2-2典型例題解析

1、2-2典型例題解析1. 是作業(yè)存在的唯一標(biāo)志。A 作業(yè)名B 進程控制塊C.作業(yè)控制塊D 程序名【分析】當(dāng)一個作業(yè)開始由輸入設(shè)備輸入時，系統(tǒng)為其建立一個作業(yè)控制塊JCB，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(biāo)識、用戶名稱、 調(diào)度參數(shù)和資源需求等；其他一些信息由資源管理程序給出，如作業(yè)進入時間等。 作業(yè)控制塊是批處理作業(yè)存在的標(biāo)志，其中保存了系統(tǒng)對于作業(yè)進行管理所需要的全部信息，它們被保存在磁盤區(qū)域中。【答案】C2 .當(dāng)作業(yè)進入完成狀態(tài) 。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(dāng)前作業(yè)隊列中刪除，收回其所占資源，并輸出結(jié)果C.將收回該作

2、業(yè)所占資源并輸出結(jié)果D .將輸出結(jié)果并刪除內(nèi)存中的作業(yè)【分析】當(dāng)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(shè)、內(nèi)存 空間，進程運行時打開的文件等；釋放該作業(yè)的JCB （作業(yè)控制塊），將此作業(yè)注銷，輸出結(jié)果。【答案】B3. 當(dāng)中央處理機處于管態(tài)時，它可以執(zhí)行的指令是 。A .計算機系統(tǒng)中的全部指令B .僅限于非特權(quán)指令C.僅限于訪管指令D .僅限于特權(quán)指令【分析】為了防止用戶使用特權(quán)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：管態(tài)和目態(tài)。當(dāng)中央處理機處于管態(tài)時可以執(zhí)行包括特權(quán)指令在內(nèi)的

3、一切機器指令， 當(dāng)中央處理機處于目態(tài)時不允許執(zhí)行特權(quán)指令。【答案】A4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(zhǔn)備工作和作業(yè)完成后的善后處理工作?！痉治觥吭诓僮飨到y(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，作用是從后備隊列中按照某種原則選取作業(yè)調(diào)入內(nèi)存；低級調(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；中級調(diào)度是為了解決內(nèi)存緊張的問題，把一些暫不運行的進程從內(nèi)存移到外存，待有條件運行時再把它們調(diào)回內(nèi)存運行，中級調(diào)度相當(dāng)于存儲管理中的對換功能?！敬鸢浮扛呒壵{(diào)度5. 確定作業(yè)調(diào)度算法時應(yīng)注意系統(tǒng)

4、資源的均衡使用，使作業(yè)和作業(yè)搭配運行?！痉治觥窟x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(xué)計算的作業(yè)（CUP繁忙）要求較多的CPU時間，而輸入/輸出要求較少；事務(wù)處理作業(yè)（I/O繁忙）要求較少的 CPU時間，而要 求較多的輸出打印各種表格。因此在考慮設(shè)計目標(biāo)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?！敬鸢浮緾UP繁忙I/O繁忙6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： 提供的操作命令來組織和控制作業(yè)的執(zhí)行，

5、 令接口分為聯(lián)機命令接口和脫機命令接口； 并獲得操作系統(tǒng)的服務(wù)， 又出現(xiàn)了圖形接口。7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)。作業(yè)存放在磁盤上以后， 系統(tǒng)為這個作業(yè)建立一個作業(yè)控制塊， 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(dāng)這個作業(yè)被作業(yè)調(diào)度程序選中，并為它分配了必要的資源，后，這個作業(yè)就由后備狀態(tài)變?yōu)檫\行狀態(tài)。當(dāng)作業(yè)正常運行結(jié)束或因發(fā)生錯誤而異常結(jié)束時，作業(yè)進入完成狀態(tài)。此時，由操作系統(tǒng)將作業(yè)控制塊從當(dāng)前作業(yè)隊列中刪除，并收回其所占用的資源。命令接口、

6、程序接口和圖形接口。 用戶利用命令接口按命令接口對作業(yè)控制方式的不同，又可以將命用戶還可以利用程序接口提供的系統(tǒng)調(diào)用來請求程序接口在用戶編制程序的時候使用。近年來，為方便用戶的使用,送入計算機并由操作系統(tǒng)將 并把它插入到后備隊列中等建立了一組相應(yīng)的進程之&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，包括用戶程序、所需的數(shù)據(jù)及命令等。 進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，是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的獨立單位。作業(yè)和進程之間的區(qū)別和聯(lián)系如下：(1) 作業(yè)是用戶向計算機提交的任務(wù)實

7、體，而進程則是完成用戶任務(wù)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。9若在后備作業(yè)隊列中同時等待運行的有三個作業(yè)1、2、3，已知它們各自的運行時間為a、b、c,且滿足av b v c,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?！痉治觥课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(shè)一個其他調(diào)度順序

8、?！敬鸢浮坑捎诙套鳂I(yè)優(yōu)先調(diào)度算法總是在后備作業(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：Ti =a+(a+b)+(a+b+c)=3a+2b+c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)，不失一般性，假定調(diào)度順序為2、1、3,其總周轉(zhuǎn)時間為：T 2=b+(b+a)+(b+a+c)=3b+2a+c-式得：T2- T i=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。10. 有5個待運行作業(yè)為 A、B、C、D、E,它們幾乎同時到達，各自的估計運行時間 分別為9、6、3、5、X。試問采用哪種運行次序使得平均周轉(zhuǎn)時間最短？(

9、答案依賴于x)【分析】由例9我們知道，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進行討論。【答案】當(dāng)0 v XV 3時，應(yīng)該采用的運彳亍順序為:E,C,D, B, A。當(dāng)3< x< 5時，應(yīng)該采用的運行順序為:C,E,D ,B,A。當(dāng)5 vxv 6時，應(yīng)該采用的運行順序為:C,D,E,B,A。當(dāng)6< x< 9時，應(yīng)該采用的運行順序為:C,D,B ,E,A。當(dāng)9vx時，應(yīng)該采用的運行順序為：C, D,B ,A,E。11 有5個批處理作業(yè)(A、B、C、D、E)幾乎同時到達，估計的運行時間分別為2、4、6、8 10分鐘，它們的優(yōu)先級分別

10、為1、2、3、4、5 (1為最低優(yōu)先級)。對下面的每種調(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分鐘)。(3) FIFO (作業(yè)的到達順序為 C、D、B、E、A)(4) 短作業(yè)優(yōu)先?！痉治雠c解答】為了計算方便，假設(shè)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E、D、C、B、A，各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間如表1-2-1所示。表 1-2-1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)時間A21283030B42242828C63182424D84101818E10501010平均周轉(zhuǎn)時間為(30+28+24+18+10)/ 5=2

11、2 分鐘(2 )使用時間片輪轉(zhuǎn)算法時，作業(yè)的調(diào)度順序為：0分鐘作業(yè)A、B、C、D、E到達，作業(yè)A開始運行,作業(yè) B、C、D、E等待2分鐘作業(yè)A運行結(jié)束,作業(yè)B開始運行，作業(yè)C、D、E等待4分鐘作業(yè)C開始運行,作業(yè)D、E、B等待6分鐘作業(yè)D開始運行,作業(yè)E、B、C等待8分鐘作業(yè)E開始運行，作業(yè)B、C、D等待10分鐘作業(yè)B開始運行,作業(yè)C、D、E等待12分鐘作業(yè)B運行結(jié)束,作業(yè)C開始運行，作業(yè)D、E等待14分鐘作業(yè)D開始運行,作業(yè)E、C等待16分鐘作業(yè)E開始運行，作業(yè)C、D等待18分鐘作業(yè)C開始運行,作業(yè)D、E等待20分鐘作業(yè)C運行結(jié)束,作業(yè)D開始運行，作業(yè)E等待22分鐘作業(yè)E開始運行，作業(yè)D等待

12、24分鐘作業(yè)D開始運行,作業(yè)E等待26分鐘作業(yè)D運行結(jié)束,作業(yè)E開始運行30分鐘作業(yè)E運行結(jié)束各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間如表1-2-2所示。表 1-2-2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)時間A21022B4221212C6342020續(xù)上表作業(yè)執(zhí)行時間優(yōu)先級開始運行時間完成時間周轉(zhuǎn)時間D8462626E10583030平均周轉(zhuǎn)時間為(2+12+20+26+30)/5=18分鐘(3)使用FIFO (作業(yè)到達順序為 C、D、B、E、A )算法時，作業(yè)調(diào)度順序為C、D、B、E、A，各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間如表1-2-3所示。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)時間A21283030B4

13、2141818C63066D8461414E105182828平均周轉(zhuǎn)時間為(30+18+6+14+28)/5=19.2分鐘(4)使用短作業(yè)優(yōu)先算法時，作業(yè)的調(diào)度順序為A、B、C、D、E,各作業(yè)的周轉(zhuǎn)時間如表1-2-4所示。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)時間A21022B42266C6361212D84122020E105203030平均周轉(zhuǎn)時間為(2+6+12+20+30)/5=14分鐘2-3 練習(xí)題1.2.3.5.能力。、單項選擇題用戶作業(yè)可以通過A .脫機方式由用戶自己按照作業(yè)運行情況來進行操作。 B .自動控制 C.在線處理D .聯(lián)機處理是操作系統(tǒng)提供的一種專

14、門語言，它由操作系統(tǒng)的專門機制解釋處理。A. C語言B. JCL語言 C. Ada語言作業(yè)調(diào)度算法中，調(diào)度算法最有利于提高資源利用率。A .先來先服務(wù)B .優(yōu)先級C.響應(yīng)比最高優(yōu)先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，最初階段是A .用戶注冊B .終端連接C.作業(yè)控制在下面作業(yè)調(diào)度算法中，D. Pascal 語言D .均衡OD .用戶退出 調(diào)度算法最有利于小作業(yè)，從而提高系統(tǒng)吞吐A 先來先服務(wù)B 計算時間短的作業(yè)優(yōu)先C.優(yōu)先級D .響應(yīng)比最高者優(yōu)先6. 當(dāng)中央處理機處于目態(tài)時，它可以執(zhí)行的指令是 。A .計算機系統(tǒng)中的全部指令B .僅限于非特權(quán)指令C.僅限于訪管指令D .僅限于特權(quán)指令

15、7. 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，為此應(yīng)_A.不讓處理機空閑C.使各類用戶滿意&分時操作系統(tǒng)環(huán)境下運行的作業(yè)通常稱為A.后臺作業(yè)B .長作業(yè)9.在作業(yè)調(diào)度算法中， 若所有作業(yè)同時到達, A .先來先服務(wù)C.響應(yīng)比最高優(yōu)先B .能夠處理盡可能多的作業(yè)D .不使系統(tǒng)過于復(fù)雜C.批量型作業(yè)D.終端型作業(yè)則平均等待時間最短的算法是 B .優(yōu)先級D .計算時間短的作業(yè)優(yōu)先10 .作業(yè)調(diào)度程序從處于 狀態(tài)的作業(yè)隊列中選取適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)投入運行。A .執(zhí)行B .提交C.完成D .后備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)度算法是A .先來先服務(wù)B .優(yōu)先級C.響應(yīng)比最高

16、優(yōu)先D .均衡12. 是指從作業(yè)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(yīng)時間C.等待時間13. 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為A .周轉(zhuǎn)時間B .響應(yīng)時間C.等待時間二、多項選擇題D .執(zhí)行時間。D.觸發(fā)時間1. 響應(yīng)比最高者優(yōu)先調(diào)度算法是 調(diào)度算法的折衷。A .先來先服務(wù)B .優(yōu)先級C.電梯調(diào)度E.計算時間短的作業(yè)優(yōu)先2. 調(diào)度算法在作業(yè)調(diào)度中需要作業(yè)計算時間。D .單向掃描A .先來先服務(wù)B .計算時間短的作業(yè)優(yōu)先C.響應(yīng)比最高者優(yōu)先D .優(yōu)先級3.批處理作業(yè)進入計算機系統(tǒng)時必須提交 A .可執(zhí)行文件D .作業(yè)所需資源4.交互作業(yè)的特點是A .成批處理

17、D .自動控制三、填空題B .作業(yè)控制說明書E.運行時的數(shù)據(jù)。B .采用人機對話方式E.交互性E.均衡C.源程序C.多道處理1. 把用戶要求計算機系統(tǒng)處理的一個問題稱為 。2. 是用戶用于描述批處理作業(yè)處理過程中對作業(yè)處理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)如何控制作業(yè)的執(zhí)行。作業(yè)控制說明書主要包括三方面內(nèi)容，即 、和。3. 操作系統(tǒng)為用戶提供了相應(yīng)的兩類接口，一類應(yīng)用于程序一級，稱為，另一類應(yīng)用于用戶作業(yè)控制一級，稱為 。4. 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“ ”，連同該作業(yè)的一同提交給計算機系統(tǒng)，操作系統(tǒng)按照用戶說明的控制意圖來控制作業(yè) 的執(zhí)

18、行，作業(yè)執(zhí)行過程中，用戶不進行干預(yù)。在這種控制方式下執(zhí)行的作業(yè)就是操作系統(tǒng)提供給用戶控制批處理作業(yè)的用戶接口就是 。5批處理作業(yè)的輸入包括將作業(yè)的 、和由輸入設(shè)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6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)，一般可以將作業(yè) 的狀態(tài)分成 、和四個狀態(tài)。7.交互式控制方式就是用戶使用操作系統(tǒng)提供的 來表達作業(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1 簡述系統(tǒng)調(diào)用和一般過程調(diào)用的區(qū)別。2. 有一個多道程序設(shè)計系統(tǒng)，采用不允許移動的可變分區(qū)方式管理內(nèi)存中的用戶空間，

19、設(shè)用戶空間為100KB，內(nèi)存空間的分配算法為首次適應(yīng)分配算法，進程調(diào)度算法采用先來 先服務(wù)算法，今有如表 1-2-5所示作業(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，請分別寫出采用“先來先服務(wù)調(diào)度算法”、“計算時間短的作業(yè)優(yōu)先算法” 時，作業(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)名進入“輸入井”時間需計算時間內(nèi)存需求量A10:0642分鐘15KBB10:1830分鐘60KBC10:3024分鐘50KBD10:3620分鐘10KBE10:4212分鐘20KB3在一個批處理單道系統(tǒng)中，采用響應(yīng)比高者優(yōu)先的作業(yè)調(diào)度算法。當(dāng)一個作業(yè)進入

20、系統(tǒng)后就可以開始調(diào)度，假定作業(yè)都僅是計算，忽略調(diào)度花費的時間。現(xiàn)有3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所示。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)時間19:0060分鐘29:1045分鐘39:1525分鐘(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1-2-6中。(2) 計算三個作業(yè)的平均周轉(zhuǎn)時間應(yīng)為多少？4.某計算機系統(tǒng)采用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，現(xiàn)有供用戶使用的主存空間100KB，系統(tǒng)配有4臺磁帶機，有一批作業(yè)如表1-2-7所示。表 1-2-7作業(yè)序號進輸入井時間要求計算時間需要內(nèi)存量申請磁帶機數(shù)110:0

21、025分鐘15KB2臺210:2030分鐘60KB1臺310:3010分鐘50KB3臺410:3520分鐘10KB2臺510:4015分鐘30KB2臺該系統(tǒng)采用多道程序設(shè)計技術(shù)，對磁帶機采用靜態(tài)分配，忽略設(shè)備工作時間和操作系統(tǒng) 進行調(diào)度所花費的時間， 請分別寫出采用響應(yīng)比高者優(yōu)先算法、短作業(yè)優(yōu)先算法和先來先服務(wù)算法選中作業(yè)執(zhí)行的次序。2答：采用先來先服務(wù)調(diào)度算法時，作業(yè)的裝入內(nèi)存時間、開始執(zhí)行時間、完成時間 及周轉(zhuǎn)時間如表1-2-8所示。表 1-2-8作業(yè)名進入“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)時間A10:0610:0610:0610:4842分鐘B10:1810:1810:4

22、811:1860分鐘C10:3011:1811:3812:0292分鐘D10:3610:3611:1811:3862分鐘E10:4211:1812:0212:1492分鐘平均周轉(zhuǎn)時間：(42+60+92+62+92)/5=69.6分鐘采用計算時間短的作業(yè)優(yōu)先算法時，作業(yè)的裝入內(nèi)存時間、開始執(zhí)行時間、完成時間及 周轉(zhuǎn)時間如表1-2-9所示。表 1-2-9作業(yè)名進入“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)時間A10:0610:0610:0610:4842分鐘B10:1810:1810:4811:1860分鐘C10:3011:1811:5012:14104分鐘D10:3610:3611:1811:3862分鐘E10:4211:1811:3811:5