作业管理真题

1第四章作业管理真题[例题4.1]（华中科技大学1996年试题）填空：衡量作业调度算法性能的标准是（），（）。分析：评价作业调度算法好坏的标准有CPU利用率，吞吐量、周转时间、平均周转时间、带权平均周转时间等。通常（尤其在批处理系统中）更常用的是平均周转时间和带权平均周转时间。解答：平均周转时间，带权平均周转时间[例题4.2]（华中科技大学1996年试题）选择：在下列调度算法中，（）是合理的作业调度算法：（）是合理的进程调度算法。A先来先服务B循环轮转调度C短作业优先D最长作业优先E优先数调度F后到先服务分析：常见的作业调度策略有：先来先服务，短作业优先，响应比高者优先，优先数调度等；常见的进程调度策略有：进程优先数调度算法（包括可抢占处理机和不可抢占处理机两种情况），循环轮转调度（包括简单循环轮转调度和可变时间片轮转调度）以及多重间片循环调度等。解答：（ACE）（BE）[例题4.3]（华中科技大学1998年试题）填空：在作业调度算法中，（）调度算法的调度性能要好些。分析：本题是要对常见的几种作业调度算法性能做出比较。响应比高者优先调度算法就是在每调度一个作业投入运行时，计算后备作业表中每个作业的响应比，挑选响应比高者投入运行。响应比定义为作业响应时间与作业运行时间的估计值的比值。响应比高者优先调度能解决“饥饿”现象，是FCFS调度算法和SJF调度算法的一个较好的折衷，它既考虑了作业的到达次序，又考虑了作业的长短。解答：相应比高考优先（HRF）。[例题4.4]（北京大学1991年试题）简答题：什么是高级调度、中级调度和低级调度？分析：“三级调度”之间有区别，但更有联系。举例说明，用户以作业的形式向操作系统提交任务，系统完成这一调度即为“高级调度”；作业进入系统，要建立相应的进程，参与CPU的竞争，才能被执行，这里又用到“进程调度”（关于“进程调度”，不光有用户进程，还有系统进程）；同时，为了提高系统吞吐量，又出现了“中级调度”的概念。因此，真正理解这三级调度，对于掌握作业管理、调度，是非常重要的。[例题4.5]（南京大学1999年试题）某多道程序设计系统配有一台处理器和两台外设IO1、IO2，现有3个优先级由高到低的作业J1、J2和J3都已装入了主存，它们使用资源的先后顺序和占用时间分别是：J1：IO2（30ms），CPU（10ms），IO1（30ms），CPU（10ms）.J2：IO1（20ms），CPU（20ms），IO2（40ms）J3：CPU（30ms），IO1（20ms）处理器调度采用可抢占的优先数算法，忽略其他辅助操作时间，回答下列问题：（1）分别计算作业J1、J2和J3从开始到完成所用的时间。（2）3个作业全部完成时CPU的利用率。（3）3个作业全部完成时外设IO1的利用率。[分析]如前说述，本题在多道系统中的三个进程不仅要竞争使用处理机，而且还要竞争使用外设，这使得进程之间的关系更加复杂。另一方面，本题为了突出进程对CPU和外设的使用，弱化了作业调度的处理，因此题目中已假设这三个进程都已经装入主存，从这一点看，又降低了本题的难度。分析过程如图4.2所示（图中水平箭头表示实际执行过程，水平虚线表示等待过程）。2解答：（1）由图4.2可知：J1从开始到完成的时间是0~80msJ2从开始到完成的时间是0~90msJ3从开始到完成的时间是0~90ms（2）三个作业全部完成时CPU的利用率是：%8.77907090101010101020Up（3）三个作业全部完成时外设IO1的利用率是：%8.779070902030201Uio[例题4.6]（中国科学院计算技术研究所1996年试题）有5个批处理的作业（A、B、C、D和E）几乎同时到达一个计算中心，估计的运行时间分别为2、4、6、8、10分钟，它们的优先数分别为1、2、3、4、5（1为最低优先级）。对下面的每种调度算法，分别计算作业的平均周转时间。（1）最高优先级优先（2）时间片轮转（时间片为2分钟）（3）FIFO（作业到达顺序为C，D，B，E，A）（4）短作业优先[分析]本题是一个关于作业调度算法的评价的题目。题目给出一个实际的作业序列，由考生模拟作业的调度与执行过程，并给出对于这个作业序列作业调度算法的平均周转时间，从而对比不同调度算法的性能。本题可按照单道系统情况来处理。在题目中指出5个作业几乎同时到达一个计算中心，其含义是任何调度算法（除了FIFO算法外）都可以认为这5个作业是同时到达的，在调度过程中不需考虑其到达的顺序。本题的作业的推进过程为：0（分钟）作业A，B，C，D，E到达作业E优先级最高，被调入系统运行作业A，B，C，D等待系统调度10（分钟）作业E运行完成作业D优先级最高，被调入系统运行作业A，B，C等待系统调度18（分钟）作业D运行完成作业C优先级最高，被调入系统运行作业A，B等待系统调度24（分钟）作业C运行完成作业B优先级最高，被调入系统运行作业A等待系统调度28（分钟）作业B运行完成作业A优先级最高，被调入系统运行30（分钟）作业A运行完成（2）时间片轮转（时间片为2分钟）作业ABCDE同时被调入系统运行，每隔10分钟被调度执行2分钟。因此作业开始结束时间为：0（分钟）作业A，B，C，D，E到达，作业A开始运行，作业B，C，D，E等待2（分钟）作业A运行结束，作业B，D，E等待4（分钟）作业C开始运行，作业B，D，E等待6（分钟）作业D开始运行，作业B，C，E等待38（分钟）作业E开始运行，作业B，C，D等待10（分钟）作业B开始运行，作业C，D，E等待12（分钟）作业B运行结束，作业C开始运行，作业D，E等待14（分钟）作业D开始运行，作业C，E等待16（分钟）作业E开始运行，作业C，D等待18（分钟）作业C开始运行，作业D，E等待20（分钟）作业C运行结束，作业D开始运行，作业E等待22（分钟）作业E开始运行，作业D等待24（分钟）作业D开始运行，作业E等待26（分钟）作业D运行结束，作业E开始运行30（分钟）作业E运行结束（3）FIFO（作业到达顺序为C，D，B，E，A）0（分钟）作业C，D，B，E，A到达作业C最先到达，被调入系统运行作业D，B，E，A等待系统调度6（分钟）作业C运行完成作业D被调入系统运行作业B，E，A等待系统调度14（分钟）作业D运行完成作业B被调入系统运行作业E，A等待系统调度18（分钟）作业B运行完成作业E被调入系统运行作业A等待系统调度28（分钟）作业E运行完成作业A被调入系统运行30（分钟）作业A运行完成（4）短作业优先0（分钟）作业A，B，C，D，E到达作业A运行时间最短，被调入系统运行作业B，C，D，E等待系统调度2（分钟）作业A运行完成作业B运行时间最短，被调入系统运行作业C，D，E等待系统调度6（分钟）作业B运行完成作业C运行时间最短，被调入系统运行作业D，E等待系统调度12（分钟）作业C运行完成作业D运行时间最短，被调入系统运行作业E等待系统调度20（分钟）作业D运行完成作业E运行时间最短，被调入系统运行430（分钟）作业E运行完成解答：（1）最高优先级优先各作业的执行结束时间分别为30、28、24、18、10。作业的平均周转时间为：(min)22nTTi。（2）时间片轮转（时间片为2分钟）各作业的执行结束时间分别为：2、12、20、26、30。作业的平均周转时间为：(min)18nTTi。（3）FIFO（作业到达顺序为C、D、B、E、A）各作业的执行结束时间分别为：30、18、6、14、28。作业的平均周转时间为：(min)2.19nTTi。（4）短作业优先各作业的执行结束时间分别为：2、6、12、20、30作业的平均周转时间为：(min)14nTTi。[例题4.7]（北京大学1997年试题）如果系统中所有作业是同时到达的，则使作业平均周转时间最短的作业调度算法是（）。解答：短作业优先。[习题4.1]（华中科技大学1997年试题）在一批处理系统中，设在一段时间内先后有4个作业到达，它们的提交时间和运行时间由表4.7给出。用先来先服务和短作业优先调度算法进行调度。计算在每一种调度算法下的平均周转时间和平均带权周转时间。并说明哪一种算法的调度性能更好些。（要求写出必要的计算步骤）（单位：小时，以十进制计）表4.7作业的提交时间和运行时间作业号提交时间运行时间18.002.5028.201.2038.300.3049.000.50解答：先来先服务算法下，平均周转时间=3.3小时，带权平均周转时间=5.8短作业优先算法下，平均周转时间=2.9小时，带权平均周转时间=4.37因此，短作业优先算法的调度性能更好些。[习题4.2]（西北工业大学2000年试题10分）假定要在一台处理机上执行表4.8所示作业：表4.8作业的提交时间和运行时间作业号提交时间运行时间11032115323414552且假定这些作业在时刻0以1，2，3，4，5的顺序到达。（1）说明分别使用FCFS、RR（时间片=1）、SJF以及非剥夺式优先调度算法时，这些作业的执行情况。（2）针对上述每种调度算法，给出平均周转时间和平均带权周转时间。解答：作业号提交时间运行时间FCFS13.47.26RR（时间片=1）92.44SJF13.26.96非剥夺优先调度12.46.24[习题4.3]（南京大学2000年试题）现有两道作业同时执行，一道以计算为主，另一道以输入输出为主，你将怎样赋予作业进程占有处理器的优先级？为什么？提示：两道作业同时运行，一道以计算为主，一道以I/O为主；给它们赋予优先级，使得两作业能够充分利用处理机和其他外设，提高系统的利用率和吞吐率。一般情况下：计算任务占用CPU的时间较短，而I/O任务执行时间较长。因此，可以仿照“短作业优先”原则，赋予以计算为主的作业较高的优先级，而赋予以I/O为主的作业较低的优先级。