D、、B等鐘作D始運行，作業(yè)E、B等鐘作E開始運行，作業(yè)B、、等分作B開始運行，作業(yè)、、E等分作B運行結(jié)束，作業(yè)開運行，作業(yè)D、E待分作D始運行，作業(yè)E、等分作開始運行，作業(yè)C、等分作開運行，作業(yè)D、E等分作運結(jié)束，作業(yè)D開始運行，作業(yè)E等分作開始運行，作業(yè)D等分作D始運行，作業(yè)E待分作D行結(jié)束，作業(yè)E始運行分作運行結(jié)束各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間如表1-2-2所。表1-2-2

作

業(yè)

執(zhí)行間

優(yōu)先級

開始運行時間

完成時間

周轉(zhuǎn)間ABC

246

123

024

21220

21220續(xù)上表作

業(yè)

執(zhí)行間

優(yōu)先級

開始運行時間

完成時間

周轉(zhuǎn)間D

810

45

68

2630

2630平均周轉(zhuǎn)時間為(鐘（3使用FIFO作到達順序為C、、B、E、）法時，作業(yè)調(diào)度序為C、D、B、E、A，作的周轉(zhuǎn)時間如表所。表1-2-3作

業(yè)

執(zhí)行時間

優(yōu)

先

級

開始運行時間

完成時間

周轉(zhuǎn)間ABCD

246810

12345

28140618

301861428

301861428平均周轉(zhuǎn)時間為(分（4使用短作業(yè)優(yōu)先算法時，作業(yè)的調(diào)度順序為AB、CD、E各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間如表1-2-4所。表1-2-4作

業(yè)

執(zhí)行時間

優(yōu)先級

開始運行時間

完成時間

周轉(zhuǎn)間ABCD

246810

12345

0261220

26122030

26122030平均周轉(zhuǎn)時間為(2+6+12+20+30)/5=14分2-3

練

習題一、單項選擇題．用戶作業(yè)可以通________方式由用戶自己按照作業(yè)運行情況進行操作。A脫機B．自動控制在線處理D．聯(lián)機處理．是作系統(tǒng)提供的一種專門語言，它由操作系統(tǒng)專門機制解釋處理。AC語言B．語．Ada語D語言．作業(yè)調(diào)度算法中調(diào)算法最有利于提高資源利用率。A先來先服務B．優(yōu)先級響應比最高優(yōu)先．均衡．終端用戶在終端上控制作業(yè)的執(zhí)行要經(jīng)歷四個階段，最初階段。A用戶注冊B．端連接C．作業(yè)控制D．用戶退出．在下面作業(yè)調(diào)度算法中，________度算法最有利于小作業(yè)，從而提高系統(tǒng)吞吐能力。

A先來先服務C．先級

B計算時間短的作業(yè)優(yōu)先D．應最高者優(yōu)先．當中央處理機處于目態(tài)時，它可以執(zhí)行的指令。A計算機系統(tǒng)中的全部指令B僅限于非特權指令C．限于訪管指令

D．限特權指令．作業(yè)調(diào)度算法?？紤]因素之一是使系統(tǒng)有最高的吞吐率，為此。A不讓處理機空閑C．各類用戶滿意

B能夠處理盡可能多的作業(yè)D．使統(tǒng)過于復雜．分時操作系統(tǒng)環(huán)境下運行的作業(yè)通常稱_______。A后臺作業(yè)B．作業(yè)批量型作業(yè)D終端型作業(yè)在作業(yè)調(diào)度算法若有作業(yè)同時到達則均等待時間最短的算法。A先來先服務C．應比最高優(yōu)先

B優(yōu)先級D．算間短的作業(yè)優(yōu)先．作業(yè)調(diào)度程序從處_______態(tài)的作業(yè)隊列中選取適當?shù)淖鳂I(yè)投入運行。A執(zhí)行B．提交C．完成D．后11．既考慮作業(yè)等待時間，又考慮作業(yè)執(zhí)行時間的調(diào)度算法________。A先來先服務B．優(yōu)先級響應比最高優(yōu)先．均衡．________是指從作提交給操作系統(tǒng)到作業(yè)完成的時間間隔。A周轉(zhuǎn)時間B．響應時間C．等待時間D．執(zhí)行時間．作業(yè)從進入后備隊列到被調(diào)度程序選中的時間間隔稱。A周轉(zhuǎn)時間B．響應時間C．等待時間．觸發(fā)時間二、多項選擇題．響應比最高者優(yōu)先調(diào)度算法________調(diào)算法的折衷。A先來先服務B．先級C電梯調(diào)度D．單向掃描E．計算時間短的作業(yè)優(yōu)先．調(diào)算法在作業(yè)調(diào)度中需要作業(yè)計算時間。A先來先服務C．應比最高者優(yōu)先

B計算時間短的作業(yè)優(yōu)先D．先E．均衡．批處理作業(yè)進入計算機系統(tǒng)時必須提。A可執(zhí)行文件B．作業(yè)控說明書D．業(yè)需資源．行時的數(shù)據(jù)．交互作業(yè)的特點________。A成批處理B．用人機話方式D．動制．互性

C．程序C．道處理三、填空題．把用戶要求計算機系統(tǒng)處理的一個問題稱________。．是戶用于描述批處理作業(yè)處理過程中對作業(yè)處的控制意圖的一種特殊程序用書寫作業(yè)控制說明書規(guī)定操作系統(tǒng)如何制作業(yè)的執(zhí)行業(yè)控制說明書主要包括三方面內(nèi)容，、和________。．操作系統(tǒng)為用戶提供了相應的兩類接口，一類應用于程序一級，稱________，一類應用于用戶作業(yè)控制一級，稱________。．用戶使用操作系統(tǒng)提供的”對作業(yè)執(zhí)行的意圖寫好一份________同該作業(yè)的________一同提給計算機系統(tǒng)系按照用戶說明的控制意圖來控制作業(yè)的執(zhí)行，作業(yè)執(zhí)行過程中，用戶不進行干預。在這種控制方式下執(zhí)行的作業(yè)就。

操作系統(tǒng)提供給用戶控制批處理作業(yè)的用戶接口就________。．處理作業(yè)的輸入包括將作業(yè)的________和由輸入設備（例如鍵盤）輸入外存并形成初始信息。常用的輸入方式有三種：________________和________。．一個批處理作業(yè)從進入計算機系統(tǒng)到運行結(jié)束，處于不同的狀態(tài)，一般可以將作的狀態(tài)分成________、________、________和四狀態(tài)?；ナ娇刂品绞绞怯脩羰褂貌僮飨到y(tǒng)提供________表達作業(yè)執(zhí)行的控制意圖，用戶逐條輸入命令，操作系統(tǒng)每接到一條命令，就根據(jù)命令的要求控制作業(yè)的執(zhí)行。四、問答題．簡述系統(tǒng)調(diào)用和一般過程調(diào)用的區(qū)別。有一個多道程序計系統(tǒng)用不允許移動的可變分區(qū)方式管理內(nèi)存中的用戶空，設用戶空間為100KB內(nèi)存空間的分配算法為首次適應分配算法，進程調(diào)度算法采用來先服務算法，今有如表1-2-5所作業(yè)序列。假定所有作業(yè)都是計算型作業(yè)且忽略系統(tǒng)調(diào)度時間分別寫出采“先來先服務調(diào)度算法短的作業(yè)優(yōu)先算法業(yè)的裝入內(nèi)存時間開始執(zhí)行時間完成時間、周轉(zhuǎn)時間以及它們的平均周轉(zhuǎn)時間。表1-2-5作業(yè)名ABCD

進入“輸入井”時間

需計算時間42分30分24分20分12分

內(nèi)存需求量．在一個批處理單道系統(tǒng)中，采用響應比高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法。當一個作業(yè)進系統(tǒng)后就可以開始調(diào)度假作都僅是計算，忽略調(diào)度花費的時間有個作業(yè)進入系統(tǒng)的時間和需要計算的時間如表1-2-6示。表1-2-6作

業(yè)

進入系統(tǒng)時間

需要計算時間

開始時間

完成時間

周轉(zhuǎn)間123

60分45分25分

———

———

———（1求出每個作業(yè)的開始時間、完成時間及周轉(zhuǎn)時間并填入表中（2計算三個作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間應為多少？某算機系統(tǒng)采不能移動已在主存儲器中作業(yè)的可變分區(qū)方式管理主存儲器供用戶使用的主存空間100KB，系統(tǒng)配有臺帶機，有一批作業(yè)如所。表1-2-7作業(yè)號12345

進輸入井時間

要求計算時間25分30分10分20分15分

需要內(nèi)存量

申請磁帶機數(shù)2臺1臺3臺2臺2臺該系統(tǒng)采用多道程序設計技術磁機采用靜態(tài)分配略設備工作時間和操作系統(tǒng)進行調(diào)度所花費的時間分別寫出采用響應比高者優(yōu)先算法作優(yōu)先算法和先來先服

務算法選中作業(yè)執(zhí)行的次序。．答：采用先來先服務調(diào)度算法時，作業(yè)的裝入內(nèi)存時間、開始執(zhí)行時間、完成時及周轉(zhuǎn)時間如表1-2-8所。表1-2-8作業(yè)名ABCD

進入“輸入井”時間

裝入內(nèi)存時間

開始執(zhí)行時間

完成時間

周轉(zhuǎn)間42分60分92分62分92分平均周轉(zhuǎn)時間：分采用計算時間短的作業(yè)優(yōu)先算法時業(yè)的裝入內(nèi)存時