模拟批处理多道操作系统的作业调度
操作系统问答题总结
操作系统问答题总结1.什么是多级反馈队列？1)设置多个就绪队列，每个队列拥有不同的优先级，第⼀级队列优先级最⾼，逐渐降低；对应于每个队列中进程获得不同的时间⽚，第⼀级时间⽚最⼩，逐渐增⼤。
2)新进程进⼊内存后，先放⾄第⼀级队列的末尾，按FCFS的原则等待调度，如果在单位时间⽚内执⾏完毕则结束，否则转⼊下⼀级队列的末尾；对于很长的作业在第n级队列中按照时间⽚轮转的⽅式运⾏。
3)仅当第1⾄第i-1级队列中没有进程的时候，系统才执⾏第i级队列的进程，当进程在执⾏第i级队列中的某个进程，原来新进程或有原来阻塞的进程重新恢复就绪状态出现在前⾯队列中，则处理机转⽽去执⾏新进程，⽽把当前进程放在该队列的末尾。
2.操作系统的基本特性有哪些？1)并发性：操作系统的特性是并发性⽽不是并⾏性，并⾏性是两个或多个事件在同⼀时刻发⽣，⽽并发性是两个或多个事件在同⼀时间间隔内发⽣。
所谓程序的并发性实质上是进程的并发，多个进程在内存中同时存在，并发性运⾏。
2)共享性：系统中的资源可供内存中多个并发执⾏的进程共同使⽤。
根据资源本⾝的特性，进程对资源的共享分为互斥共享与同时访问两类。
3)虚拟性：操作系统中所谓的虚拟，是指通过某种技术把⼀个物理实体变成若⼲逻辑上的对应物。
4)异步性：多个进程在内存中何时执⾏，何时中断，何时继续执⾏都是不可预知的。
5)注意：并发性和共享性是操作系统的两个最基本的特性，两者是互为存在条件的。
3.简述⽂件系统的主要功能所谓⽂件系统是指操作中实现对⽂件的组织、管理和存取的⼀组系统程序，它实现对⽂件的共享和保护，⽅便⽤户“按名存取“。
⽂件系统的主要功能如下：1)⽂件及⽬录的管理。
如打开、关闭、读、写等；2)提供有关⽂件⾃⾝的服务。
如⽂件共享机制、⽂件的安全性等；3)⽂件存储空间的管理。
如分配和释放，主要针对可改写的外存如磁盘；4)提供⽤户接⼝。
为⽅便⽤户使⽤⽂件系统所提供的服务，称为接⼝。
通常有两种接⼝：命令接⼝和程序接⼝。
1处理机调度的层次高级调度高级调度又称为作业调度或长程调度
每个系统在选择作业调度算法时，既应考虑用户的 要求，又能确保系统具有较高的效率。在每次执行作业 调度时，都须做出以下两个决定。 1)决定接纳多少个作业 作业调度每次要接纳多少个作业进入内存，取决于多 道程序度(Degree of Multiprogramming)，即允许多少 个作业同时在内存中运行。当内存中同时运行的作业数 目太多时，可能会影响到系统的服务质量，比如，使周 转时间太长。但如果在内存中同时运行作业的数量太少 时，又会导致系统的资源利用率和系统吞吐量太低，因 此，多道程序度的确定应根据系统的规模和运行速度等 情况做适当的折衷。
每当作业进入系统时，系统便为每个作业建立一个 JCB，根据作业类型将它插入相应的后备队列中。作业调 度程序依据一定的调度算法来调度它们，被调度到的作 业将会装入内存。在作业运行期间，系统就按照JCB中的 信息对作业进行控制。当一个作业执行结束进入完成状 态时，系统负责回收分配给它的资源，撤消它的作业控 制块。
2)决定接纳哪些作业 应将哪些作业从外存调入内存，这将取决于所采用的 调度算法。最简单的是先来先服务调度算法，这是指将 最早进入外存的作业最先调入内存；较常用的一种算法 是短作业优先调度算法，是将外存上最短的作业最先调 入内存；另一种较常用的是基于作业优先级的调度算法， 该算法是将外存上优先级最高的作业优先调入内存；比 较好的一种算法是“响应比高者优先”的调度算法。
作业步：通常，在作业运行期间，每个作业都必须 经过若干个相对独立，又相互关联的顺序加工步骤才能 得到结果，我们把其中的每一个加工步骤称为一个作业 步，各作业步之间存在着相互联系，往往是把上一个作 业步的输出作为下一个作业步的输入。 作业流：若干个作业进入系统后，被依次存放在外存 上，这便形成了输入的作业流；在操作系统的控制下， 逐个作业进行处理，于是便形成了处理作业流。
操作系统
1.什么是操作系统，它有哪些基本特征和基本功能？操作系统是用于控制和管理计算机系统内各种软硬件资源、合理有效地组织协调计算机系统的工作流程、提供友好的用户接口以方便用户使用计算机的程序集合。
基本特征：⑴并发性（Concurrence）⑵共享性（Sharing）⑶异步性（Asynchronism）⑷虚拟性（Virtual）基本功能：⑴处理机管理⑵存储管理⑶设备管理⑷文件管理⑸网络与通信管理⑹用户接口2.操作系统的基本类型有哪几种？各有什么特征？多道批处理操作系统；特征：多道性无序性宏观上并行、微观上串行调度性：一道作业从提交给系统开始直至完成，需要经过以下两次调度：作业调度：进入内存进程调度：分配处理机优缺点：优点：资源利用率高、系统吞吐量大缺点：平均周转时间长、无交互能力分时系统的特征：多路性:即同时性独立性:即独占性及时性:用户的请求能在很短的时间内获得响应,以人们所能接受的等待时间来确定.交互性:用户可以通过终端与系统进行广泛的人机对话.多道程序和分时系统的出现，标志着操作系统的发展进入了一个成熟的阶段。
实时系统的特征：提供即时响应和高可靠性。
一个操作系统如果具有批处理、分时、实时系统的功能，我们就将其称之为通用操作系统。
3.操作系统向用户提供了哪几种形式的用户接口？(1)命令接口(2)图像用户接口(3)程序接口4.多道批处理系统有什么特征？有哪些优缺点？特征：多道性无序性宏观上并行、微观上串行调度性：一道作业从提交给系统开始直至完成，需要经过以下两次调度：作业调度：进入内存进程调度：分配处理机优缺点：优点：资源利用率高、系统吞吐量大缺点：平均周转时间长、无交互能力5.什么是用户与操作系统的接口？有哪几种类型？用户接口是用户与操作系统的接口；命令接口、图像用户接口、程序接口6.什么是程序接口？怎样使用程序接口？程序接口是操作系统专门为用户程序设置的接口，也是用户程序取得操作系统内核服务的唯一途径。
参考答案 操作系统教程 (陈向群 杨芙清 著) 北京大学出版社 课后答案
我们发展操作系统的目标就是：充分利用硬件，提供更好的服务。 13.请作一个调查，看看各种计算机的应用领域都在使用什么样的操作系统，他们分别是 什么类型的操作系统，调查的内容应该涵概现代操作系统的主要类别. 14.现有一下应用计算机的场合，请为其选择适当的操作系统。1）航天航空，核变研究； 2）国家统计局数据处理中心；3）学校学生上机学习编程 4）高炉炉温控制；5）民航定 票系统，6）发送电子邮件（在两个地区之间） 答：1)航天航空，核变研究：嵌入式操作系统
第三章 用户接口与作业管理 1.阐述程序，作业，作业步和进程之间的联系和区别。 答：
(1）作业 用户在一次计算过程中，或者一次事务处理过程中，要求计算机系统所做工作的总称 （2）作业步 一个作业可划分成若干部分，称为一个作业步 典型的作业控制过程： “编译”、“连接装配”、“运行” 2.一个具有分时兼批处理功能的操作系统应该怎样调度和管理作业？为什么？ 品
计算机系统由硬件子系统和软件子系统组成。 计算机系统的构成包括：如图 1.2 计算机硬件系统的构成：如图 1.4 2.从功能以及程序涉设计的角度说明计算机系统中软件系统是如何构成的？ 答：分为系统软件，支撑软件和应用软件三层。 3.什么是操作系统？请举例说明操作系统在计算机系统中的重要地位。 答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程序模块的集合。 它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源，合理的组织计算机的工 作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效的 使用计算机，使整个计算机系统能安全高效地运行 4.请举一个实际的例子来说明操作系统的功能。 答：你能用用操作系统管理很多资源 5.为什么说“操作系统是控制硬件的软件”的说法不确切？ 答：操作系统不仅能够控制硬件，也可以控制各种软件资源。 6.操作系统的基本特征是什么？说明他们之间的关系。 答：1.并发性 2.共享性
多道程序设计技术和多道批处理
多道程序设计技术和多道批处理是计算机科学领域中的重要概念，它们对于提高计算机系统的效率和性能有着重要的意义。
本文将对多道程序设计技术和多道批处理进行深入探讨，包括其定义、原理、优缺点以及在计算机系统中的应用等方面。
一、多道程序设计技术的定义及原理多道程序设计技术是指在计算机系统中，允许多个程序同时进入内存并并行执行的技术。
其原理是通过将内存分成多个区域，每个程序都在自己的内存区域中运行，使得多个程序可以同时在计算机系统中执行。
这种技术能够提高计算机系统的利用率，减少资源的浪费，从而提高整体的性能。
二、多道程序设计技术的优缺点1. 优点：（1）提高系统资源利用率：多道程序设计技术允许多个程序同时在计算机系统中执行，可以更充分地利用系统资源，提高系统的资源利用率。
（2）提高系统的吞吐量：由于多个程序可以同时在计算机系统中执行，可以提高系统的吞吐量，从而提高系统的性能。
（3）提高用户的响应速度：多道程序设计技术能够减少用户等待程序执行的时间，提高用户的响应速度，提升用户体验。
2. 缺点：（1）资源竞争：由于多个程序共享系统资源，可能会产生资源竞争的问题，影响系统的稳定性和性能。
（2）调度复杂：多道程序设计技术需要进行复杂的调度和管理，需要一定的算法和机制来保证多个程序能够正常执行。
三、多道批处理的定义及原理多道批处理是指计算机系统能够自动地将多个作业按顺序提交给计算机系统执行的技术。
其原理是通过作业调度程序将多个作业按顺序加载到内存中并执行，当一个作业执行完成后，系统自动加载下一个作业，实现作业的连续执行。
这种技术能够提高计算机系统的利用率，提高作业的执行效率。
四、多道批处理的优缺点1. 优点：（1）提高系统利用率：多道批处理能够连续地执行多个作业，提高系统的利用率，减少资源的浪费。
（2）减少用户等待时间：多道批处理能够自动地加载和执行作业，减少用户等待的时间，提高用户体验。
2. 缺点：（1）作业之间的竞争：多道批处理可能会导致作业之间的资源竞争，影响系统的稳定性和性能。
操作系统五大类型各自有什么特点
操作系统五大类型各自有什么特点我们都知道操作系统可以分为五大类型，其中每个类型都有其特点，具体情况是怎样的呢?和小编一起来看看!操作系统五大类型的特点(1) 批处理操作系统的特点有：a. 用户脱机使用计算机。
用户提交作业之后直到获得结果之前就不再和计算机打交道。
作业提交的方式可以是直接交给计算中心的管理操作员，也可以是通过远程通讯线路提交。
提交的作业由系统外存收容成为后备作业。
b.成批处理。
操作员把用户提交的作业分批进行处理。
每批中的作业将由操作系统或监督程序负责作业间自动调度执行。
c.多道程序运行。
按多道程序设计的调度原则，从一批后备作业中选取多道作业调入内存并组织它们运行，成为多道批处理。
(2) 分时操作系统的特点有：a. 交互性：首先，用户可以在程序动态运行情况下对其加以控制。
其次，用户上机提交作业方便。
第三，分时系统还为用户之间进行合作提供方便。
b. 多用户同时性：多个用户同时在自己的终端上上机，共享CPU 和其他资源，充分发挥系统的效率。
c.独立性：客观效果上用户彼此间感觉不到有别人也在使用该台计算机，如同自己独占计算机一样。
(3) 实时操作系统的特点有：a. 实时时钟管理(定时处理和延时处理)。
b. 连续的人-机对话，这对实时控制往往是必须的。
c.要求采取过载保护措施。
例如对于短期过载，把输入任务按一定的策略在缓冲区排队，等待调度; 对于持续性过载，可能要拒绝某些任务的输入; 在实时控制系统中，则及时处理某些任务，放弃某些任务或降低对某些任务的服务频率。
d.高度可靠性和安全性需采取冗余措施。
双机系统前后台工作，包括必要的保密措施等。
(4) 网络操作系统的特点有：a. 计算机网络是一个互连的计算机系统的群体。
b. 这些计算机是自治的，每台计算机有自己的操作系统，各自独立工作，它们在网络协议控制下协同工作。
c.系统互连要通过通信设施(硬件、软件)来实现。
d.系统通过通信设施执行信息交换、资源共享、互操作和协作处理，实现多种应用要求。
操作系统——作业调度
操作系统——作业调度实验⼆作业调度模拟程序⼀、⽬的和要求 1. 实验⽬的 （1）加深对作业调度算法的理解； （2）进⾏程序设计的训练。
2．实验要求 ⽤⾼级语⾔编写⼀个或多个作业调度的模拟程序。
单道批处理系统的作业调度程序。
作业⼀投⼊运⾏，它就占有计算机的⼀切资源直到作业完成为⽌，因此调度作业时不必考虑它所需要的资源是否得到满⾜，它所运⾏的时间等因素。
作业调度算法： 1) 采⽤先来先服务（FCFS）调度算法，即按作业到达的先后次序进⾏调度。
总是⾸先调度在系统中等待时间最长的作业。
2) 短作业优先 (SJF) 调度算法，优先调度要求运⾏时间最短的作业。
3) 响应⽐⾼者优先(HRRN)调度算法，为每个作业设置⼀个优先权(响应⽐)，调度之前先计算各作业的优先权，优先数⾼者优先调度。
RP (响应⽐)＝作业周转时间 / 作业运⾏时间=1+作业等待时间/作业运⾏时间每个作业由⼀个作业控制块JCB表⽰，JCB可以包含以下信息：作业名、提交（到达）时间、所需的运⾏时间、所需的资源、作业状态、链指针等等。
作业的状态可以是等待W（Wait）、运⾏R（Run）和完成F（Finish）三种之⼀。
每个作业的最初状态都是等待W。
⼀、模拟数据的⽣成 1．允许⽤户指定作业的个数（2-24），默认值为5。
2. 允许⽤户选择输⼊每个作业的到达时间和所需运⾏时间。
3.（**）从⽂件中读⼊以上数据。
4.（**）也允许⽤户选择通过伪随机数指定每个作业的到达时间（0-30）和所需运⾏时间（1-8）。
⼆、模拟程序的功能 1．按照模拟数据的到达时间和所需运⾏时间，执⾏FCFS, SJF和HRRN调度算法，程序计算各作业的开始执⾏时间，各作业的完成时间，周转时间和带权周转时间（周转系数）。
2. 动态演⽰每调度⼀次，更新现在系统时刻，处于运⾏状态和等待各作业的相应信息（作业名、到达时间、所需的运⾏时间等）对于HRRN算法，能在每次调度时显⽰各作业的响应⽐R情况。
处理机调度的层次高级调度高级调度又称为作业调度或长程调度
进程调度中的三个基本机制 (1)排队器。为了提高进程调度的效率，应事先将系 统中所有的就绪进程按照一定的方式排成一个或多个队 列，以便调度程序能最快地找到它。 (2)分派器(分派程序)。分派器把由进程调度程序所 选定的进程，从就绪队列中取出该进程，然后进行上下 文切换，将处理机分配给它 。 (3)上下文切换机制。当对处理机进行切换时，会发 生两对上下文切换操作。在第一对上下文切换时，操作 系统将保存当前进程的上下文，而装入分派程序的上下 文，以便分派程序运行；在第二对上下文切换时，将移 出分派程序，而把新选进程的CPU现场信息装入到处理机 的各个相应寄存器中。
(2)按某种算法选取进程。低级调度程序按某种算法 如优先数算法、轮转法等，从就绪队列中选取一个进程， 把它的状态改为运行状态，并准备把处理机分配给它。 (3)把处理器分配给进程。由分派程序(Dispat理机 现场，即把选中进程的进程控制块内有关处理机现场的 信息装入处理器相应的各个寄存器中，把处理器的控制 权交给该进程，让它从取出的断点处开始继续运行。
作业说明书主要包含三方面内容，即作业的基本描 述、作业控制描述和资源要求描述。作业基本描述包括 用户名、作业名、使用的编程语言名、允许的最大处理 时间等。而作业控制描述则大致包括作业在执行过程中 的控制方式。资源要求描述包括要求内存大小、外设种 类和台数、处理机优先级、所需处理时间、所需库函数 或实用程序等。 一般来说，作业说明书方式主要用在批处理系统中， 且各计算机厂家都对自己的系统定义有各自的作业说明 书的格式和内容。 在微机系统和工作站系统中，人们常用批处理文件 或shell程序方式编写作业说明书。
每当作业进入系统时，系统便为每个作业建立一个 JCB，根据作业类型将它插入相应的后备队列中。作业调 度程序依据一定的调度算法来调度它们，被调度到的作 业将会装入内存。在作业运行期间，系统就按照JCB中的 信息对作业进行控制。当一个作业执行结束进入完成状 态时，系统负责回收分配给它的资源，撤消它的作业控 制块。
操作系统第3章 处理机调度(调度)
3.2 调度算法
进程调度的核心问题就是采用什么样的算法将处 理机分配给进程，常用的进程调度算法有：
先来先服务调度算法
短作业/进程优先调度算法
优先权调度算法
高响应比优先调度算法
时间片轮转调度算法
多级队列调度算法
多级反馈队列调度算法
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一、先来先服务调度算法FCFS
基本思想:按照进程进入就绪队列的 先后次序来分配处理机。
抢占（剥夺）方式
非抢占方式
一旦把处理机分配给某进程后，便让该进程 一直执行，直到该进程完成或因某事件而被 阻塞，才再把处理机分配给其它进程，不允 许进程抢占已分配出去的处理机。
特点：实现简单，系统开销小，常用于批处 理系统；但不利于处理紧急任务，故实时、 分时系统不宜采用。
抢占方式
允许调度程序根据某种原则（时间片、优 先权、短进程优先），停止正在执行的进 程，而将处理机重新分配给另一进程。
调度算法（太长---FCFS）； 上下文切换（太短---上下文切换频繁）； 平均周转时间。
短时间片增加上下文切换频率
周转时间随时间片变化
三、时间片轮转调度算法—例(1)
EG： 进程 到达时间
P1
0
P2
2
P3
4
P4
5
RR（时间片为1）
服务时间
7 4 1 4
P1 P2 P1 P2 P3 P1 P4 P2 P1 P4 P2 P1 P4 P1 P4
FCFS SPF-非 SPF-抢
周转T 124.25 100
75.75
等待T 74.25 49.5
25.25
二、SJF/SPF ——抢占式
到达顺序: 进程名 到达时间 服务时间
短作业优先的作业调度-操作系统课程设计
短作业优先的作业调度-操作系统课程设计摘要作业调度是对成批进⼊系统的⽤户作业，根据作业控制块的信息，按⼀定的策略选取若⼲个作业使它们可以去获得处理器运⾏的⼀项⼯作。
⽽对每个⽤户来说总希望⾃⼰的作业的周转时间是最⼩的，短作业优先（SJF）便是其中⼀种调度⽅法。
本设计是为了加深对作业概念的理解，掌握短作业优先（SJF）算法，深⼊了解批处理系统如何组织作业、管理作业和调度作业，了解作业控制块的作⽤，以及作业控制块的内容和组织⽅式。
为了将系统中的作业组织起来，需要为每个进⼊系统的作业建⽴档案以记录和作业相关的信息，例如作业名、作业所需资源、作业执⾏时间、作业进⼊系统的时间、作业信息在存储器中的位置、指向下⼀个作业控制块的指针等信息。
这个记录作业相关信息的数据块称为作业控制块（JCB），并将系统中等待作业调度的作业控制块组织成⼀个队列，这个队列称为后备队列。
⼀个作业全部信息进⼊系统后，就为其建⽴作业控制块，并挂⼊后备队列。
当进⾏作业调度时，从后备队列中查找选择作业。
在从后备队列中查找选择作业是，先根据作业控制块中的信息，选中⼀个短作业，也就是执⾏时间最短的作业，将它们调⼊内存运⾏。
关键词：作业; 调度; 短作业优先; SJF; J CBAbstractBatch job scheduling problem is to enter the system according to the user, the job control block of information, according to certain strategy selection several assignments that they can go to obtain a processor runs. For each user is always hope their job cycle time is the smallest, short j (SJF) which is the preferred method of a kind of scheduling.This design is to deepen the understanding of the concept of job assignments, short job first (SJF) algorithm is, in-depth understanding of how the system of batch management and organization, scheduling, understand the job assignments, as well as the job control blocks of content and organization.In order to organize the assignment system for everyone to enter the system to es tablish archives of job assignments and related information recorded, for example, job assignments, resources, work into execution time of time, information system in memory of job assignments, pointing to a position job control block etc. The record of the information data block job assignments job control blocks (called), and the system JCB waiting in the job assignments scheduling job control block into a queue, the queue as backup queue. A full information into a system for its establishment, operation job control block, and hung the backup queue. When scheduling problem, from the backlog queue for choice.From the backlog queue for job first choice, according to the information and job control block a short assignment, and select the shortest time is executed, they would run into memory.Keywords ：Job; Scheduling; Short job first; SJF; JCB⽬录第⼀章课题概述 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 ⽬的及要求 (1)1.3 基本理论依据 (1)第⼆章设计简介及设计⽅案论述 (2)2.1 设计简介 (2)2.2 设计内容 (2)第三章详细设计 (3)3.1 设计流程图 (3)3.2 主要程序代码 (4)第四章设计结果及分析 (7)4.1 运⾏结果截图 (7)4.2 运⾏结果分析 (8)总结 (9)致谢 (10)参考⽂献 (11)附录程序代码 (12)第⼀章课题概述1.1设计背景在多道程序环境下，主存中有着多个进程，其数⽬往往多于处理机数⽬。
单道批处理系统设计一个作业调度模拟程序
操作系统课程设计说明书题目:为单道批处理系统设计一个作业调度模拟程序院系：计算机科学与工程学院专业班级：计算机学号：学生姓名：指导教师：安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表摘要本次课程设计要求用高级语言编写和调试一个单道批处理系统的作业调度的模拟程序，了解作业调度在操作系统中的作用，以加深对作业调度算法的理解。
作业调度算法分别采用先来先服务（FCFS），最短作业优先（SJF）、响应比高者优先（HRN）的调度算法。
对每种调度算法都要求打印每个作业开始运行时刻、完成时刻、周转时间、带权周转时间，以及这组作业的平均周转时间及带权平均周转时间，以比较各种算法的优缺点。
关键词：作业调度,先来先服务（FCFS）,最短作业优先（SJF）,响应比高者优先（HRN）目录1．需求分析 (1)1.1问题描述 (1)1.2功能分析及描述 (1)1.3 开发语言选择 (1)2．概要设计 (2)2.1功能模块划分 (2)2.2功能模块的描述 (2)2.3功能模块结构图示 (2)3．详细设计 (4)3.1作业控制块JCB的数据结构类型 (4)3.2先来先服务算法设计 (4)3.3最短作业优先算法设计 (5)3.4响应比高者优先算法设计 (6)4．代码实现 (8)4.1高响应比算法 (8)4.2最短作业优先算法 (8)4.3先来先服务算法 (9)5．运行结果与分析 (11)5.1选择操作的界面 (11)5.2选择先来先服务算法进行作业调度 (11)5.3选择最短作业优先算法进行作业调度 (12)5.4选择高响应比优先算法进行作业调度 (13)6．结束语 (15)7．附录 (16)参考文献.......................................................................................................1．需求分析1.1问题描述为单道批处理系统设计一个作业调度模拟程序。
多道批处理系统课程设计
多道批处理系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解多道批处理系统的基本原理，掌握其工作流程和特点；2. 掌握多道批处理系统中作业调度、进程调度等关键环节的实现方法；3. 了解多道批处理系统在计算机操作系统发展中的地位和作用。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析多道批处理系统的性能，并进行优化；2. 能够设计简单的多道批处理系统模拟程序，提高编程实践能力；3. 能够运用多道批处理系统的原理解决实际问题，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机操作系统的学习兴趣，激发探索精神；2. 增强学生的团队协作意识，提高沟通与表达能力；3. 培养学生严谨的科学态度，树立正确的价值观。
本课程针对高年级学生，课程性质为理论实践相结合。
根据学生特点，注重培养其分析、解决问题能力和团队合作精神。
在教学要求方面，强调理论与实践相结合，以实例为主线，引导学生掌握多道批处理系统的核心知识，并能够将其应用于实际编程和问题解决中。
通过本课程的学习，使学生能够全面了解多道批处理系统，提高计算机操作系统的综合运用能力。
二、教学内容1. 多道批处理系统原理：介绍多道批处理系统的基本概念、工作流程、作业调度算法、进程调度算法等；教材章节：第二章第二节；进度安排：2课时。
2. 多道批处理系统性能分析：分析多道批处理系统的性能指标，如作业平均等待时间、平均周转时间等；教材章节：第二章第三节；进度安排：2课时。
3. 多道批处理系统优化：探讨如何通过作业调度算法、进程调度算法等优化多道批处理系统性能；教材章节：第二章第四节；进度安排：2课时。
4. 多道批处理系统模拟程序设计：结合实际案例，指导学生设计简单的多道批处理系统模拟程序；教材章节：第二章第五节；进度安排：3课时。
5. 多道批处理系统在实际应用中的案例分析：分析多道批处理系统在计算机操作系统发展中的应用，如现代操作系统中的任务管理；教材章节：第二章第六节；进度安排：2课时。
(完整word版)操作系统作业调度实验报告-多道批处理
计算机学院计算机科学与技术专业07 班姓名学号教师评定_________________实验题目作业调度一、实验目的本实验要求学生模拟作业调度的实现，用高级语言编写和调试一个或多个作业调度的模拟程序，了解作业调度在操作系统中的作用，以加深对作业调度算法的理解。
二、实验内容和要求1、为单道批处理系统设计一个作业调度程序(1)、编写并调试一个单道处理系统的作业调度模拟程序。
(2)、作业调度算法：分别采用先来先服务（FCFS），最短作业优先（SJF）的调度算法。
(3)、由于在单道批处理系统中，作业一投入运行，它就占有计算机的一切资源直到作业完成为止，因此调度作业时不必考虑它所需要的资源是否得到满足，它所占用的CPU时限等因素。
(4)、每个作业由一个作业控制块JCB表示，JCB可以包含如下信息：作业名、提交时间、所需的运行时间、所需的资源、作业状态、链指针等等。
作业的状态可以是等待W(Wait)、运行R(Run)和完成F(Finish)三种状态之一。
每个作业的最初状态总是等待W。
(5)、对每种调度算法都要求打印每个作业开始运行时刻、完成时刻、周转时间、带权周转时间，以及这组作业的平均周转时间及带权平均周转时间，并比较各种算法的优缺点。
2、模拟批处理多道操作系统的作业调度（1）写并调试一个作业调度模拟程序。
（2）作业调度算法：分别采用先来服务（FCFS）调度算法。
（3）在批处理系统中，要假定系统中具有的各种资源及数量、调度作业时必须考虑到每个作业的资源要求，所需要的资源是否得到满足。
作业调度程序负责从输入井选择若干个作业进入主存，为它们分配必要的资源，当它们能够被进程调度选中时，就可占用处理机运行。
作业调度选择一个作业的必要条件是系统中现有的尚未分配的资源可满足该作业的资源要求。
但有时系统中现有的尚未分配的资源既可满足某个作业的要求也可满足其它一些作业要求，那么，作业调度必须按一定的算法在这些作业中作出选择。
操作系统复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案操作系统02一、判断题：1.多道程序系统中,因为是多道程序交替占用CPU,因此其CPU的利用率与单道系统相比,不可能进步。
[ ]2.保证“原语〞执行时的不被分割，是为了进步其执行速度。
[ ]3.死锁防止比死锁预防对系统条件限制更严格，所以使得系统资源利用率不高。
[ ]4.分段式存储管理比分页式管理更易实现存储保护与共享。
[ ]5.为理解决输入和输出速度相差较远的情况，引入了双缓冲机制。
[ ]6.在文件的直接存取方法中，允许随意存取文件中的一个记录。
[ ]7.对批处理作业，运行时不需提供相应的作业控制信息。
[ ]8.进程是程序的一次执行，两个同时存在的进程所对应的程序总是不同的。
[ ]9.采用FIFO置换算法时，当驻留集增大时，其页故障率一定不会增大。
[ ]10.“对换〞可以以整个进程为单位。
[ ]11.缺页中断是在一条指令执行完成后检测和处理的。
[ ]12.顺序文件合适于建立在磁带上，而不合适建立在磁盘上。
[ ]13.保证“原语〞执行时的不被分割，是为了数据的完好性和一致性。
[ ]14.FCFS 调度算法比拟有利于长作业，而不利于短作业。
[ ]15.在分配共享设备和独占设备时，都可能引起死锁。
[ ]16.中断驱动I/O控制方式对程序I/O方式的主要改良在于它可使CPU和I/O设备并行操作。
[ ]17.分页存储管理是离散分配方式，而分段存储管理是连续分配方式。
[ ]18.在进展页面置换时，被淘汰的页都要回写到辅存。
[ ]19.操作系统的目的是提供一个让用户能方便地、高效地执行程序的环境。
[ ]20.在单处理机系统中，多个进程并行执行是指它们同时处于进程的“运行状态〞。
[ ]21.每次“紧凑〞之后，都必须对挪动了的程序或数据进展重定位。
[ ]22.页式存储管理系统不利于保护，但利于共享。
[ ]23.磁带是可直接存取的设备。
多道、分时、批处理操作系统
分时系统1．对于分时系统，怎样理解“从宏观上看，多个用户同时工作，共享系统的资源；从微观上看，各终端程序是轮流运行一个时间片”？答：在分时系统中，系统把CPU时间划分成许多时间片，每个终端用户可以使用由一个时间片规定的CPU 时间，多个用户终端就轮流地使用CPU。
这样的效果是每个终端都开始了自己的工作，得到了及时的响应。
也就是说，“从宏观上看，多个用户同时工作，共享系统的资源”。
但实际上，CPU在每一时刻只为一个终端服务，即“从微观上看，各终端程序是轮流运行一个时间片”。
2.一个具有分时兼批处理功能的操作系统应怎样调度和管理作业?2.要点：1)优先接纳终端作业，仅当终端作业数小于系统可以允许同时工作的作业数时，可以调度批处理作业。
2)允许终端作业和批处理作业混合同时执行。
3)把终端作业的就绪进程排成一个就绪队列，把批处理作业的就绪进程排入另外的就绪队列中。
4)有终端作业进程就绪时，优先让其按"时间片轮转"法先运行。
没有终端作业时再按确定算法选批处理作业就绪进程运行。
批处理操作系统1、何谓批处理操作系统？用户准备好要执行的程序、数据和控制作业执行的说明书，由操作员输入到计算机系统中等待处理。
操作系统选择作业并按作业说明书的要求自动控制作业的执行。
采用这种批量化处理作业的操作系统称为批处理操作系统。
2、为什么说批处理多道系统能极大地提高计算机系统的工作效率？① 多道作业并行工作，减少了处理器的空闲时间。
② 作业调度可以合理选择装入主存储器中的作业，充分利用计算机系统的资源。
③ 作业执行过程中不再访问低速设备，而直接访问高速的磁盘设备，缩短执行时间。
④ 作业成批输入，减少了从操作到作业的交接时间。
多道操作系统1．什么是“多道程序设计”技术？它对操作系统的形成起到什么作用？答：所谓“多道程序设计”技术，即是通过软件的手段，允许在计算机内存中同时存放几道相互独立的作业程序，让它们对系统中的资源进行“共享”和“竞争”，以使系统中的各种资源尽可能地满负荷工作，从而提高整个计算机系统的使用效率。
操作系统实验报告-批处理系统的作业调度
#include
#include
#include
#include
#include
typedefcharstring[10];/*//定义string为含有10个字符元素的字符数组类型*/
structtask{
stringname;/*作业号*/
intarrtime;/*作业抵达时间*/
操作系统实验报告-批处理系统的作业调度
实验一批处理系统的作业调度
（1）加深对作业概念的理解。
（2）深入细致介绍批处理系统如何非政府作业、管理作业和调度作业。
编写程序完成批处理系统的作业调度，要求采用响应比优先调度算法。
最低积极响应比优先法（hrrn）就是对fcfs方式和sjf方式的一种综合均衡。hrrn调度策略同时考量每个作业的等待时间长短和估算须要的继续执行时间长短，从中挑选出积极响应比最低的作业资金投入继续执行。
printf("%9s%9d%9d%9d%9d%9d%9d\n",
jcb[i].name,jcb[i].arrtime,jcb[i].sertime,
jcb[i].begtime,jcb[i].fintime,jcb[i].turtime,jcb[i].wtutime);
voidcheck()
intstatime,endtime,sumturtime=0.0,sumwtutime=0.0,aveturtime,avewtutime;intcurrent=0,times=0,pre=0;
printf("-------------------------------------------------------------------------\n");
操作系统第四章课后题答案
第四章1.为什么说多级反馈队列调度算法能较好地满足各类用户的需要（来自百度）：答案一：多级反馈队列调度算法能较好地满足各种类型用户的需要。
对终端型作业用户而言，由于他们所提交的大多属于交互型作业，作业通常比较短小，系统只要能使这些作业在第1级队列所规定的时间片内完成，便可使终端型作业用户感到满意；对于短批处理作业用户而言，他们的作业开始时像终端型作业一样，如果仅在第1级队列中执行一个时间片即可完成，便可以获得与终端型作业一样的响应时间，对于稍长的作业，通常也只需要在第2级队列和第3级队列中各执行一个时间片即可完成，其周转时间仍然较短；对于长批处理作业用户而言，它们的长作业将依次在第1，2，…，直到第n级队列中运行，然后再按时间片轮转方式运行，用户不必担心其作业长期得不到处理。
答案二：（惠州学院操作系统课后题）与答案一基本相似，可看做精简版。
答：（1）终端型作业用户提交的作业大多属于较小的交互型作业，系统只要使这些作业在第一队列规定的时间片内完成，终端作业用户就会感到满足。
（2）短批处理作业用户，开始时像终端型作业一样，如果在第一队列中执行一个时间片段即可完成，便可获得与终端作业一样的响应时间。
对于稍长作业，通常只需在第二和第三队列各执行一时间片即可完成，其周转时间仍然较短。
（3）长批处理作业，它将依次在第1 ，2 ，…，n个队列中运行，然后再按轮转方式运行，用户不必担心其作业长期得不到处理。
所以，多级反馈队列调度算法能满足多用户需求。
2.分别对以上两个进程集合，计算使用先来先服务（FCFS）、时间片轮转法（时间片q=1）、短进程优先（SPN）、最短剩余时间优先（SRT，时间片q=1）、响应比高者优先（HRRN）及多级反馈队列（MFQ,第1个队列的时间片为1，第i(i<1)个队列的时间片q=2（i-1））算法进行CPU调度，请给出各进程的完成时间、周转时间、带权周转时间，及所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
操作系统概念整理
操作系统概念整理名词解释：1.处理器调度按照层次可分为三级：⾼级调度、中级调度和低级调度各级主要任务：⾼级调度：⼜称作业调度、长程调度，在多道批处理操作系统中，从输⼊系统的⼀批作业中按照预定的调度策略挑选若⼲作业进⼊主存，为其分派所需资源、并创建作业的相应⽤户进程后便完成启动阶段的⾼级调度任务，已经为进程做好运⾏前的准备⼯作，等待进程调度挑选进程运⾏，在作业完成后还要做结束阶段的善后⼯作。
中级调度：⼜称平衡调度、中程调度，根据主存资源决定主存中所能容纳的进程数⽬，并根据进程的当前状态来决定辅助存储器和主存中的进程的对象。
低级调度：⼜称进程调度\线程调度、短程调度，其主要功能是根据某种原则决定就绪队列中的哪个进程\内核级线程获得处理器，并将处理器出让给它使⽤。
2.逻辑地址：⽤户⽬标程序使⽤的地址单元称为逻辑地址（相对地址），⼀个⽤户作业的⽬标程序的逻辑地址稽核称为该作业的逻辑地址空间。
物理地址：主存中的实际存储单元称为物理地址（绝对地址），物理地址的总体相应构成3.解释并发性与并⾏性答：计算机操作系统中把并⾏性和并发性明显区分开，主要是从微观的⾓度来说的，具体是指进程的并⾏性（多处理机的情况下，多个进程同时运⾏）和并发性（单处理机的情况下，多个进程在同⼀时间间隔运⾏的）。
并⾏性是指硬件的并⾏性，两个或多个事件在同⼀时刻发⽣。
并发性是指进程的并发性，两个或多个事件在同⼀时间段内发⽣。
4.解释可再⼊程序与可再⽤程序答：可再⼊程序⼜称可重⼊程序是指能够被多个程序同时调⽤的程序，是纯代码，在执⾏过程中不被修改。
可再⽤程序实在调⽤过程中可以⾃⾝修改，在调⽤它的程序退出之前是不允许其他程序来调⽤的。
5.解释进程的竞争关系和协作关系答：竞争关系：系统中的多个进程之间彼此⽆关，它们并不知道其它进程的存在，并且也不接受其它进程执⾏的影响。
协作关系：某些进程为完成同⼀任务需要分⼯协作，由于合作的每⼀个进程都是独⽴地以不可预知的速度推进，这就需要相互协作的进程在某些协调点上协调各⾃的⼯作。
多道批处理系统的工作原理
多道批处理系统的工作原理
多道批处理系统是一种计算机操作系统，其工作原理是将多个作业按照一定的顺序批量提交到计算机系统中进行处理。
在多道批处理系统中，计算机会根据一定的调度算法，将不同的作业放在不同的队列中，然后依次执行这些队列中的作业。
在这个过程中，计算机会根据作业的优先级、资源的可用情况以及其他一些因素，选择适合的作业进行处理。
同时，计算机还会为每个作业分配一定的CPU时间片，以确保每个作业都能得到充分的处理时间。
此外，多道批处理系统还会采用一些优化技术，如作业合并、作业分割等，来提高系统的效率和资源利用率。
通过这些优化技术，可以使多个作业同时在计算机上运行，从而提高整个系统的吞吐量和处理能力。
总的来说，多道批处理系统是一种有效的计算机操作系统，其通过合理的作业调度算法和优化技术，可以大大提高计算机的处理效率和资源利用率。
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石家庄经济学院
实验报告
(学院)系: 信息工程学院
专业: 网络工程
**: ***
班级: 网络2班
学号: ************
****: ***
日期：2010 年 1月 22 日
printf("第%d个作业：状态：",i+1);
scanf("%s",&w[i].state);
printf("第%d个作业：主存：",i+1);
scanf("%d",&w[i].store);
printf("第%d个作业：磁带：",i+1);
scanf("%d",&w[i].tape);
}
2、算法设计：
（1）算法选择函数：int choice（）
函数功能：根据要求选择FCFS或SFJ。
入口参数：c
出口参数：i
流程图见图1
图1 作业调度算法选择流程图（2）先来先服务函数（FCFS）：int FCFS()
函数功能：FCFS的运算过程
入口参数：F
出口参数：j或-1
流程图见图2所示：
图2 先进先出算法流程图（3）短作业优先服务函数（SFJ）：int SFJ()
函数功能：SFJ的运算过程
入口参数：S
出口参数：j或-1
流程图见图3所示：
图3 短作业优先算法流程图
（4）随机数算法操作
函数功能：输入随机数模拟处理器调度
入口参数：time_t和k
出口参数：p和q
流程图：无
（5）撤离作业算法操作
函数功能：主存中的作业按运行的时间来决定撤离的先后次序
入口参数：h 和l
出口参数：H和L
流程图见图4所示：
图4 撤离作业算法流程图
（6）主功能函数：void Administer（）
函数功能：实现函数要求。
入口参数：无
出口参数：无
流程图见图5所示：
图5 主功能算法流程图
2.随机函数不大于0.5，转入主存
3.随机数大于0.5，查看主存，并按先进先出算法调度
4. .随机数大于0.5，查看主存，并按短作业优先服务算法调度
5.显示五个作业的信息状态
6. .随机函数不大于0.5，转入主存,并根据已在主存中的作业需运行的时间来决定撤离的先后次序
7. 显示五个作业的信息状态
六．设计总结
通过此次实验不仅巩固了作业调度还把处理器调度算法进一步熟练运用了。
通过对作业调度处理算法的研究使我对主存的工作方式有了进一步的认识，对以后从事工作会有很大的帮助，通过用c 语言来实现程序是我进一步熟练了编程步骤在提高自己动手能力的同时还加强了知识掌握熟练度。
刚开始我的作业调度程序很简单，只能满足部分功能。
对随机函数和多道作业的撤离没有编写，这星期张老师给我们这组讲解了作业调度的流程图和重点框架，让我加深了对调度的理解，并进一步完善了程序。
虽然在这里边遇到一些问题但经过自己的努力最后都迎刃而解，大大的增强了自己的自信心。
总之在这次课程设计过程中，通过自己不懈的努力我从中受益匪浅。
谨此感谢老师们的指导和帮助。
七．教师评语及成绩
评语：
成绩：
年月日。