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当前 - 选择题 - 进程管理困难
单选题
2024年11月第15题
困难
单选题
2024年11月第15题
#必须掌握
#超纲
一个多道批处理系统中仅有P1和P2两个作业，P2比P1晚20ms到达，它们的计算和I/O操作顺序如下：
P1: 计算40ms，I/O 60ms，计算40ms
P2: 计算100ms，I/O 40ms，计算40ms
若不考虑调度和切换时间，则完成两个作业需要的时间最少是（__）。
问题（1）
浓缩知识点
多道批处理系统的核心优势在于通过资源并行利用提升效率，其逻辑是当某个作业因等待I/O操作暂停执行时，操作系统会将CPU分配给其他就绪作业，避免CPU空闲，同时I/O设备与CPU可并行运作，这是它区别于单道批处理系统的关键。在计算多道作业的最短完成时间时，核心是梳理各作业的到达时间、计算与I/O各阶段的时长，跟踪CPU与I/O资源的占用节点：作业I/O完成后若CPU被占用则需等待，CPU空闲时立即调度就绪作业执行；若存在多作业共用I/O设备的情况，还需考虑I/O资源的竞争等待。实际场景中，多道作业的调度还会受调度算法（如短作业优先、先来先服务等）影响，无抢占式调度下需遵循作业就绪顺序安排CPU资源，最终目标都是最大化资源利用率，压缩整体作业完成时长。
正确答案
D
本题考察的是多道程序环境下的作业并行调度与最短完成时间计算。
首先明白什么是多道作业。在多道作业中，内存中的多个作业会交替使用 CPU 和其他系统资源。当一个作业因等待 I/O 操作而暂停执行时，操作系统会将 CPU 资源分配给其他就绪的作业，从而提高 CPU 的利用率。当 I/O 操作完成后，该作业会再次进入就绪状态，等待下一次获得 CPU 资源继续执行。
- P1 到达时间为 0ms，P2 在 20ms 时到达。
- P1 开始 计算 40ms（从 0ms 到 40ms），此时 P2 已于 20ms 到达。
- P1 计算完成后 开始 I/O（60ms），时间段是 40ms 到 100ms。
- P2 在 40ms 时可以开始计算，计算 100ms，时间段是 40ms 到 140ms。
- P1 的 I/O 于 100ms 完成，接下来准备 再计算 40ms。但此时 CPU 被 P2 占用，需等到 P2 计算完成。
- P2 的计算到 140ms 完成，然后它开始 I/O（40ms），时间段是 140ms 到 180ms，而 CPU 空闲，P1 可以立即开始其第二段计算。
- 所以 P1 的第二段计算从 140ms 到 180ms。
- P1 此时完成，P2 的 I/O 也在 180ms 完成，随后进行最后 计算 40ms，时间段为 180ms 到 220ms。
最终完成时间：220ms。因此，选项 D 正确。
我们也可以根据题干的意思画出甘特图。甘特图的第一行是CPU，第二行是IO。如下图。
