例1设有一台计算机,有两条IO通道,分别接一台卡片输入机和一.docx

例1、设有一台计算机，有两条I/O通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1中，加工处理后再搬到缓冲区B2中，并在打印机上打印结果。问：

①系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？

②这些进程间有什么样的相互制约关系？

输入处理输出卡片机缓冲区B1

输

入

处

理

输

出

卡片机

缓冲区B1

缓冲区B2

打印机

从图中可以看出，从“卡片机”到“打印机”共需要3个操作，即输入、处理、输出。这3个动作就是完成任务的3个进程。

下面我们看看这些进程之间有什么样的制约关系。可以看出，这3个进程之间是同步关系，合作完成从输入到输出的工作任务。对其中任何一个进程，要处理好与其关联的两端设备的协调工作。以“输入进程”为例，它与卡片机和缓冲区B1关联，将卡片机的卡片输入到缓冲区B1，在不考虑卡片机的情况下，就要考虑缓冲区的情况，即是满还是空，是空缓冲区，输入进程就可以输入信息，如果缓冲区满，则要等待“处理进程”将B1中的信息取走，使之为空，输入进程才能继续工作。依此类推，可以找出另外2个进程的制约关系。

一般来说，处理进程同步需要2个信号量，“输入进程”和“处理进程”同步，需要2个信号量，解决缓冲区B1的协调操作问题；而“处理进程”和“输出进程”同步，还需要2个信号量，解决缓冲区B2的协调操作问题。因此，共需要4个信号量。本题中“处理进程”的算法有一些难度，因为它需要协调两个缓冲区的工作，考虑的因素比较多，算法复杂些。

答案

①系统可设三个进程来完成这个任务：R进程负责从卡片输入机上读入卡片信息，输入到缓冲区B1中；C进程负责从缓冲区B1中取出信息，进行加工处理，之后将结果送到缓冲区B2中；P进程负责从缓冲区B2中取出信息，并在打印机上印出。

②R进程受C进程影响，B1放满信息后R进程要等待——等C进程将其中信息全部取走，才能继续读入信息；C进程受R进程和P进程的约束：B1中信息放满后C进程才可从中取出它们，且B2被取空后，C进程才可将加工结果送入其中；P进程受C进程的约束：B2中信息放满后P进程才可从中取出它们,进行打印。

③信号量含义及初值：

B1full——缓冲区B1满，初值为0；B1empty——缓冲区B1空，初值为0；B2full——缓冲区B2满，初值为0；B2empty——缓冲区B2空，初值为0；

例二：应用题(每小题10分，共20分)

1．设A：B两个进程共用一个缓冲区Q，A向Q写入信息，B从Q读出信息，算法框图如图所示。判断该同步问题的算法是否正确?若有错，请指出错误原因并予以改正。

这个算法不对。(1分)

因为A、B两进程共用一个缓冲区Q，如果A先运行，且信息数量足够多，那么缓冲区Q中的信息就会发生后面的冲掉前面的，造成信息丢失，B就不能从、Q中读出完整的信息。(1分)’进行改正：A、B两进程要同步使用缓冲区Q。为此，设立两个信号量：

empty表示缓冲区Q为空，初值为l；(2分)full表示缓冲区Q为满，初值为0。(2分)算法框图如图所示。(每个图正确各2分，共4分)

例3、下表给出作业l，2，3的提交时间和运行时间。采用先来先服务调度算法和短作业优先调度算法，试问作业调度次序和平均周转时间各为多少？（时间单位：小时，以十进制进

行计算。）

作业号

提交时间

运行时间

1

0.0

8.0

2

0.4

4.0

3

1.0

1.0

分析解此题关键是要清楚系统中各道作业随时间的推进情况。我们用一个作业执行时间图来表示作业的执行情况，帮助我们理解此题。

采用先来先服务调度策略，其作业执行时间图如下：

作业

作业

作业3

作业2

作业1

00.41.0

作业提交时间

8.0

12.013.0

时间

各作业陆续完成时间

采用短作业优先调度策略，其作业执行时间图如下：

作业

作业

作业3

作业2

作业1

00.41.0

作业提交时间

8.0 9.0

13.0

时间

各作业陆续完成时间

另外，作业i的周转时间Ti＝作业完成时间－作业提交时间

系统中n个作业的平均周转时间T?(?n

i?1

T)?1，其中Ti为作业i的周转时间。

i n

解：采用先来先服务调度策略，则调度次序为l、2、3。

作业号

提交时间

运行时间

开始时间

完成时间

周转时间

1

0.0

8.0

0.0

8.0

8.0

2

0.4

4.0

8.0

12.0

11.6

3

1.0

1.0

12.0

13.0

12.0

平均周转时间T＝（8＋11.6＋12）/3＝10.53

采用短作业优先调度策略，则调度次序为l、3、2。

作业号

提交时间

运行时间

开始时间

完成时间