二、填空题1. 操作系统为用户提供了说明作业加工步骤的手段，操作系统提供两种手段： ______和______，让用户来说明他的作业需要进行加工的步骤。
2. 采用批处理控制方式的作业称为______；采用交互控制方式的作业称为______或______。
3. 批处理作业的管理按照顺序可以分成3个部分：______、______和______。
4. 对成批进入输入井的作业，根据系统运行并行的道数和一定的规则，以转入井中选取若干作业让它们进入主存，使它们有机会去获得处理器运行，这项工作称______。
5. 无论什么样的计算机系统在调度作业的时候必须遵循—必要条件，即______。
系统现有的尚未分配的资源可以满足被选作业的资源要求
6. 作业调度一定要遵循除必要条件以外的以下，3个原则：______、______和______。
7. 常见的三种批处理作业的调度算法是______、______和______。
先来先服务算法；计算时间短的作业优先算法；响应比高者优先算法
8. 用户在终端上控制终端作业的执行，按顺序—般有以下几个步骤：______、______、 ______和______。
9. 操作系统中的作业管理主要实现______和______功能。
10. 一个高级语言编写的用户作业，在计算机上运行的时候一般要分成3个作业步，第一是______，第二是进行连接，第三是______后产生作业执行结果。
三、判断改错题1. 作业控制语言可以让用户编写程序以实现某项计算任务。
对 错
B
应改为：作业控制语言是用来编写批处理作业系统中的作业控制说明书。
2. 作业的控制方式有脱机控制方式，联机控制方式和终端控制方式。
对 错
B
应改为：作业的控制方式有脱机控制方式和联机控制方式两种。
4. 批处理方式是指在作业执行过程中操作系统与用户之间不断地交流信息，用户使用操作控制命令执行的控制意图。
对 错
B
应改为：交互处理方式是指在作业执行过程中操作系统与用户之间不断地交流信息，用户使用操作控制命令执行的控制意图。
四、简答题1. 作业调度算法的选择应主要根据哪些因素来决定?
作业调度是指一定的策略从“输入井”中选择资源能得到满足的作业装入主存储器，使作业有机会去占用处理器执行，在作业调度中应考虑的原则主要包括：
· 公平性：对每个用户公平对待，且使每个用户满意；
· 平衡使用资源：使同时进入系统的作业在执行时尽可能地利用系统中的不同资源，提高资源利用率；
· 极大的流量：缩短作业的平均周转时间，提高系统的吞吐能力；
· 以上这些原则不能兼顾，在设计计算机系统时应根据系统的设计目标来决定调度原则，不同的计算机系统采用不同的调度原则和调度算法，必须遵循一个必要条件，即系统的现有的尚来分配的资源可以满足被选作业的资源要求。
2. 作业的输入方式有哪几种，各有何特点?
作业输入有以下5种方式：
·联机输入方式：该方式大多用在交互式系统中，用户和系统通过交互式会话输入作业在联机方式中，外围设备直接和主机相连接，一台主机可连接一台或多台外围设备。
·脱机输入方式：该方式又称预输入方式，主要是为了解决单台设备联机输入时CPU的浪费问题。脱机输入方式利用低档I/O处理机作为外围处理机进行输入处理。提高了主机的资源利用率。脱机输入/输出方式的缺点是灵活性差，遇到紧急任务需要处理时，无法直接交给主机优先处理。
· 直接耦合方式：该方式把主机和外围低档机通过一个公用的大容量外存直接藕合起来，从而省去了在脱机中输入依靠人工干预来传递给后援存储器的过程。在该方式中，慢速的输入/输出过程仍由外围低档机自己管理，而对公用存储器的高速读/写，则由主机完成。
· SPOOLing系统：在SPOOLing系统中，多台外围设备通过通道或DMA器件和主机与外存连接起来，作业的输入/输出过程由主机中的操作系统和主机与外存连接起来，作业的输入/输出过程由主机中的操作系统控制。在系统输入模块收到作业输入请求后，输入管理模块中的读过程负责将信息从输入装置装入缓冲区。当缓冲区满时，由写过程将信息从缓冲区写到外存输入井中。读/写过程反复循环，直到下一个作业输入完毕．在读过程读到一个硬件结束标志之后，系统再次驱动写过程把最后一批信息写入外存并调用中断处理程序结束该次输入。
· 网络输入方式：该方式以上述几种为基础，把网络中某一台主机上输入的信息传递到同一网中另一台主机上进行操作或执行时，就构成了网络输入方式。
3. 基本的作业调度算法有哪些?
批处理作业的调度算法主要有以下几种：
①先来先服务算法。原则上按照作业进入输入井的次序调度，如果作业的资源得不到满足，将会推迟调度，它的资源得到满足的时候会优先被调度进来。
优点：具有一定的公平性。
缺点：系统的吞吐率低，平均周转时间长，有大作业到来的时，许多小作业推迟调度。
②计算时间短的作业优先．优先调度计算时间短的作业进行调度，资源不满足的情况下推迟调度。在这种调度算法下，要求用户要对作业的计算时间预先有一个估计，调度以此为依据。
优点：由于被选中的作业计算时间，所以不能尽快地完成并退出系统，降低了作业的平均等待时间，提高了系统的吞吐率。
缺点：大作业会不满意，而且极限情况下使得某些大作业始终得不到调度。
③响应比高者优先算法。该算法考虑了计算时间等待时间，既考虑了计算时间短的作业优先，又考虑了大作业长期等待的问题。所谓响应比是按照以下公式来定义的：
响应比R=等待时间/计算时间
这里的计算时间是估计的作业计算时间，从公式看，计算时间越短，响应比越高；而另一方面，大作业等待时间越长，响应比也会越大。一个作业完成以后，需要重新计算一下在输入井中的各个作业的响应比，最高的将优先调度。
④优先数调度算法。为每一个作业指定一个优先数，优先数高的作业先被调度。对于优先数相等的作业采用先来先服务的策略。优先数的制定原则是：作业的缓急程序，估计的计算时间，作业的等待时间，资源申请情况等因素综合考虑。
⑤均衡调度算法。使用不同资源的进程同时执行，减少作业等待同类设备而耗费的时间，加快作业的执行。
4. 简述终端作业的执行步骤。
终端用户控制终端作业的执行大致有4个阶段：终端的连接、用户注册、控制作业执行和用户退出。
①终端连接。近程终端与计算机系统直接连接，只要终端设备加电，终端与计算机系统便接遭：远程终端借助于租用专线或交换线接到计算机系统，终端加电后还需要电话拨号，使线路接通。
②用户注册。用户首先输入注册命令，并回答系统询问的用户名、口令等。当用户名、口令正确，资源能满足时，便注册成功。
用户注册过程实际上也可看做是对终端作业的作业调度。
③控制作业执行。用户在终端上输入作业的有关程序和数据，使用命令语言或会话语句，用人机交互的方式控制作业执行。
④用户退出。作业结束后，使用终端时，用注销命令申请退出系统，系统退出并收回所占资源。
五、应用题1. 设有一组作业，它们的提交时刻及运行时间如表6-13所示。
表6-13作业运行情况 作业号 | 提交时刻/时 | 运行时间/h |
1 | 8.00 | 2.00 |
2 | 8.50 | 0.50 |
3 | 9.00 | 0.10 |
4 | 9.50 | 0.20 |
a．在单道程序系统中，采用FCFS算法，计算该组作业的平均周转时间T和带权平均周转时间W。
b．在多道程序系统中，设每个作业的I/O量都占运行总时间的25%，计算该作业的平均周转时间T和带权平均周转时间W。
由提交的表格的FCFS算法可得表6-16。
表6-16 FCFS算法作业运行情况表
作业号 |
提交时刻/时 |
运行时间/h |
开始时刻/时 |
完成时刻/时 |
周转时间/h |
1 |
8.00 |
2.00 |
8.00 |
10.00 |
2.00 |
2 |
8.50 |
0.50 |
10.00 |
10.50 |
2.00 |
3 |
9.00 |
0.10 |
10.50 |
10.60 |
1.60 |
4 |
9.50 |
0.20 |
10.60 |
10.80 |
1.30 |
a．在单道方式下采用FCFS算法，该作业组的平均周转时间为：T=(2+2+1.6+1.3)/4=1.725(小时)
带权平均周转时间为：
b．在多道程序系统中，考虑到CPU进度概念，即在给定时间内，CPU为一个作业做了多少工作；再考虑多道程序系统中CPU的等待百分比表，可分析得出表6-17。
提示：上表中需要的CPU时间为：运行时间×(1-25%)。
根据上表从而可得到该组作业的分析结果，如表6-18所示。
表6-18 作业分析结果
作业号 |
提交时刻/时 |
运行时间/h |
开始时刻/时 |
完成时刻/时 |
周转时间/h |
1 |
8.00 |
2.00 |
8.00 |
10.4632 |
2.4632 |
2 |
8.50 |
0.50 |
8.50 |
9.351 |
0.851 |
3 |
9.00 |
0.10 |
9.00 |
9.226 |
0.226 |
4 |
9.50 |
0.20 |
9.00 |
9.8125 |
0.3125 |
于是可得：T=(2.4632+0.851+0.226+0.3125)/4=0.9632(小时)
2. 有一多道程序设计系统，采用不允许移动的可变分区方式管理主存空间，设主存空间为100KB，采用最先适应分配算法分配主存，作业调度和进程调度均采用先来先服务算法．今有作业序列如表6-14所示。
表6-14作业的情况表 作业号 | 提交时刻/时 | 运行时间/h | 主存要求 |
1 | 10.1 | 0.3小时 | 15KB |
2 | 10.3 | 0.5小时 | 60KB |
3 | 10.5 | 0.4小时 | 50KB |
4 | 10.6 | 0.4小时 | 10KB |
5 | 10.7 | 0.2小时 | 20KB |
假定所有作业都是计算型作业忽略系统调度时间，回答： a．作业被装入主有的次序为( )； b．把各个作业被装入主存的时间填入表6-15中。
表6-15 作业装入情况表 作业 | 装入时间 | 作业 | 装入时间 |
1 | | 4 | |
2 | | 5 | |
3 | | | |
c．请计算作业的平均周转时间。
a．作业被装入的次序为：1，2，4，5，3
b．如表6-19所示。
表6-19 作业装入情况
作业 |
装入时间 |
作业 |
装入时间 |
1 |
10.1 |
4 |
10.6 |
2 |
10.3 |
5 |
10.7 |
3 |
10.9 |
|
|
c．根据上面的解答，可以得到每个作业的周转时间以及平均周转时间，如表6-20所示。
表6-20 作业执行情况
作业号 |
提交时刻/时 |
运行时间/h |
开始时刻/时 |
完成时刻/时 |
周转时间/h |
1 |
10.1 |
0.3 |
10.0 |
10.4 |
0.3 |
2 |
10.3 |
0.5 |
10.4 |
10.9 |
0.6 |
3 |
10.5 |
0.4 |
11.5 |
11.9 |
1.4 |
4 |
10.6 |
0.4 |
10.9 |
11.3 |
0.7 |
5 |
10.7 |
0.2 |
11.3 |
11.5 |
0.8 |
深色：已答题 浅色：未答题