第四章 处理机管理调度算法练习
第4章处理机调度
4.3.3 进程上下文切换
进程上下文切换包括4个步骤：
(1) 决定是否做上下文切换以及是否允许做上下文切 换。包括对进程调度原因的检查分析，以及当前执 行进程的资格和CPU执行方式的检查等。 (2) 保存当前执行进程的上下文。这里所说的当前执 行进程，实际上是指调用上下文切换程序之前的执 行进程。如果上下文切换程序不是被那个当前执行 进程所调用，且不属于该进程，则所保存的上下文 应是先前执行进程的上下文，或称为“老”进程上 下文。显然，上下文切换程序不能破坏“老”进程 的上下文结构。 (3) 使用4.5节中所述进程调度算法，选择一个处于就 绪状态进程。 (4) 恢复或装配所选进程的上下文，将CPU控制权交 给所选进程。
(1) 如果作业的等待时间相同，则要求服务的时间愈 短，其优先权愈高，因而该算法有利于短作业。 (2) 当要求服务的时间相同时，作业的优先权决定于 其等待时间，等待时间愈长，其优先权愈高，因而它实 现的是先来先服务。 (3) 对于长作业，作业的优先级可以随等待时间的增 加而提高，当其等待时间足够长时，其优先级便可升到 很高， 从而也可获得处理机。
1. 周转时间： 作业i的周转时间Ti为 Ti=Tei-Tsi 其中Tei为作业i的完成时间，Tsi为作业的提交时间。 对于被测定作业流所含有的n（n>=1）个作业来说， 1 n 其平均周转时间为：
操作系统原理第四章 处理机调度习题
第四章处理机调度4.3 习题4.3.1 选择最合适的答案1．某系统采用了银行家算法，则下列叙述正确的是（）。
A.系统处于不安全状态时一定会发生死锁B.系统处于不安全状态时可能会发生死锁C.系统处于安全状态时可能会发生死锁D.系统处于安全状态时一定会发生死锁2．银行家算法中的数据结构包括有可利用资源向量Available、最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation、需求矩阵Need，下列选项正确的是（）。
A.Max[i,j]=Allocation[i,j]+Need[i,j]B.Need[i,j]= Allocation[i,j]+ Max[i,j]C.Max[i,j]= Available[i,j]+Need[i,j]D.Need[i,j]= Available[i,j]+ Max[i,j]3．下列进程调度算法中，（）可能会出现进程长期得不到调度的情况。
A.非抢占式静态优先权法B.抢占式静态优先权法C.时间片轮转调度算法D.非抢占式动态优先权法4．在下列选项中，属于预防死锁的方法是（）。
A.剥夺资源法B.资源分配图简化法C.资源随意分配D.银行家算法5．在下列选项中，属于检测死锁的方法是（）。
A.银行家算法B.消进程法C.资源静态分配法D.资源分配图简化法6．在下列选项中，属于解除死锁的方法是（）。
A．剥夺资源法 B.资源分配图简化法C．银行家算法 D.资源静态分配法7．为了照顾紧迫型作业，应采用（）。
A.先来服务调度算法B.短作业优先调度算法C.时间片轮转调度算法D.优先权调度算法8．在采用动态优先权的优先权调度算法中，如果所有进程都具有相同优先权初值，则此时的优先权调度算法实际上和（）相同。
A.先来先服务调度算法B.短作业优先调度算法C.时间片轮转调度算法D.长作业优先调度算法9．作业从后备作业到被调度程序选中的时间称为（）。
A.周转时间B.响应时间C.等待调度时间D.运行时间10．资源静态分配法可以预防死锁的发生，它们使死锁四个条件中的（）不成立。
第四章 操作系统处理机调试(张尧学)
等待事件
4.1.2 作业与进程
作业是用户向计算机提交任务的任务实体 进程是计算机为了完成用户任务实体而设置
的执行实体，是系统分配资源的基本单位
第四章 处第理9机页调度
4.2 作业调度
作业调度主要是完成作业从后备状态到执行状态的转 变，以及从执行状态到完成状态的转变
第四章 处第理1机0页调度
第四章 处第理1机9页调度
4.3.2 进程调度的时机
(1) 正在执行的进程执行完毕。 (2) 执行中进程自己调用阻塞原语将自己阻塞起来进入睡眠等待状态。 (3) 执行中进程调用了P原语操作，从而因资源不足而被阻塞；或调用
了V原语操作激活了等待资源的进程队列。 (4) 执行中进程提出I／O请求后被阻塞。 (5) 在分时系统中时间片已经用完。 (6) 在执行完系统调用
第四章 处第理1机2页调度
图4.3 作业调度中状态的转换过程 第四章 处第理1机3页调度
4.2.2 作业调度目标与性能衡量
作业调度的功能最主要的是从后备作业队列中选取一批作 业进入执行状态。
调度目标主要是以下4点: (1) 对所有作业应该是公平合理的； (2) 应使设备有高的利用率； (3) 每天执行尽可能多的作业； (4) 有较快的响应时间。
主要功能是按照一定的策略选择一个处于就绪状态的进程， 使其获得处理机执行。根据不同的系统设计目的，有各种各样 的选择策略，例如系统开销较少的静态优先数调度法，适合于 分时系统的轮转法和多级反馈轮转法等。这些选择策略决定了 调度算法的性能 (3) 进行进程上下文切换
一个进程的上下文（context）包括进程的状态、有关变量 和数据结构的值、硬件寄存器的值和PCB以及有关程序等
高级调度"。从用户工作流程的角度，一次提交的若干个流程， 其中每个程序按照进程调度。时间上通常是分钟、小时或天 (2) 交换调度：中级调度，从存储器资源的角度。将进程的部分 或全部换出到外存上，将当前所需部分换入到内存。指令和数据 必须在内存里才能被CPU直接访问。 (3)进程或线程调度：低级调度（微观调度），又称为"微观调度 "、"低级调度"。从CPU资源的角度，执行的单位。时间上通常 是毫秒。因为执行频繁，要求在实现时达到高效率
逄 第四章处理机调度习题课
进入时间 离开时间 周转时间 执行时间 带权 周转时间
1 2 3 4 5
0 0 0 0 0
10 11 13 14 19
10 11 13 14 19
13.4
10 1 2 1 5
1 11 6.5 14 3.8
7.26
0 J1 J2 J3 J4 J5
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 T
RR
0 J1 J2 J3 J4 J5
解： 先调度作业1 1）先调度作业1。 周转时间为T1=Tw1+Tr1=0+2.0=2.0 周转时间为T1=Tw1+Tr1=0+2.0=2.0 带权周转时间为W1=2.0/2.0=1 带权周转时间为W1=2.0/2.0=1 在作业1运行的完成时刻10:00分别计算作业2 10:00分别计算作业 2）在作业1运行的完成时刻10:00分别计算作业2、3、4的响 应比R 应比R 作业2等待时间10:00 8:50=1时10分=1.17小时 10:00小时, ①作业2等待时间10:00-8:50=1时10分=1.17小时, R=1+1.17/0.5=3.34 作业3等待时间10:00 9:00=1时=1.0小时 10:00小时, ②作业3等待时间10:00-9:00=1时=1.0小时, R=1+1.0/0.1=11.0 ③作业4等待时间10:00-9:50=10分=0.17小时, 作业4等待时间10:00-9:50=10分=0.17小时, 10:00 小时 R=1+0.17/0.2=1.85 故应调度作业3,周转时间T3=1.0+0.1=1.1小时, 3,周转时间T3=1.0+0.1=1.1小时 故应调度作业3,周转时间T3=1.0+0.1=1.1小时,带权周转时间 W3=1.1/0.1=11.0
操作系统原理-第四章处理机调度习题
第四章处理机调度一. 选择最合适的答案1．某系统采用了银行家算法，则下列叙述正确的是（）。
A.系统处于不安全状态时一定会发生死锁B.系统处于不安全状态时可能会发生死锁C.系统处于安全状态时可能会发生死锁D.系统处于安全状态时一定会发生死锁2．银行家算法中的数据结构包括有可利用资源向量Available、最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation、需求矩阵Need，下列选项正确的是（）。
**[i,j]=Allocation[i,j]+Need[i,j]**[i,j]= Allocation[i,j]+ Max[i,j]**[i,j]= Available[i,j]+Need[i,j]**[i,j]= Available[i,j]+ Max[i,j]3．下列进程调度算法中，（）可能会出现进程长期得不到调度的情况。
A.非抢占式静态优先权法B.抢占式静态优先权法C.时间片轮转调度算法D.非抢占式动态优先权法4．在下列选项中，属于预防死锁的方法是（）。
A.剥夺资源法B.资源分配图简化法C.资源随意分配D.银行家算法5．在下列选项中，属于检测死锁的方法是（）。
A.银行家算法B.消进程法C.资源静态分配法D.资源分配图简化法6．在下列选项中，属于解除死锁的方法是（）。
A．剥夺资源法 B.资源分配图简化法C．银行家算法 D.资源静态分配法7．为了照顾紧迫型作业，应采用（）。
A.先来服务调度算法B.短作业优先调度算法C.时间片轮转调度算法D.优先权调度算法8．在采用动态优先权的优先权调度算法中，如果所有进程都具有相同优先权初值，则此时的优先权调度算法实际上和（）相同。
A.先来先服务调度算法B.短作业优先调度算法C.时间片轮转调度算法D.长作业优先调度算法9．作业从后备作业到被调度程序选中的时间称为（）。
A.周转时间B.响应时间C.等待调度时间D.运行时间10．资源静态分配法可以预防死锁的发生，它们使死锁四个条件中的（）不成立。
操作系统原理-第四章处理机调度知识点及习题
第四章处理机调度与死锁4.1 知识点汇总1、处理机调度级别⑴调度：选出待分派的作业或进程⑵处理机调度：分配处理机⑶三级调度：高级调度（作业调度）、中级调度（内存对换）、低级调度（进程调度）2、作业状态⑴作业状态分为四种：提交、后备、执行和完成。
⑵作业状态变迁图：图4-1 作业状态及变迁3、作业调度和调度的功能⑴. 作业调度的任务后备状态→执行状态执行状态→完成状态⑵作业调度的功能①记录系统中各个作业的情况②按照某种调度算法从后备作业队列中挑选作业③为选中的作业分配内存和外设等资源④为选中的作业建立相应的进程⑤作业结束后进行善后处理工作4、进程调度和调度的功能1）. 进程调度：后备状态→执行状态2）. 进程调度时机：任务完成后、等待资源时、运行到时了、发现重调标志3）. 进程调度的功能：保存现场、挑选进程、恢复现场5、两级调度模型 作业调度和进程调度的区别6、评价调度算法的指标调度性能评价准则：CPU利用率、吞吐量、周转时间、就绪等待时间和响应时间（1）吞吐量：单位时间内CPU完成作业的数量（2）周转时间：1) 周转时间=完成时刻－提交时刻2) 平均周转时间=周转时间／n3) 带权周转时间=周转时间／实际运行时间4) 平均带权周转时间=带权周转时间／n7、作业与进程调度算法（1）先来先服务（FCFS）调度算法的实现思想：按作业（进程）到来的先后次序进行调度，即先来的先得到运行。
用于作业调度：从作业对列（按时间先后为序）中选择队头的一个或几个作业运行。
用于进程调度：从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程投入运行。
例如设有三个作业，编号为1，2，3。
各作业分别对应一个进程。
各作业依次到达，相差一个时间单位。
①图示出采用FCFS方式调度时这三个作业的执行顺序②算出各作业的周转时间和带权周转时间（2）时间片轮转（RR）调度算法的实现思想：系统把所有就绪进程按先进先出的原则排成一个队列。
新来的进程加到就绪队列末尾。
第四章进程调度与死锁习题及答案
第四章一.选择题1.预防死锁不可以去掉以下__A__条件。
A．互斥 B.请求与保持 C.不可剥夺 D.环路2.资源分配图是否可以完全简化是判断死锁的_C__。
A．充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.什么也不是3.设有4个作业同时到达，每个作业的执行时间是2min，它们在一台处理机上按单道方式运行，则平均周转时间为_B__。
A．1min B.5min C.2.5min D.8min4.若系统中有8台绘图仪，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则至多允许_C__各进程参与竞争，而不会发生死锁。
A.5 B .6 C .7 D .85.响应比高者优先作业调度算法除了考虑进程在CPU上的运行时间，还考虑以下__D_因素。
A.输入时间B.完成时间C.周转时间D.等待时间6.产生系统死锁的原因可能是_B__。
A.一个进程进入死循环B.多个进程竞争资源出现了循环等待C.进程释放资源D.多个进程竞争共享型设备7.以下_B__方法可以解除死锁。
A.挂起进程B.剥夺资源C.提高进程优先级D.降低进程优先级8.采用有序分配资源的策略可以破坏产生死锁的__D_。
A.互斥条件B.请求与保持条件C.不可剥夺条件D.环路条件9.连个进程争夺同一个资源_B__。
A.一定死锁B.不一定死锁C.不死锁D.以上说法都不对10.以下解决死锁的方法中，属于预防策略的是_C__。
A.化简资源分配图B.银行家算法C.资源的有序分配D.死锁检测法11.下面__D_说法是对可剥夺系统的正确描述。
A.时间片轮转法是一种可剥夺式调度B.进程因等待某一事件而引起系统调度是一种可剥夺式调度C.实时系统采用可剥夺式调度D.优先级低的进程放弃CPU，让优先级高的进程运行12.以下关于调度的说法__A__正确。
A.进程通过调度得到CPUB.优先级是进程调度的主要依据，一旦确定就不能改变C.在单CPU的系统中，任何时刻都有一个进程处于运行状态D.进程申请CPU得不到时，其状态为阻塞13.既考虑进程的等待时间，又考虑进程的执行时间的调度算法是__A__。
实用操作系统答案第二版习题 4 处理机调度
习题 4 处理机调度一、选择题题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案D D C A D D C C B C题号11 12 13 14 15答案A A D C C二、综合题1、答：（1）处理机的三级调度是指一个作业在运行过程中要遇到的高级调度（作业调度）、中级调度（进程对换）、低级调度（进程调度）。
不过不是所有的操作系统都有这三级调度，有些只实现了其中的一个或两个，但是每个操作系统都有进程调度。
（2）高级调度主要在需要从外存调入一个作业到内存中时发生；中级调度主要在内存紧张需要调出一些进程或者内存空闲需要把先前调出的进程调回内存时发生；低级调度主要在正在执行的进程放弃CPU 或者其他优先级高的进程抢占CPU 的时候发生。
（3）高级调度主要工作是决定外存的后备队列中哪个进程被调入内存中，并给这个作业创建进程，分配该它必要的资源；中级调度主要工作是在内存紧张的时候把就绪队列中暂时得不到执行的进程换出到外存，也负责在内存比较空闲时把换到外存的进程调回到内存；低级调度主要工作是决定把CPU 分配给就绪队列中的哪个进程。
2、答：作业调度和进程调度。
作业调度时宏观调度，它决定后备队列中哪些作业能进入内存运行。
进程调度是微观调度，它决定进入内存的这些作业中的哪一个进程占有处理器。
作业调度是高级调度，它位于操作系统的作业管理层次。
进程调度是低级调度，它位于操作系统分层结构的最内层。
3、答：4、答：（1）只要有就绪进程，进程调度程序便必将从其中选择优先权最大的进程投入执行。
故没有运行进程，则肯定就没有就绪进程。
（2）当系统中只有一个进程且它具备执行条件时；或者，系统中只有一个进程具备执行条件，而其他的进程均处于阻塞状态时，系统中便会出现只存在运行进程却没有就绪进程的现象。
如果系统中的所有进程均处于阻塞状态（例如它们都在等待I/O 操作的完成），则系统中便会出现既没有运行进程也没有就绪进程的现象。
（3）如果系统采用立即抢占的优先权调度方式，则运行进程将是自由进程中优先权最高的（不考虑切换过程中的暂时状态）；否则，运行进程的优先权可能比某个就绪进程低。
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处理机管理练习
1.有5个批处理作业A-E均已经到达计算中心,其运行时间分
别10、6，2，4，8分钟；各自的优先级分别被规定为3，5，2，1，4；5为最高级。
对于1>时间片轮转法2>优先级法
3>短作业优先法4>先来先服务（到达顺序为CDBEA）,忽略
进程切换时间，计算出平均作业周转时间。
（时间片为2 分钟）
2.有一个四道作业的操作系统，若在一段时间内先后到达6个
作业，他们的提交时间和估计运行时间如下表：
作业提交时间估计运行时间（分）
1 8：00 60
2 8：20 35
3 8：25 20
4 8：30 25
5 8：35 5
6 8：40 10
系统采用SJF调度算法，作业被调度进入系统中途不会退出，但作业运行时间可被更短作业抢占。
（1）分别给出6个作业的开始执行时间、完成时间、周转时间。
（2）计算平均作业周转时间。
3．单道批处理系统中，下列三个作业采用FCFS下车最高响应比优先算法进行调度，哪种算法性能更好些？完成下表：作业提交运行开始完成周转带权周转时间时间时间时间时间时间
1 10：00 2.00
2 10：10 1.00
3 10：25 0.25
平均作业周转时间=?
平均作业带权周转时间=？。