操作系统短作业优先

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操作系统实验

题目：

实现非抢占式短作业优先调度算法 要求：

1. 系统共有100个随机到达的作业。要求为每个作业设定到达时间和需要运行的时间。 2. 按照短作业优先进行调度，直到所有作业完成。 3. 计算每个作业的周转时间，计算平均周转时间。 提交报告

1. 实验报告打印稿（参照学校有关报告格式）。

2. 刻录一张光盘。光盘内容：用学号+姓名为每个同学建立目录，文件包括报告的电子版，

程序源代码。

一、主要数据结构及其说明

算法的基本概念和原理：本次课程设计主要是采用短作业优先算法进程的进程调度过程。短作业优先调度算法，是指对短作业或短进程优先调度的算法。他们可以分别用于作业调度和进程调度，短作业优先的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业，将他们调入内存运行。而短进程优先调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程，将处理机分配给他，使它立即执行并一直执行到完成，或发生某事件而被阻塞放弃处理机时再度重新调度。本程序采用了非抢占式短作业优先调度。而非抢占式这种方式，一旦把处理机分配给某进程后，便让该进程一直执行，直至该进程完成或发生某事件而被阻塞时，才再把处理机分配给其它进程，决不允许某进程抢占已经分配出

学号 实验日期 P71514032 2017.10.27 专业 计算机科学与技术 教师签字 成绩 姓名

实验报告

【实验名称】 【实验目的】

在多道程序或多任务系统中，系统同时处于就绪态的进程有若干个。也就是说能运行的进程数远远大于处理机个数，为了使系统中的各进程能有条不紊的运行，必须选择某种调度策略，以选择一进程占用处理机，所以，要求使用某一种编程语言设计实现模拟单处理机调度的算法，以巩固和加深处理机调度的概念。

本实验要求采用先来先服务的调度算法和短作业优先的调度算法编写和调试一个简单的进程调度程序。通过本实验可以加深理解进程调度、进程队列的概念。

进程调度算法FCFS、FJF

【实验原理】

FCFS调度算法

先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法。在进程调度中采

用FCFS算法时，则每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程，为之分配处理机，使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。

SJF调度算法

短作业(进程)优先调度算法SJ(P)F，是指对短作业或短进程优先调度

的算法。它们可以分别用于作业调度和进程调度。短作业优先(SJF)的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计

第一章

第二章

信号量机制及其应用 例题13

如图2.11所示，有一计算进程和打印进程，它们共享一个单缓冲区，计算进程不断地计算出结果并将它放入单缓冲区中，打印进程则负责从单缓冲区取出每一个结果进行打印。请用信号量来实现它们的同步关系。

计算进程单缓冲区打印进程

图2.11共享单缓冲的计算进程和打印进程

例题14

在生产者—消费者问题中，如果将两个wait操作即wait(full)和wait(mutex)互换位置，或者将wait(empty)和wait(mutex)互换位置，结果会如何？如果将两个signal操作即signal (full)和signal (mutex)互换位置，或者将signal (empty)和signal(mutex)互换位置，其结果又会如何？

第三章 例题7

对下面的5个非周期性实时任务，按最早开始截止时间优先调度算法应如何进行CPU调度？

进程 A B C D E 到达时间 10 20 40 50 60 执行时间 20 20 20 20 20 开始截止时间 110 20 50 90 70 0102030405060708090100110120到达时间要求开始截止时间ABCDEBA到达时间非抢占方式任务执行

《操作系统》作业一

得分：

一、填空题（每空2分，共30分）

1、计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机 的系统软件。

2、操作系统的基本类型有： 、 、 、个人计算机操作系统 和 。

3、操作系统的五大功能是： 、存储管理、 、 和 。

4、作业输入方式有：联机输入方式、 、直接耦合方式、 和 。 5、UNIX操作系统提供哪两种界面： 和 。

二、单项选择题：（每空3分，共30分）

1、操作系统是一种（ ）。

A．通用软件 B．系统软件 C．应用软件

一、 单项选择题

１． 访管指令所引起的中断属于（ C ）中断。

A．外中断 B．I/O中断 C．软中断 D．程序中断

２． 资源静态分配法破坏了死锁产生的（ B ）条件来预防死锁的发生。

A．互斥控制 B．保持和等待 C．不可剥夺控制 D．循环等待

３． 虚拟存储的基础是程序局部性理论，它的基本含义是（ B ）。

A．代码的顺序执行 B．程序执行时对内存访问的不均匀性 C．变量的连续访问 D．指令的局部性

４． 关于SPOOLING系统（ D ）的描述是错误的。

A．不需要独占设备 B．加快了作业执行的速度 C．使独占设备变成了共享设备 D．利用了处理器与通道并行工作的能力

５． 设系统中有m个同类资源数，n为系统中的并发进程数，当n个进程共享m个互斥资源时，每个进程的最大需求数是w，试问下列情况下系统会死锁的是（ D ）。

A．m=4，n=3，w=2 B．m=2，n=2，w=1 C．m=5，n=2，w=3 D．m=4，n

一、 单项选择题

１． 访管指令所引起的中断属于（ C ）中断。

A．外中断 B．I/O中断 C．软中断 D．程序中断

２． 资源静态分配法破坏了死锁产生的（ B ）条件来预防死锁的发生。

A．互斥控制 B．保持和等待 C．不可剥夺控制 D．循环等待

３． 虚拟存储的基础是程序局部性理论，它的基本含义是（ B ）。

A．代码的顺序执行 B．程序执行时对内存访问的不均匀性 C．变量的连续访问 D．指令的局部性

４． 关于SPOOLING系统（ D ）的描述是错误的。

A．不需要独占设备 B．加快了作业执行的速度 C．使独占设备变成了共享设备 D．利用了处理器与通道并行工作的能力

５． 设系统中有m个同类资源数，n为系统中的并发进程数，当n个进程共享m个互斥资源时，每个进程的最大需求数是w，试问下列情况下系统会死锁的是（ D ）。

A．m=4，n=3，w=2 B．m=2，n=2，w=1 C．m=5，n=2，w=3 D．m=4，n

2014作业ID： 43464

1.计算机操作系统是一个（ ）（书1.1 课件2）

D. D. 系统软件

正确答案：D

2.军事上导弹发射系统属于哪种操作系统（ ）

D. D. 实时系统

正确答案：D

3.下列哪种状态不属于进程的三个基本状态（ ）

A. A. 终止态

正确答案：A

4.下列哪种处理机调度算法会使得进程出现“饿死”现象（A. A. 最短作业进程优先调度法

正确答案：A

5.多道程序环境下，操作系统分配资源以（ ）为基本单位。（书 ）（书2.4课件11）2.1 课件10）

C. C. 进程

正确答案：C

6.进程和程序的一个本质区别（ ） （书2.1课件10）

D. D. 前者是动态的，后者是静态的

正确答案：D

7.

采用时间片轮转法调度时，当前运行程序用完分给它的时间片后，该进程的状态变化为（ ）

D. D. 运行态变为就绪态

正确答案：D

8.若P、V操作的信号量S初值为3，当前值为-2，则表示有（ ）等待进程 (书3.2.3课件13)

C. C. 2个

正确答案：C

9.任何两个并发进程之间（ ）（书3.1课件12）

D. D. 可能存在同步或互斥关系

正确答案：D

10.银行家算法是一种（ ）算法 （书3

采用短作业优先调度算法调度程序

学 号： 姓 名： 专 业： 指导老师： 日 期：

目 录

一、实验题目 ............................................................................... 3

二、课程设计的目的 .................................................................... 3

三、设计内容 ............................................................................... 3

四、设计要求 .....................................................................

作业4

单项选择题

第1题 在下面解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是：（）。 A、银行家算法 B、资源有序分配法 C、死锁检测法

D、资源分配图化简法 答案：B

第2题 原语一般由系统进程所调用，原语常驻内存，具有（）。 A、不可中断性 B、可中断性

C、系统调用的全部特性 答案：A

第3题 对进程的管理和控制使用是（）。 A、指令 B、原语 C、信号量 D、信箱通信 答案：B

第4题 中断的处理过程大致包括（）几个阶段。

A、关中断并保护现场，分析中断源并转相应处理，恢复现场开中断并返回 B、关中断，处理中断，开中断并返回 C、响应中断，中断处理并返回 答案：A

第5题 如果有多个中断同时发生，系统将根据中断优先级响应优先级最高的中断请求。若要调整中断事件的响应次序，可以利用（）。 A、中断向量 B、中断嵌套 C、中断响应 D、中断屏蔽 答案：D

第6题 中断矢量是指（）。 A、中断处理程序的入口地址 B、中断矢量表起始地址

C、中断处理程序入口地址在中断矢量表中的存放地址 D、中断断点的地址

第一次作业

复习题1.2 定义处理器寄存器的两种主要类别

用户可见寄存器：优先使用这些寄存器，可以使机器语言或者汇编语言的程序员减少对主存储器的访问次数。对高级语言而言，由优化编译器负责决定把哪些变量应该分配给主存储器。一些高级语言，如C语言，允许程序言建议编译器把哪些变量保存在寄存器中。

控制和状态寄存器：用以控制处理器的操作，且主要被具有特权的操作系统例程使用，以控制程序的执行。

习题1.6 内存层次的各个元素间的特征是什么？

a)CPU定期检查FGI.如果FGI＝1，CPU将把数据接收后，被储存在INPR里面，PR里面的内容传送至AC，并把FGI置为0. 当CPU需要传送数据到打字机时，它会检查FGO.如果FGO＝0，CPU处于等待.如果FGO ＝1，CPU将把AC的内容传送至OUTER并把FGO置为0.当数字符号打印后，打字机将把FGI置为1.

b)在a描述的过程非常浪费.速度远高于打字机的CPU必须反复不断的检查FGI和FGO.如果中 断被使用，当打字机准备接收或者发送数据时，可以向CPU发出一个中断请求.IEN计数器可以由CPU设置（在程序员的控制下）. 复习题2.1操作系