下载文档原格式
智能 RGV 的动态调度策略摘要：针对智能 RGV 系统一道工序的物料加工作业情况，首先，RGV根据距离就近原则选择下一操作的CNC。
在 RGV 对所有 CNC 完成一次上料操作后，不断进行上下料、清洗作业的循环操作。
考虑到物料加工时间，我们选择离 RGV 最近的 CNC 作为下一个上料对象。
模型反复按顺序进行操作，直到时间达到 8 小时。
代入各组数据计算，得到相应的RGV动态调度模型和相应的求解算法。
关键词：RGV动态调度全局搜索工作时间均衡度一、背景介绍一个智能加工系统的示意，由 8 台计算机数控机床、1 辆轨道式自动引导车、1 条 RGV 直线轨道、1 条上料传送带、1 条下料传送带等附属设备组成。
RGV 是一种无人驾驶、能在固定轨道上自由运行的智能车。
它根据指令能自动控制移动方向和距离，并自带一个机械手臂、两只机械手爪和物料清洗槽，能够完成上下料及清洗物料等作业任务。
1.任务复述与情况分析任务复述：对一般问题进行研究，给出 RGV 动态调度模型和相应的求解算法。
情况分析：要求对只加工一道工序的情况进行一般性研究。
以 8 小时内加工出最多物料为目标，我们给出了以下一道工序 RGV 动态调度模型。
考虑到RGV 移动的时间远小于物料加工时间，我们选择离 RGV 最近的 CNC 作为下一个上料对象。
模型中反复按顺序进行以下操作，直到时间达到 8 小时：1.等待直到 RGV 空闲且至少一个 CNC 空闲2.使 RGV 移动到距 RGV 当前位置最近的空闲 CNC 处3.对该 CNC 进行上下料操作，若有熟料则还需进行清洗作业三、问题求解针对于智能加工系统来说每班次工作共存在两种状态：启动阶段和稳定阶段。
启动阶段：即开始有 CNC 处于空闲状态的阶段，当所有 CNC 都有处于加工过程时，这一阶段结束，在这一阶段，RGV 不存在等待和清洗操作，CNC 只有空闲和正在加工中两个状态。
稳定阶段：即所有 CNC 都开始工作后的情况，在这一阶段 CNC 有正在加工中，成熟等待，正在上下料三个状态；RGV 有等待、移动、上下料、清洗作业四种状态。
《贵州电网调度管理规程》1.调度系统的值班人员不执行或者延迟执行上级调度机构值班调度员的调度指令，则未执行调度指令的值班人员以及不允许执行或者允许不执行调度指令的领导人圴应当对造成的后果负责。
2.调度系统值班人员在接到上级调度机构值班调度员发布的调度指令时或者在执行调度指令过程中，认为调度指令不正确，应当立即向发布调度指令的值班调度员报告，由发令的值班调度员决定该调度指令的执行或撤消。
如果发令的值班调度员重复该指令时，接令值班员原则上必须执行，但是执行该指令确将危及人身、设备或者电网安全时，值班人员应当拒绝执行，同时将拒绝执行的理由及改正指令内容的建议报告发令的值班调度员或本单位直接领导人。
3.省调调度管辖范围内的设备进行检修，试验或其他原因需将设备停役或影响出力时，均需填报申请，由省调统一安排。
由地调调度管辖范围内的设备进行检修，如影响主网运行，应事先征得省调的同意。
4.设备检修分计划检修和非计划检修。
计划检修是指系统设备有计划进行的检修、维护、试验等。
计划外的检修称为非计划检修，包括临时检修和事故检修。
5.对设备进行检修和试验，虽已得到省调的批准，但在改变设备状态前，须得到省调值班调度员许可后，方可开始工作。
工作结束后，应立即向省调值班调度员汇报。
6.各发电厂、变电站和地调除明确可以接受调度指令的值班人员及在检修申请书中确定的联系人员外，其他人员不得联系停、送电。
禁止不经申请擅自利用其他单位停电检修时间或设备停电的机会，在停电设备上进行工作。
严禁约时停电、送电；严禁约时接拆地线；严禁约时开始或结束工作。
7.在特殊情况下，如临时性、事故性的检修申请，可随时向省调值班调度员提出，省调值班调度员有权批准其调度管辖范围内当日可以完工且对电网供电无明显影响的设备进行检修或试验，如省调值班调度员已得到次日的调度计划，也可以批答当日发生可在次日完工的临时检修或试验。
8.经批准已开工的设备检修，如因电网特殊需要，省调值班调度员可现场情况，有权命令其停止检修，恢复已检修的设备，投入电网运行。
《操作系统原理》练习题一、填空题1. 每个进程都有一个生命周期，这个周期从__(1)__开始，到__(2)__而结束。
2. 当一个进程独占处理器顺序执行时，具有两个特性：__(3)__和可再现性。
3. 并发进程中与共享变量有关的程序段称为__(4)__。
4. 一个进程或者由系统创建，或者由__(5)__创建。
5. 一个进程的静态描述是处理机的一个执行环境，被称为__(6)__。
6. 信号量的物理意义是：信号量大于0，其值为__(7)__；信号量小于0，其绝对值为__(8)__。
7. 系统有某类资源5个，供3个进程共享，如果每个进程最多申请__(9)__个该类资源，则系统是安全的。
8. 不可中断的过程称为__(10)__。
9. 操作系统中，进程可以分为__(11)__进程和__(12)__进程两类。
10. 操作系统为用户提供两种类型的使用接口，它们是__(13)__接口和__(14)__接口。
11. 批处理操作系统中，操作员根据作业需要把一批作业的有关信息输入计算机系统，操作系统选择作业并根据__(15)__的要求自动控制作业的执行。
12. 在批处理兼分时的系统中，往往由分时系统控制的作业称为前台作业，而由批处理系统控制的作业称为__(16)__作业。
13. 采用SPOOL技术的计算机系统中，操作员只要启动__(17)__程序工作，就可以把作业存放到__(18)__中等待处理。
14. 作业控制方式有__(19)__方式和__(20)__方式二种。
15. 对资源采用抢夺式分配可以防止死锁，能对处理器进行抢夺式分配的算法有__(21)__算法和__(22)__算法。
16. 因争用资源产生死锁的必要条件是互斥、__(23)__、不可抢占和__(24)__。
17. 死锁的形成，除了与资源的__(25)__有关外，也与并发进程的__(26)__有关。
18. 为破坏进程循环等待条件，从而防止死锁，通常采用的方法是把系统中所有资源类进行__(27)__，当任何一个进程申请两个以上资源时，总是要求按对应资源号__(28)__次序申请这些资源。
第三章处理机调度与死锁•选择题下列算法中，操作系统用于作业调度的算法是A. 先来先服务算法 C.最先适应算法 在批处理系统中，周转时间是指 ___________________________________ A. 作业运行时间 B .作业等待时间和运行时间之和 C.作业的相对等待时间 D .作业被调度进入内存到运行完毕的时间 在作业调度中，排队等待时间最长的作业被优先调度，这是指 ____________ 调度算法。
A. 先来先服务 B .短作业优先 C.响应比高优先D .优先级下列算法中，用于进程调度的算法是 A. 最先适应 C.均衡资源调度 两个进程争夺同一个资源 A. —定死锁 C.只要互斥就不会死锁下列各项中，不是进程调度时机的是 ___________________________________________ 。
A. 现运行的进程正常结束或异常结束 B .现运行的进程从运行态进入就绪态C.现运行的进程从运行态进入等待态 D .有一进程从等待态进入就绪态进程调度算法有多种， _______ 不是进程调度算法。
A.先来先服务调度算法 B .最短查找时间优先调度算法 C.静态优先数调度算法 D .时间片轮转调度算法 作业调度程序从 _____ 状态的队列中选取适当的作业投入运行。
A.就绪B .提交 C.等待 D .后备 在实时操作系统中，经常采用 ______ 调度算法来分配处理器。
A •先来先服务B •时间片轮转C 最高优先级D •可抢占的优先级.采用时间片轮转调度算法主要是为了 _________ A. 多个终端都能得到系统的及时响应 B. 先来先服务C. 优先权高的进程及时得到调度D. 需要CPU 寸间最短的进程先做.下面关于优先权大小的论述中，不正确的论述是 _________ 。
A.计算型作业的优先权，应低于 I/O 型作业的优先权B. 系统进程的优先权应高于用户进程的优先权C. 资源要求多的作业，其优先权应高于资源要求少的作业D. 在动态优先权时，随着进程运行时间的增加，其优先权降低 .产生死锁的原因是 有关。
一、名词解释：1 、主保护：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和路线故障的保护。
2、高频闭锁距离保护：利用距离保护的启动元件和距离方向元件控制收发信机发出高频闭锁信号，闭锁两侧保护的原理构成的高频保护。
3、二次设备：是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或者生产指挥信号所需的低压电气设备。
4 、重复接地：将零线上的一点或者多点，与大地进行再一次的连接叫重复接地。
5、距离保护：是利用阻抗元件来反应短路故障的保护装置。
因阻抗元件反应接入该元件的电压与电流的比值(U/I=Z)，即反应短路故障点至保护安装处的阻抗值，而路线的阻抗与距离成正比，所以称这种保护为距离保护或者阻抗保护。
6、零序保护：在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率浮现，利用这些电量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。
零序电流保护就是常用的一种。
7、后备保护：是指当某一元件的主保护或者断路器拒绝动作时，能够以较长时限(相对于主保护)切除故障元件的保护元件。
8、高频保护：就是故障后将路线两端的电流相位或者功率方向转化为高频信号，然后利用输电路线本身构成一高频电流通道，将此信号送至对端，以比较两端电流相位或者功率方向的一种保护。
9 、电力系统安全自动装置：是指防止电力系统失去稳定和避免电力系统发生大面积停电的自动保护装置。
10、电力系统事故：是指电力系统设备故障或者人员工作失误，影响电能供应数量和质量并超过规定范围的事件。
11、谐振过电压：电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或者发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件浮现严重的过电压。
12、断路器失灵保护：当系统发生故障，故障元件的保护动作而断路器操作失灵拒绝跳闸时，通过故障元件的保护作用于本变电站相邻断路器跳闸，有条件的还可以利用通道，使远端有关断路器同时跳闸的接线称为断路器失灵保护。
算法设计与分析——流⽔作业调度（动态规划）⼀、问题描述N个作业{1,2,………,n}要在由两台机器M1和M2组成的流⽔线上完成加⼯。
每个作业加⼯的顺序都是先在M1上加⼯，然后在M2上加⼯。
M1和M2加⼯作业i所需的时间分别为ai和bi，1≤i≤n。
流⽔作业⾼度问题要求确定这n个作业的最优加⼯顺序，使得从第⼀个作业在机器M1上开始加⼯，到最后⼀个作业在机器M2上加⼯完成所需的时间最少。
⼆、算法思路直观上，⼀个最优调度应使机器M1没有空闲时间，且机器M2的空闲时间最少。
在⼀般情况下，机器M2上会有机器空闲和作业积压2种情况。
最优调度应该是：1. 使M1上的加⼯是⽆间断的。
即M1上的加⼯时间是所有ai之和，但M2上不⼀定是bi之和。
2. 使作业在两台机器上的加⼯次序是完全相同的。
则得结论：仅需考虑在两台机上加⼯次序完全相同的调度。
设全部作业的集合为N={1，2，…，n}。
S是N的作业⼦集。
在⼀般情况下，机器M1开始加⼯S中作业时，机器M2还在加⼯其他作业，要等时间t后才可利⽤。
将这种情况下完成S中作业所需的最短时间记为T(S,t)。
流⽔作业调度问题的最优值为T(N,0)。
这个T(S,t)该如何理解?举个例⼦就好搞了（⽤ipad pencil写的...没贴类纸膜，太滑，凑合看吧）1、最优⼦结构T(N,0)=min{ai + T(N-{i}, bi)}, i∈N。
ai：选⼀个作业i先加⼯，在M1的加⼯时间。
T(N-{i},bi}：剩下的作业要等bi时间后才能在M2上加⼯。
注意这⾥函数的定义，因为⼀开始⼯作i是随机取的，M1加⼯完了ai之后，要开始加⼯bi了，这⾥M1是空闲的可以开始加⼯剩下的N-i个作业了，但此时M2开始加⼯bi，所以要等bi时间之后才能重新利⽤，对应到上⾯函数T(s,t)的定义的话，这⾥就应该表⽰成T(N-{i},bi), 所以最优解可表⽰为T(N,0)=min{ai + T(N-{i}, bi)}, i∈N，即我们要枚举所有的⼯作i，使这个式⼦取到最⼩值。
常用的动态调度规则动态调度规则是指根据不同的情况和需求，对任务进行灵活的安排和调度，以实现高效的工作流程。
下面将介绍几种常用的动态调度规则，并以人类的视角进行描述。
一、先来先服务（FCFS）调度规则先来先服务调度规则是指按照任务到达的顺序进行调度，谁先到谁先执行。
这种调度规则类似于排队买东西，先来的人先得到服务。
这种规则简单直观，但可能会导致长任务等待时间较长，不利于高效完成任务。
二、最短作业优先（SJF）调度规则最短作业优先调度规则是指按照任务的执行时间进行调度，优先执行执行时间最短的任务。
这种调度规则类似于在超市选择最短的队伍排队结账，可以最快地完成任务。
但是，如果任务的执行时间无法预测，就无法准确选择最短作业，可能会导致不公平的调度。
三、优先级调度规则优先级调度规则是指为每个任务分配一个优先级，并按照优先级进行调度。
优先级较高的任务会先被执行，优先级较低的任务会被推迟执行。
这种调度规则类似于会议安排，重要的会议优先安排，次要的会议可以稍后处理。
但是，如果优先级设置不合理或者存在大量优先级相同的任务，可能会导致一些任务被长时间推迟。
四、时间片轮转调度规则时间片轮转调度规则是指将时间划分为固定的时间片，每个任务按照时间片轮流执行，当一个任务执行完时间片后，切换到下一个任务。
这种调度规则类似于轮流参与活动，每个人都有机会参与，确保公平性。
但是，如果时间片设置不合理，可能会导致任务切换频繁，影响执行效率。
五、最高响应比优先（HRRN）调度规则最高响应比优先调度规则是指按照任务等待时间与执行时间的比值来确定任务的优先级，优先级高的任务会先被执行。
这种调度规则类似于按照任务的紧急程度进行调度，确保任务能够及时响应。
但是，如果任务等待时间过长，可能会导致优先级过高的任务一直得不到执行。
动态调度规则在不同的情况下有不同的应用，可以根据任务的特点和需求选择合适的调度规则。
通过合理的调度规则，可以提高工作效率，实现任务的高效完成。
MIPS指令五级流水CPU设计资料1.指令和指令流水线MIPS指令集包含大约50条指令，包括算术/逻辑操作、存储器操作、分支和跳转等。
五级流水线是一种用于加速指令处理的技术，将指令执行过程划分为五个阶段：取指（Instruction Fetch, IF）、译码（Instruction Decode, ID）、执行（Execution, EX）、访存（Memory Access, MEM）和写回（Write Back, WB）。
2.数据通路和控制信号3.流水线冲突在流水线处理器中，常见的冲突有结构冲突、数据冲突和控制冲突。
结构冲突是由于多个指令需要同时访问同一个硬件资源而引起的，例如两个指令同时需要访问寄存器堆。
数据冲突是由于指令之间存在依赖关系而引起的，例如一条指令需要使用前一条指令的结果作为操作数。
控制冲突是由于分支指令的执行导致流水线中的指令不按顺序执行。
4.冲突解决技术为了解决流水线冲突，可以采用以下技术：延迟槽、旁路、分支预测和动态调度。
延迟槽是将分支指令后面的一条指令当作分支指令的一部分，使得分支指令的下一条指令能够在分支决策前执行。
旁路技术用于解决数据冲突，将计算结果旁路给后续指令使用。
分支预测技术用于解决控制冲突，根据过去的分支历史进行预测。
动态调度技术则根据指令的真实执行情况来进行调度，以最大程度地减少冲突。
5.性能优化为了提高CPU的性能，可以采取一些优化技术，例如流水线分段、超标量和超流水线。
流水线分段将指令流水线划分为多个段，使得每个段可以并行工作，提高指令的吞吐量。
超标量技术引入多个功能单元来同时执行多条指令，提高指令的并行度。
超流水线技术则进一步增加流水线的级数，以提高指令的处理速度。
总结：MIPS指令五级流水线CPU是一种高效的处理器设计，它采用五级流水线来加速指令处理，并通过解决流水线冲突来提高指令执行的效率。
该CPU的设计需要考虑数据通路和控制信号，以及解决冲突的技术和性能优化的方法。
1.6 某台主频为400MHz 的计算机执行标准测试程序，程序中指令类型、执行数量和平求该计算机的有效CPI 、MIPS 和程序执行时间。
解：〔1〕CPI ＝(45000×1＋75000×2＋8000×4＋1500× (或259460) 〔2〕MIPS 速率＝f/ CPI ＝400/1.776 ＝225.225MIPS (或2595180MIPS) 〔3〕程序执行时间= (45000×1＋75000×2＋8000×4＋1500×2)／400=575μs1.7 将计算机系统中某一功能的处理速度加快10倍，但该功能的处理时间仅为整个系统运行时间的40%，那么采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高多少？解 由题可知： 可改良比例 = 40% = 0.4 部件加速比 = 10 根据Amdahl 定律可知：()5625.1104.04.011=+-=系统加速比采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高到原来的1.5625倍。
种编码的平均码长。
解：根据给出的九条指令的使用频度和哈弗曼生成算法的结构的不用构造了两种不同的哈夫曼树。
〔左边为A ，右边为B 〕 各编码如下：由表可知，三种编码的平均码长为：(公式：L=∑Pi*Li).某机指令字长16位。
设有单地址指令和双地址指令两类。
假设每个地址字段为6位.且双地址指令有X 条。
问单地址指令最多可以有多少条? 解：双地址指令结构为：〔4位操作码〕〔6位地址码〕〔6位地址码〕 单地址指令结构为：〔10位操作码〕〔6位地址码〕 因此，每少一条双地址指令，那么多2^6条单地址指令， 双地址指令最多是2^(16-6-6)=2^4=16条 ，指令 Ii Pi 哈弗曼A 哈弗曼B 3/3/3 2/7 ADD I1 0 0 00 00 CLA I2 10 100 01 01SUB I3 110 101 10 1000 JMP I4 11100 1100 1100 1001 JOM I5 11101 1101 1101 1010 STO I6 11110111011101011CIL I7 111110 11110 111100 1100 SHR I8 1111110 111110 111101 1101 STP I91111111 111111 111110 1110所以单地址指令最多有〔16-X 〕*2^6条。
2022年贵阳信息科技学院计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、静态流水线是指( )A.只有一种功能的流水线B.功能不能改变的流水线C.同时只能完成一种功能的多功能流水线D.可同时执行多种功能的流水线2、若输入流水线的指令既无局部性相关，也不存在全局性相关，则（）。
A.可获得高的吞吐率和效率B.流水线的效率和吞吐率恶化C.出现瓶颈D.可靠性提高3、全相联地址映象是指（）。
A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置B.一个虚页只装进固定的主存实页位置C.组之间是固定的，而组内任何虚页可以装入任何实页位置D.组间可任意装入，组内是固定装入4、非线性流水线是指( )A.一次运算中使用流水线中的多个功能段B.一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段C.流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同D.流水线的各个功能段在各种运算中有不同的组合5、计算机组成设计不考虑( )。
A.专用部件设置B.功能部件的集成度C.控制机构的组成D.缓冲技术6、汇编语言程序经（）的（）成机器语言程序。
A.编译程序，翻译B.汇编程序，翻译C.汇编程序，解释D.编译程序，解释7、在系统结构设计中，提高软件功能实现的比例会( )。
A.提高解题速度B.减少需要的存贮容量C.提高系统的灵活性D.提高系统的性能价格比8、组相联映象、LRU替换的Cache存贮器，不影响Cache命中率的是( )A.增加Cache中的块数B.增大组的大小C.增大主存容量D.增大块的大小9、计算机系统结构不包括( )。
A.主存速度B.机器工作状态C.信息保护D.数据10、在计算机系统的层次结构中，机器被定义为（）的集合体A.能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构B.硬件和微程序（固件）C.软件和固件D.软件和硬件11、块冲突概率最高的Cache地址映象方式是( )A.段相联B.组相联C.直接D.全相联12、系列机软件应做到( )。
《贵州电网调度管理规程》1.调度系统的值班人员不执行或者延迟执行上级调度机构值班调度员的调度指令，则未执行调度指令的值班人员以及不允许执行或者允许不执行调度指令的领导人圴应当对造成的后果负责。
2.调度系统值班人员在接到上级调度机构值班调度员发布的调度指令时或者在执行调度指令过程中，认为调度指令不正确，应当立即向发布调度指令的值班调度员报告，由发令的值班调度员决定该调度指令的执行或撤消。
如果发令的值班调度员重复该指令时，接令值班员原则上必须执行，但是执行该指令确将危及人身、设备或者电网安全时，值班人员应当拒绝执行，同时将拒绝执行的理由及改正指令内容的建议报告发令的值班调度员或本单位直接领导人。
3.省调调度管辖范围内的设备进行检修，试验或其他原因需将设备停役或影响出力时，均需填报申请，由省调统一安排。
由地调调度管辖范围内的设备进行检修，如影响主网运行，应事先征得省调的同意。
4.设备检修分计划检修和非计划检修。
计划检修是指系统设备有计划进行的检修、维护、试验等。
计划外的检修称为非计划检修，包括临时检修和事故检修。
5.对设备进行检修和试验，虽已得到省调的批准，但在改变设备状态前，须得到省调值班调度员许可后，方可开始工作。
工作结束后，应立即向省调值班调度员汇报。
6.各发电厂、变电站和地调除明确可以接受调度指令的值班人员及在检修申请书中确定的联系人员外，其他人员不得联系停、送电。
禁止不经申请擅自利用其他单位停电检修时间或设备停电的机会，在停电设备上进行工作。
严禁约时停电、送电；严禁约时接拆地线；严禁约时开始或结束工作。
7.在特殊情况下，如临时性、事故性的检修申请，可随时向省调值班调度员提出，省调值班调度员有权批准其调度管辖范围内当日可以完工且对电网供电无明显影响的设备进行检修或试验，如省调值班调度员已得到次日的调度计划，也可以批答当日发生可在次日完工的临时检修或试验。
8.经批准已开工的设备检修，如因电网特殊需要，省调值班调度员可现场情况，有权命令其停止检修，恢复已检修的设备，投入电网运行。
