Файл: met.ukaz_k_PR_OS.pdf

Министерство образования и науки Российской Федерации 

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение  высшего 

образования «Казанский национальный исследовательский технический 

университет им. А.Н. Туполева-КАИ» 

Чистопольский филиал «Восток» 

Кафедра Компьютерных и телекоммуникационных систем 

Методические указания к практическим работам 

по дисциплине 

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Индекс по учебному плану: Б1.В.08 
Направление подготовки: 09.03.01 Информатика и вычислительная техника 
Квалификация: Бакалавр 
Профиль подготовки:  Вычислительные машины, комплексы, системы и сети 
Вид  профессиональной  деятельности:  проектно-конструкторская,  проектно-
технологическая 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Чистополь 2017 г. 

Практическая работа №1 

 КРАТКОСРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ 

 

При  вычислении  считать,  что  процессы  не  совершают    операций  ввода-вывода, 

временем переключения контекста можно пренебречь. 

 

Чем меньше значение приоритета, тем он выше. 

Алгоритм планирования FCFS (First Come First Served). 

Задание  3.1  Пусть  в  вычислительную  систему  поступают  пять  процессов  различной 
длительности по следующей схеме (табл. 3-1): 
Таблица 3-1 Исходные данные к заданию 3.1 

Номер процесса 

Время выполнения 

1 

4 

2 

3 

3 

5 

4 

2 

5 

9 

 
Выполнить планирование процессов, найти среднее время ожидания и среднее время 
выполнения  процесса  при  использовании  алгоритма  планирования  FCFS  (First  Come 
First Served). 

Порядок работы: 

1. 

Сначала  строим  и  заполняем  таблицу  (табл.3-2).  Столбцы  соответствуют 

моментам времени. Строки – процессам. Обозначение И используется для процессов, 
находящихся в состоянии исполнение, обозначение Г – для процессов, находящихся в 
состоянии  готовность,  пустые  ячейки  соответствуют  завершившимся  процессам. 
Состояния  процессов  показаны  на  протяжении  соответствующей  единицы    времени, 
т.е. колонка с номером 1 соответствует промежутку от 0 до 1. 

Таблица 3-2. Решение задание 3.1 

Т  1  2  3  4  5  6 7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 

1  И  И  И  И  

2  Г  Г  Г  Г  И  И И   

3  Г  Г  Г  Г  Г  Г Г  И  И И  И И   

4  Г  Г  Г  Г  Г  Г Г  Г  Г Г  Г Г  И И   

5  Г  Г  Г  Г  Г  Г Г  Г  Г Г  Г Г  Г Г  И  И  И  И  И И  И  И  И 

2. 

Для  определения  среднего  времени  ожидания  подсчитывается  количество 

клеток  в  таблице,  заполненных  состоянием  Г  -  готовность.  Например,  для  первого 
процесса  время  ожидания  равно  0,  а  для  третьего  процесса  –  7  единицам  времени. 
Полученные  значения  суммируются,  и  результат  делится  на  количество  процессов. 
Среднее время ожидания  СВО= (0+4+7+12+14)/5 = 7,4 единиц времени. 

3. 

Для  определения  среднего  времени  выполнения  подсчитывается  общее 

количество  заполненных  клеток  в  таблице  для  каждого  процесса.  Например,  для 
первого процесса время выполнения равно 4, а для третьего процесса  – 12 единицам 
времени.  Полученные  значения  суммируются,  и  результат  делится  на  количество 
процессов. Среднее время выполнения СВВ=(4+7+12+14+23)/5 = 12 единиц времени. 
Задание 3.2 Решить задачу 3.1 со следующим порядком выполнения процессов: 4, 2, 
1, 3, 5. Выполнить самостоятельно. 
Задание 3.3 Решить задачу 3.1 с учетом момента поступления процессов в систему 
(табл.3-3): 

 
Таблица 3-3. Исходные данные для задания 3.3 

Номер процесса 

Момент поступления в 
систему 

1 

2 

2 

1 

3 

4 

4 

3 

5 

0 

Алгоритм планирования RR (Round Robin) 

Задание  3.4  Пусть  в  вычислительную  систему  поступают  пять  процессов  различной 
длительности по следующей схеме (табл.3-5). 
Выполнить планирование процессов, найти среднее время ожидания и среднее время 
выполнения процесса при использовании алгоритма планирования RR (Round Robin) с 
квантом времени равным 3. 
Таблица 3-5. Исходные данные для задания 3.4 

Номер процесса 

Время выполнения 

1 

4 

2 

3 

3 

5 

4 

2 

5 

9 

Задание    3.5    Решить    задачу  3.4    с 

квантом     времени  равным 9. 

Выполнить самостоятельно. 
Задание 3.6 Решить задачу 3.4 с учетом момента поступления процессов в систему 
(табл. 3-7): 
Таблица 3-7.  Исходные данные для задания 3.6 

Номер процесса 

Момент поступления в 
систему 

1 

2 

2 

1 

3 

4 

4 

3 

5 

0 

Выполнить самостоятельно. 
 

Алгоритм планирования SJF (Shortest Job First) 

Задание 

3.7  Пусть  в  вычислительную 

систему     поступают пять 

процессов различной длительности по следующей схеме (табл. 3-8): 
Таблица 3-8.  Исходные данные для задания 3.7 

Номер процесса 

Время выполнения 

1 

4 

2 

3 

3 

5 

4 

2 

5 

9 

 
Выполнить планирование процессов, найти среднее время ожидания и  среднее время 
выполнения  процесса  при  использовании  алгоритма  планирования  SJF  (Shortest  Job 
First). 
Задание  3.8  Решить  задачу  3.7  при  использовании  невытесняющего  алгоритма 
планирования  SJF  (Shortest  Job  First)  с  учетом  моментов  поступления  процессов  в 
систему (табл.3-10): 

 
 
Таблица 3-10.  Исходные данные для задания 3.8 

Номер процесса Время 

выполнения 

Момент 

поступления в 

систему 

1 

4 

2 

2 

3 

1 

3 

5 

4 

4 

2 

3 

5 

9 

0 

 
Задание  3.9  Пусть  в  вычислительную  систему  поступают  пять  процессов  различной 
длительности по следующей схеме (табл. 3-12): 
 
Таблица 3-12. Исходные данные для задания 3.9 

Номер процесса Время 

выполнения 

Момент 

поступления в 

систему 

Приоритет 

1 

4 

2 

4 

2 

3 

1 

3 

3 

5 

4 

2 

4 

2 

3 

1 

5 

9 

0 

0 

 
Выполнить планирование процессов, найти среднее время ожидания и среднее время 
выполнения процесса  при  использовании  алгоритма  невытесняющего  приоритетного 
планирования 
Выполнить самостоятельно. 
 
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ  
Вариант  1.  Выполнить  планирование  процессов  с  использованием  алгоритма 
планирования FCFS. Вычислить среднее время ожидания и среднее время выполнения 
процессов. Процессы поступают в соответствии с номером (табл. 3-15). 
Таблица 3-15. Исходные данные для варианта 1 

Номер процесса 

Время выполнения 

1 

13 

2 

4 

3 

1 

Вариант  2.  Решить  задачу  из  варианта  1  с  изменением  порядка  выполнения 
процессов: 3, 2, 1 с использованием табличного способа решения. 
Вариант  3.  Выполнить  планирование  процессов  с  использованием  алгоритма 
планирования  RR  (табл.3-16).  Вычислить  среднее  время  ожидания  и  среднее  время 
выполнения процессов. Порядок процесса соответствует его номеру. Величина кванта 
времени – 4. 
Таблица 3-16. Исходные данные для варианта 3 

Номер процесса 

Время выполнения 

1 

8 

2 

5 

3 

3 

Вариант 4. Выполнить планирование процессов с использованием невытесняющего 
алгоритма SJF (табл. 3-17). 
Таблица 3-17. Исходные данные для варианта 4 

Номер процесса 

Время выполнения 

1 

4 

2 

2 

3 

5 

4 

1 

Вариант 5. Выполнить планирование процессов с использованием алгоритма 
невытесняющего приоритетного планирования (табл.19). 
Таблица 3-19. Исходные данные для варианта 5 

Процесс 

Время появления в 

очереди очередного CPU 

burst 

Продолжительность 
очередного CPU burst 

Приоритет 

1 

0 

4 

4 

2 

1 

2 

3 

3 

5 

7 

2 

4 

0 

5 

1 

 
Вариант 

6.  Пусть  в  вычислительную 

систему  поступают пять 

процессов различной длительности по следующей схеме (табл. 3-20):  
Таблица 3-20.  Исходные данные для варианта 6 
 
 
 
 
 
 
 
 
Выполнить планирование процессов, найти среднее время ожидания и среднее время 
выполнения при использовании алгоритма планирования FCFS. 
Вариант 7. Пусть в вычислительную систему поступают пять процессов различной 
длительности по следующей схеме (табл. 3-21): Таблица 3-21. Исходные данные для 
варианта 7 
 
 
 
 
 
 
 
Выполнить планирование процессов, найти среднее время ожидания и среднее время 
выполнения  процесса  при  использовании  невытесняющего  алгоритма  планирования 
SJF (Shortest Job First). 
 

Номер процесса 

Время выполнения 

1 

4 

2 

3 

3 

5 

4 

2 

5 

9 

Номер процесса 

Момент поступления в 

систему 

Время выполнения 

1 

2 

4 

2 

1 

3 

3 

4 

5 

4 

3 

2 

5 

0 

9