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  第24题      
  知识点:   作业调度   CPU   输出设备   输入设备   作业
  关键词:   CPU   并发执行   计算机系统   输出设备   输入设备   优先级调度   并发        章/节:   计算机软件知识       

 
某计算机系统中有一个CPU、一台输入设备和一台输出设备,假设系统中有三个作业Tl、T2和T3,系统采用优先级调度,且T1的优先级>T2的优先级>T3的优先级。 若每个作业具有三个程序段:输入Ii;、计算Cii和输出Pi (i= 1,2,3),执行顺序为II、Ci、Pi.则这三个作业各程序段并发执行的前驱图如下所示。图中①、②分别为(24), ③、④分别为(25),⑤、⑥分别为(26)。
 
 
  A.  I2,c2
 
  B.  I2,I3
 
  C.  C1, P3
 
  D.  C2、P2
 
 
 

 
  第24题    2016年下半年  
   14%
假设某计算机系统中只有一个CPU、一台输入设备和一台输出设备,若系统中有四个作业T1、T2、T3和T4,系统采用优先级调度,且T1的优..
  第44题    2016年上半年  
   66%
为图形用户界面(GUI)组件定义不同平台的并行类层次结构,适合采用(44)模式。
  第25题    2016年下半年  
   14%
假设某计算机系统中只有一个CPU、一台输入设备和一台输出设备,若系统中有四个作业T1、T2、T3和T4,系统采用优先级调度,且T1的优..
   知识点讲解    
   · 作业调度    · CPU    · 输出设备    · 输入设备    · 作业
 
       作业调度
               作业调度算法
               常见的作业调度算法如下。
               (1)先来先服务(FCFS)。按作业到达先后进行调度,即启动等待时间最长的作业。
               (2)短作业优先(SJF)。以要求运行时间长短进行调度,即启动要求运行时间最短的作业。
               (3)响应比高优先(HRN)。定义响应比,即HRN=作业响应时间/作业执行时间,其中作业响应时间是作业进入系统后的等待时间与作业的执行时间之和。
               (4)优先级调度算法。可由用户指定作业优先级,根据作业的优先级别,优先级高者先调度。
               (5)均衡调度算法。根据系统的运行情况和作业本身的特性对作业进行分类。作业调度程序轮流地从这些不同类别的作业中挑选执行。这种算法力求均衡地使用系统的各种资源,既注意发挥效率,又使用户满意。
               作业调度算法性能的衡量指标
               在一个以批量处理为主的系统中,通常用平均周转时间或平均带权周转时间来衡量调度性能的优劣。假设作业Jii=1,2,…,…,n)的提交时间为tsi,执行时间为tri,作业完成时间为toi,则作业Ji的周转时间Ti和周转系数Wi分别定义为
               Ti=toi-tsii=1,2,…,n
               Wi=Ti/trii=1,2,…,n
               n个作业的平均周转时间T和平均带权周转时间W分别定义为
               
               从用户的角度来说,总是希望自己的作业在提交后能立即执行,这意味着当等待时间为零时作业的周转时间最短,即Ti=tri。但是作业的执行时间tri并不能直观地衡量出系统的性能,而带权周转时间Wi却能直观地反映系统的调度性能。从整个系统的角度来说,不可能满足每个用户的这种要求,而只能是系统的平均周转时间或平均带权周转时间最小。
 
       CPU
        CPU即中央处理器,它是计算机系统的核心部分。刚才所列的系统性能评价指标都是围绕CPU的。当然,这些指标的评价结果是建立在CPU与其他系统部件(如内存)的协同工作的基础上的。单就CPU而言,考察它在系统中的工作性能要关注CPU利用率、队列长度、每秒中断次数,等。
 
       输出设备
        (1)打印机。
        打印机是计算机系统中最基本的输出设备。由于打印机打印结果直观、易阅读,便于永久保存,且由于目前打印机的打印质量不断提高,能打印单色或彩色的高清晰度的文字、图形或图像。目前使用的打印机,以印字原理可以分成击打式打印机和非击打式打印机两类,以输出方式又可分为串行打印机和并行打印机两种。
        ①击打式打印机。
        击打式打印机是以机械力量击打字锤从而使字模隔着色带在纸上打印出字来的设备,这是最早研制成功的计算机打印设备。该类设备按字锤或字模的构成方式来分,又可以分成整字形击打印设备和点阵打印设备两类。
        整字形击打设备利用完整字形的字模每击打一次印出一完整字形。这类设备的优点是印字美观自然,可同时复印数份。缺点是噪音大,印字速率低,字符种类少,无法打印汉字或图形,且易磨损,这类打印设备若按字模载体的形态分,又可以分成球形、菊花瓣形、轮式、鼓式等打印机。点阵式击打设备是利用多根针经色带在纸上打印出点阵字符的印字设备,它又称为针式打印机。目前有7针、9针、24针或48针的印字头。这类打印设备结构简单,印字速度快,噪声小,成本低,且可以打印汉字或图形、图像,是目前仍在广泛使用的一类打印设备。
        ②非击打式印字机。
        非击打式印字机是一种利用物理的(光、电、热、磁)或化学的方法实现印刷输出的设备。与击打式打印设备不同,这类设备的印字头不与纸或其他媒体接触,或虽接触但无击打动作。这类设备打印无噪声,印字速度快,可以打印汉字、图形与图像等,不少设备还可以实现彩色打印。由于该类设备价格已逐步降低,所以深受用户欢迎。
        非击打式印字机还可以分成多种类型:
        .激光印字机:是利用激光打印出精美文字和图片的一种输出设备。激光印字机印刷速度快,印字质量好,噪音低,分辨率高,印刷输出成本低,这是目前应用最广泛的一种非击打式印字机。
        .喷墨打印机:是利用喷墨头喷射出可控的墨滴从而在打印纸上形成文字或图片的一种设备。这也是目前应用较多的一种打印输出设备。
        .热敏打印机:有热印纸式和热转印式两种。利用印字头上多个电热元件在特殊的热敏纸上瞬时加热形成字符的设备叫热敏纸打印机;利用转印色带将字符转印到纸上的设备叫热转印打印机。热敏打印机可以印刷出色彩精美逼真的图像。
        (2)显示器。
        显示器是用来显示数字、字符、图形和图像的设备,它由监视器和显示控制器组成,是计算机系统中最常用的输出设备之一。
        监视器由阴极射线管(CRT)、亮度控制电路(控制栅)、以及扫描偏转电路(水平/垂直扫描偏转线圈)等部件构成,工作原理如下图所示。
        
        监视器工作原理
        由热发射产生的电子流在真空中在几千伏高压的影响下射向CRT前部,控制栅的电压决定有多少电子被允许通过,经过聚焦的电子束在水平与垂直偏转电路控制下射向屏幕,轰击涂有荧光粉的CRT屏幕,产生光点。通过控制栅电压强弱的控制,达到控制光点有无的目的,从而形成显示图像。
        在光栅扫描显示器中,为了保证屏幕上显示的图像不产生闪烁,图像必须以50帧/秒至70帧/秒的速度进行刷新。这样,固定分辨率的图形显示器其行频、水平扫描周期、每像素读出时间,均有一定要求。例如当分辨率为640 × 480时,且假定水平回扫期和垂直回扫期各占水平扫描周期和垂直扫描周期的20%。
        则行频为480线 ÷ 80/100×50帧/s=30kHz
        水平扫描周期HC=1/30kHz=33μs
        每一像素读出时间为33μs×80%÷ 640=40~50ns
        若分辨率提高到1024 × 768,帧频为60帧/秒,则行频提高到57.6kHz,水平扫描周期HC=17.4μs,每像素读出时间减少到13.6μs。从这里可以清楚看到,分辨率越高,为保证图像不闪烁,则时间要求越高(每一像素读出、显示的时间越短),成本也随之迅速上升。另外,光栅扫描显示器的扫描方式还可以分成逐行扫描与隔行扫描方式两种。
 
       输入设备
        输入设备最常用的是键盘与鼠标。
        (1)键盘。
        键盘是由一组按键和相应的键盘控制器组成的输入设备,其功能是使用者可通过击各键向计算机输入数据、程序和命令等,是计算机不可缺少的最常用输入设备。按键开关的作用是将操作员的按键动作转换成与该按键对应的字符或控制功能的电信号。按键开关可归纳成两类:一类是触点式按键,它借助由机械簧片构成的触点开关的接通或断开,来产生电信号;另一类是非触点式开关,利用电压、电流或电磁场的变化产生输出信号。计算机中基本上使用后一类开关。
        键盘控制器由一些逻辑电路或单片机组成,其功能是进行扫描,判断按键的位置,然后将键盘上的位置码转换成相应的ASCII码,输入计算机。由于键盘控制器的构成方式不同,键盘可以分成编码键盘和非编码键盘两类。
        键盘上也可以输入如汉字等非西文字符,这由各种汉字输入法自行定义。键盘位置码输入计算机,经过汉字输入软件的处理,转换成该汉字所对应的内码,再进行显示、存储等其他操作。
        (2)鼠标器。
        鼠标器(mouse)是一种相对定位设备。它不像键盘那样能进行字符或数字的输入,主要是在屏幕上定位或画图用。它在计算机上的应用要比键盘晚,随着计算机图形学与图像处理技术的发展,鼠标得以广泛应用。
        鼠标器是由于其外形如老鼠而得名,通过电缆与主机相连接。鼠标器在桌上移动,其底部的传感器检测出运动方向和相对距离,送入计算机,控制屏幕上的鼠标光标作相应移动,对准屏幕上的图标或命令,按下鼠标上的相应按钮,完成指定的操作。
        根据鼠标器所采用传感器技术的不同,鼠标器可以分成两类:机械式与光电式。
        .机械式鼠标器:其底部有一个圆球,鼠标移动时,圆球滚动带动与球相连的圆盘。圆盘上的编码器把运动方向与距离送给主机,经软件处理,控制光标作相应移动。该类鼠标器简单,使用方便,但容易磨损,精度差。
        .光电式鼠标器:其底部无圆球,而是由光敏元件和光源组成。使用时,光源发射光线在网格上反射后为光敏器件所接收,测出移动方向和距离,送入计算机,控制光标的移动。这类鼠标器精度高,可靠性好,但要有专门的网格板。
        鼠标器与主机相连有两种方式,通过总线接口或通信接口。总线接口需要鼠标接口板,通信接口则是把鼠标器接在通信口上。目前大部分个人计算机把鼠标器接在串行通信口COM1或COM2上。
 
       作业
        作业(Job)是用户提交给操作系统计算的一个独立任务。一般每个作业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,其中,每一个加工步骤称一个作业步(Job Step),例如,一个作业可分成编译、连接装配和运行三个作业步,往往上一个作业步的输出是下一个作业步的输入。作业由用户组织,作业步由用户指定,一个作业从提交给系统,直到运行结束获得结果,要经过提交、收容、执行和完成四个阶段。
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第24题    在手机中做本题