操作系统原理与Linux实践教程申丰山版习题2的2-3答案

2-3

①先来先服务算法
②最短作业优先算法
③最短剩余时间优先算法
④抢占式优先数算法
⑤时间片轮转算法（每个作业获得2min长的时间片）
⑥最高响应比优先算法

温馨提示：此处答案是博主个人学习后所写下的，不保证正确性。如有错误，请各位指点批评，谢谢！

5个批处理作业A~E到达系统的时间、需要运行的时间及各自的优先级如下表所示，分别采用先来先服务算法、最短作业优先算法、最短作业优先算法、最短剩余时间优先算法、抢占式优先数算法、时间片轮转算法（每个作业获得2min长的时间片）、最高响应比优先算法计算平均作业周转时间和平均带权作业周转时间。

作业	到达时间（min）	需要运行时间（min）	优先级
A	8	10	3
B	3	6	5
C	0	2	2
D	2	4	1
E	6	8	4
首先我们来了解一下作业周转时间、带权作业周转时间、平均作业周转时间、平均带权作业周转时间四个概念。
作业周转时间 = 作业完成时间 - 作业到达CPU时间
带权周转时间 = 作业周转时间 / 作业要求服务时间
平均作业周转时间 = 作业周转总时间 / 作业个数
平均带权作业周转时间 = 带权周转总时间 / 作业个数

①先来先服务算法

据表得到达顺序为：C→D→B→E→A

各作业的周转时间：
C：2-0=2　D：6-2=4　B：12-3=9　E：20-6=14　　Ａ：30-8=22

各作业的带权周转时间：
C：2/2=1　D：4/4=1　B：9/6=1.5　E：14/8=1.75　Ａ：22/10=2.2

平均作业周转时间：
(2+4+9+14+22)/5=10.2

平均带权作业周转时间：
(1+1+1.5+1.75+2.2)/5=1.49

②最短作业优先算法

在0时刻，只有作业C到达CPU，立刻运行作业C，在2时刻结束。

在2时刻，只有作业D到达CPU，立刻运行作业D，在6时刻结束。

在6时刻，作业B和作业E都到达CPU，查看两个作业所需CPU的时间，发现作业B需要6分钟而作业E需要8分钟，作业B运行时间短，运行作业B。

在12时刻，作业A已到达CPU，查看作业A所需CPU的时间为10分钟，作业E需要8分钟，作业E运行时间短，运行作业E。

在20时刻，只剩下作业A，运行作业A。

故运行顺序为 C→D→B→E→A

各作业的周转时间：
C：2-0=2　D：6-2=4　B：12-3=9　E：20-6=14　　Ａ：30-8=22

各作业的带权周转时间：
C：2/2=1　D：4/4=1　B：9/6=1.5　E：14/8=1.75　Ａ：22/10=2.2

平均作业周转时间：
(2+4+9+14+22)/5=10.2

平均带权作业周转时间：
(1+1+1.5+1.75+2.2)/5=1.49

③最短剩余时间优先算法

在0时刻，只有作业C到达CPU，立刻运行作业C，在2时刻结束。

在2时刻，只有作业D到达CPU，立刻运行作业D。在3时刻，作业B到达CPU，此时作业D剩余时间为3分钟而作业B剩余时间为6分钟，故作业D继续运行至6时刻结束。

在6时刻，作业E也到达CPU。作业B剩余时间为6分钟而作业E剩余时间为8分钟，故运行作业B。在8时刻，作业A也到达CPU，此时作业B剩余时间为4分钟，作业E剩余时间为8分钟，作业A剩余时间为10分钟，故作业B继续运行至12时刻结束。

在12时刻，作业E剩余时间为8分钟，作业A剩余时间为10分钟，故运行作业E至20时刻结束。

在20时刻，运行作业A至30时刻结束。

故运行顺序为 C→D→B→E→A

各作业的周转时间：
C：2-0=2　D：6-2=4　B：12-3=9　E：20-6=14　　Ａ：30-8=22

各作业的带权周转时间：
C：2/2=1　D：4/4=1　B：9/6=1.5　E：14/8=1.75　Ａ：22/10=2.2

平均作业周转时间：
(2+4+9+14+22)/5=10.2

平均带权作业周转时间：
(1+1+1.5+1.75+2.2)/5=1.49

④抢占式优先数算法

在0时刻，只有作业C到达CPU，立刻运行作业C，在2时刻结束。

在2时刻，只有作业D到达CPU，立刻运行作业D，在3时刻，作业B到达CPU，此时作业D的优先级为1，作业B的优先级为5，作业D的优先级更高，继续运行至6时刻结束。

在6时刻，作业E也到达CPU，此时作业E的优先度为4，高于作业B的优先度5，故运行作业E。

在8时刻，作业A也到达CPU，他的优先度为3，比作业E的优先度高，故作业A抢占CPU运行，作业E暂停运行，此时作业E还需要CPU的时间为6分钟。

在18时刻，作业A运行结束，作业E恢复运行。

在24时刻，作业E运行结束，作业B开始运行至时刻30结束。

故运行顺序为 C→D→E(2min)→A→E(6min)→B

各作业的周转时间为
C：2-0=2 D：6-2=4 E：24-6=18 A：18-8=10 B：30-3=27

各作业的带权周转时间为
C：2/2=1 D：4/4=1 E：18/8=2.25 A：10/10=1 B：27/6=4.55

平均作业周转时间：
(2+4+18+10+27)/5=12.2

平均带权作业周转时间：
(1+1+2.25+1+4.55)/5=1.96

⑤时间片轮转算法（每个作业获得2min长的时间片）

正在写……

⑥最高响应比优先算法

在0时刻，只有作业C到达CPU，立刻运行作业C，在2时刻结束。期间无其他程序到达CPU。

在2时刻，只有作业D到达CPU，立刻运行作业D，在6时刻结束。期间作业B和作业E到达CPU。

第一次计算响应比的时刻为6，即作业D运行结束时。此时，作业B和作业E到达CPU，他们各自的响应比如下：
作业B响应比=1+作业B等待时间/作业B所需CPU时间=1+(6-3)/6=1.5
作业E响应比=1+作业E等待时间/作业E所需CPU时间=1+(6-6)/8=1
作业B响应比最高，因此，在时刻6调度作业B运行。作业B需要6个单位的计算时间，于时刻12计算结束。期间作业A到达CPU。

第二次计算响应比的时刻为12，即作业B运行结束时。此时作业A已到达CPU，作业A和作业E的响应比如下：
作业A响应比=1+作业A等待时间/作业A所需CPU时间=1+(12-8)/10=1.4
作业E响应比=1+作业E等待时间/作业E所需CPU时间=1+(12-6)/8=1.75
作业E响应比最高，因此，在时刻12调度作业E运行。作业E需要8个单位的计算时间，于时刻20计算结束，此后仅剩一个作业A，无需计算响应比，直接调度运行。

故运行顺序为 C→D→B→E→A

各作业的周转时间：
C：2-0=2　D：6-2=4　B：12-3=9　E：20-6=14　　Ａ：30-8=22

各作业的带权周转时间：
C：2/2=1　D：4/4=1　B：9/6=1.5　E：14/8=1.75　Ａ：22/10=2.2

平均作业周转时间：
(2+4+9+14+22)/5=10.2

平均带权作业周转时间：
(1+1+1.5+1.75+2.2)/5=1.49