习题解答——第4章调度与死锁
计算机操作系统自测题第4章调度与死锁
进程调度的性能评价
周转时间
从进程提交到进程完成所经历的时间，包括 等待时间和执行时间。
等待时间
进程在就绪队列中等待处理机的时间之和。
响应时间
从用户提交请求到系统首次产生响应所用的 时间。
吞吐量
单位时间内系统完成作业的数量，它反映了 系统的整体性能。
PART 03
死锁概述
REPORTING
WENKU DESIGN
03
调度程序根据进程的优先级进行资源分配和进程调度，优先级
设置不当也可能导致死锁。
死锁对调度的影响
资源占用
死锁发生时，相关进程长时间占 用系统资源，导致其他进程无法 获得所需资源而阻塞，影响系统 整体性能。
调度效率
死锁可能导致调度程序反复进行 无效的进程切换和资源分配尝试， 降低调度效率。
系统稳定性
PART 06
自测题解析与讨论
REPORTING
WENKU DESIGN
自测题解析
题目1
什么是进程调度？为什么需要进程调度？
答案
进程调度是操作系统中负责管理和分配CPU资源给就绪进程的核心功能。通过进程调度，操作系统可以确保多个 进程公平、有效地共享CPU，从而提高系统的整体性能和吞吐量。
自测题解析
自测题讨论
讨论点1
在实际系统中，哪种调度算法更为常用？为 什么？
讨论
在实际系统中，RR（时间片轮转）和优先级 调度算法较为常用。RR算法可以确保所有进 程都能得到公平的CPU时间，而优先级调度 则可以根据进程的紧急程度或重要性来分配 CPU资源。这两种算法都能在一定程度上满
足不同类型应用的需求。
自测题讨论
破坏“循环等待”条件
破坏此条件就是采用顺序资源分配法。采用这种策略的 一个方法是事先将系统中的所有资源统一编号（例如打 印机为1、磁带机为2、磁盘为3、等等），规定每个进 程必须按编号递增的顺序请求资源，同类资源（即编号 相同的资源）一次申请完。一个进程只有已占有了小编 号的资源时、才有资格申请更大编号的资源。按此规则 ，已持有大编号资源的进程不可能逆向地回来申请小编 号的资源，从而就不会产生循环等待的现象。
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。
操作系统第四章进程调度和死锁习题及答案
第四章一、单项选择题1．为了根据进程的紧迫性做进程调度，应采用(B )。
A．先来先服务调度算法 B. 优先数调度算法 C．时间片轮转调度法 D．分级调度算法2．采用时间片轮转法调度是为了( A)。
A．多个终端都能得到系统的及时响应 B．先来先服务C. 优先数高的进程先使用处理器 D．紧急事件优先处理3．采用优先数调度算法时，对那些具有相同优先数的进程再按( A )的次序分配处理器。
A 先来先服务 B. 时间片轮转 C. 运行时间长短 D．使用外围设备多少4. 当一进程运行时，系统强行将其撤下，让另一个更高优先数的进程占用处理器，这种调度方式是( B )。
A. 非抢占方式B．抢占方式 C. 中断方式 D．查询方式5．( B)必定会引起进程切换。
A．一个进程被创建后进入就绪态B．一个进程从运行态变成阻塞态C．一个进程从阻塞态变成就绪态6.( B)只考虑用户估计的计算机时间，可能使计算时间长的作业等待太久。
A．先来先服务算法B．计算时间短的作业优先算法C．响应比最高者优先算法 D．优先数算法7．先来先服务算法以( A )去选作业，可能会使计算时间短的作业等待时间过长。
A．进入的先后次序 B．计算时间的长短 C．响应比的高低 D．优先数的大小8．可以证明，采用( C )能使平均等待时间最小。
A.优先数调度算法 B．均衡调度算法C．计算时间短的作业优先算法 D．响应比最高者优先算法9．在进行作业调度时．要想兼顾作业等待时间和计算时间，应选取(D )。
A均衡调度算法 B．优先数调度算法C．先来先服务算法D．响应比最高者优先算法10．作业调度算法提到的响应比是指( B )。
A．作业计算时间与等待时间之比B．作业等待时间与计算时间之比C．系统调度时间与作业等待时间之比 D．作业等待时间与系统调度时间之比11．作业调度选择一个作业装入主存后，该作业能否占用处理器必须由( D )来决定。
A．设备管理 B．作业控制 C．驱动调度D．进程调度12．系统出现死锁的根本原因是( D )。
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__。
处理机调度与死锁习题课件
第一题
一、既考虑作业等待时间，又考虑作业执
行时间的调度算法是＿＿＿＿＿ 。
A. 响应比高者优先 B．短作业优先
C．优先级调度
D．先来先服务
答案:A
处理机调度与死锁习题课件
第二题
二、 ＿＿＿＿＿＿是指从作业提交给系统 到作业完成的时间间隔。p91 A．周转时间 B．响应时间 C. 等待时间 D．运行时间
处理机调度与死锁习题课件
9:20时，这时作业3运行完成，其他两个作业的 响应比分别为：
r2=1+(9:20—8:40)／30=2.3
r4=1+(9:20—9:10)／5=3
从计算结果看，作业4的响应比高，所以让作 业4先运行。5分钟后(即9:25)，
作业4运行完毕．这时只剩下作业2，调度作 业2运行。
第六题
六、操作系统为用户提供两个接口。一个 是＿＿①＿＿，用户利用它来组织和控 制作业的执行或管理计算机系统。另一 个是＿＿②＿＿，编程人员使用它们来 请求操作系统提供服务。
答：①命令接口 ②程序接口
处理机调度与死锁习题课件
第七题
七、设有一组作业，它们的提交时间及运行时间 如下：
作业号 提交时间 运行时间(分钟)
8.0
2.0
2
8.3
0.5
3
8.5
0.1
4
9.0
0.4
答案
处理机调度与死锁习题课件
十一题
十一、设有一组作业，它们的提交时间及运行时 间如下所示。
作业号 到达时间 运行时间(分钟)
1 8:00
70
2 8:40
30
3 8:50
10
4 9:10
操作系统原理-第四章 处理机调度(有答案)
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。
操作系统第4章习题带答案
操作系统第4章习题带答案第四章⼀、问答题1、同步机制应遵循的准则是什么？2、死锁产⽣的4个必要条件是什么？它们是彼此独⽴的吗？3、简述死锁的定义和死锁产⽣的原因。
4、简述死锁定理和解除死锁的⽅法。
5、什么是安全状态？怎么判断系统是否处于安全状态？6、同步机制应遵循的准则是什么？7、死锁产⽣的4个必要条件是什么？它们是彼此独⽴的吗？⼆、计算题（共20分）1、当前系统中出现下述资源分配情况：利⽤银⾏家算法，试问如果进程P2提出资源请求Request（1，2，2，2）后，系统能否将资源分配给它？答：Request（1，2，2，2）<=(2,3,5,6)申请合法Request（1，2，2，2）<=Available，开始试探性分配，Available=(0,4,0,0) 测试系统是否安全：work= Available,finish=1没有进程的need满⾜<=work系统处于不安全状态，系统拒绝此次资源分配。
2、当前某系统有同类资源7个，进程P，Q所需资源总数分别为5，4。
它们向系统申请资源的次序和数量如表所⽰。
回答：问：采⽤死锁避免的⽅法进⾏资源分配，请你写出系统完成第3次分配后各进程占有资源量，在以后各次的申请中，哪次的申请要求可先得到满⾜?答：第1次申请，Q申请资源2，系统安全，分配第2次申请，P申请资源1，系统安全，分配第3次申请，Q申请资源1，系统安全，分配资源剩余3个，P占有1个资源，Q占有3个资源，第4次分配不安全，拒绝，第5分配系统安全，满⾜。
3、⼀个计算机系统有6个磁带驱动器和4个进程。
每个进程最多需要n个磁带驱动器。
问当n为什么值时，系统不会发⽣死锁？并说明理由答：n=2理由同第4题(进程资源最⼤需求－1)×进程数量＋1≤系统资源数量4、若系统有某类资源m×n+1个，允许进程执⾏过程中动态申请该类资源，但在该系统上运⾏的每⼀个进程对该资源的占有量任何时刻都不会超过m+1个。
练习三(进程调度和死锁)(答案)
7．解除死锁常用的方法有两种。___资源剥夺法_______是从其他进程那里剥夺足够数量的资源给____死锁进程______以解除死锁状态。
8．银行家算法中，当一个进程提出的资源请求将导致从__安全状态______进入___不安全状态_______时，系统就拒绝它的资源请求。
B)用户进程的优先权，应高于系统进程的优先权。
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，随着进程执行时间的增加，其优先权降低。
3．最适合分时系统的进程调度算法是_____。
A）FCFS B）SSJF C）优先数法D）轮转法
4．采用“按序分配”策略，可以破坏死锁产生的条件是_____。
A）互斥B）请求和保持C）非剥夺D）环路等待
5．下述解决死锁的方法中，属于死锁预防策略的是_____。
A）银行家算法B）资源有序分配法
C）资源分配图化简法C）撤销进程法
6．在为多道程序锁提供的可共享的系统资源不足时，可能出现死锁。但是，
不适当的_____也可能产生死锁。
A）进程优先权B）资源的线性分配
9．如果要求所有进程一次性申请它所需要的全部资源。若系统有足够的资源分配给进程，使一次把所有的资源分配给该进程。但在分配时只要有一种资源要求不能满足，则资源全不分配，进程等待。这种死锁预防方法破坏了死锁产生必要条件中的___请求和保持_______条件。
10．对待死锁，一般应考虑死锁的预防、避免、检测和解除四个问题。典型的银行家算法是属于___死锁避免_______，破坏环路等待条件是属于___死锁预防_____，而剥夺资源是___死锁解除_______的基本方法。
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第4章调度与死锁思考与练习题
2．考虑下面的进程集合：
（1）
（2）
分别对以上两个进程集合，计算使用先来先服务（FCFS）、时间片轮转法（时间片q=1）、短进程优先（SPN）、最短剩余时间优先（SRT，时间片q=1）、响应比高者优先（HRRN）及多级反馈队列（MFQ,第1个队列的时间片为1，第i(i<1)个队列的时间片q=2（i-1））算法进行CPU调度，请给出各进程的完成时间、周转时间、带权周转时间，及所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
解答：
（1）
平均带权周转时间W=(1+1.4+3.5+1.2+1.6)/5=8.7/5=1.74
平均带权周转时间W= (2+2.5+2+1.8+1.6)/5=9.4/5=1.98
平均带权周转时间W=(1+1.8+1+1.2+1.6)/5=6.6/5=1.32
平均带权周转时间W=(1+1.8+1+1.2+1.6)/5=6.6/5=1.32
平均带权周转时间W=(1+1.4+3.5+1.2+1.6)/5=8.7/5=1.74
多级反馈队列：第1个队列的时间片为1，第i(i<1)个队列的时间片q=2（i-1））即：
平均带权周转时间W= (1.33+2.5+1.8+1.8+1.6)/5=9.03/5=1.806
（2）
平均带权周转时间W=(1+1+9+1.89)/4=3.22
平均带权周转时间W=(1+1.89+1+1.89)/4=1.45
平均带权周转时间W=3.22
平均带权周转时间W=1.25
平均带权周转时间W=3.22
平均带权周转时间W=1.445
3．考虑系统中出现的情况：
（1）计算每个进程还可能需要的资源，并填入表的“仍然需要”栏目中。
（2）系统当前是否处于安全状态？为什么？
（3）系统当前是否死锁？为什么？
（4）如果进程P3又有新的请求（0，2，0，0），系统是否可以安全地接受此请求？解答：
存在安全序列<P1,P4,P5,P2,P3>
（3）不会发生死锁，因为存在安全序列，进程按此顺序执行可保证不死锁。
（4）不可以接受新的请求，因为系统可用资源不足。
（R2只有1个，而新请求P3需要2个）。
4．考虑有一个共有150个存储单元的系统，已经如下分配给三个进程：
试确定下面新的请求是否安全。
如果安全，请给出安全序列。
（1）第4个进程到达，它最多需要60个存储单元，最初需要25个单元。
（2）第4个进程到达，它最多需要60个存储单元，最初需要35个单元。
解答：
15．（1）
（2
5．有3个进程共享4个资源，一次只能请求或释放一个资源，每个进程最大需要2个资源，试说明系统不会发生死锁。
解答：
根据抽屉原理，3个进程分4个资源，总有1个进程得到2个资源，该进程将满足最大需求而运行完毕，它释放资源后，系统中剩余2个进程享用4个资源，这2个进程也将满足最大需求，所以系统不会发生死锁。
6．N个进程共享M个资源，一次只能请求或释放一个资源，每个进程最大需要资源数不超过M，并且所有进程最大需求的总和小于（M+N），试说明系统不会发生死锁。
解答：方法一：
根据抽屉原理，3个进程分4个资源，总有1个进程得到2个资源，该进程将满足最大需求而运行完毕，它释放资源后，系统中剩余2个进程享用4个资源，这2个进程也将满足最大需求，所以系统不会发生死锁。
反证法：
设该系统发生死锁，即设k 个线程用尽了M 个资源，但都没达到其最大需求。
已经满足了需求的进程数为N – K.
Xi 为线程i 所占用的资源数，Yi 为线程i还需要的资源数。
Yi > =1 , 形成死锁。
X1 + X2 + X3 + X4 + ……+ Xk = M
（X1 + X2 + ……+ Xk）+ （Y1 + Y2 + ……+ Yk）< M + N – (N – k)
Y1 + Y2 + ……+ Yk < k
若Yi > = 1 , Y1 + Y2 + ……+ Yk >= k, 矛盾，即该系统不可能发生死锁。
方法二：
（1）进程P1，P2，P3按顺序分别申请一个资源，这时系统中还剩一个资源。
然后P1得到剩下的那一个资源，运行完毕再释放掉一个资源，这时系统中还是有一个剩余的资源，接下来进程P2得到一个资源，运行完毕后释放掉一个资源，最后P3得到P2释放的一个资源得以运行。
安全序列<P1，P2，P3>，所以系统不会发生死锁。
（2）进程Pi,所需的资源数为Si。
由题知M≧1，Si≦M
在N个进程中每次让所需资源最小的进程Pmin(i)运行（每次申请一个资源），它所需的资源数为Smin(i)，运行完后释放一个资源，此时系统中剩余的资源为M-Smin(i)+1个。
Smin(i+1)为系统中进程所需的第二小的资源数。
只要满足公式M-Smin(i)+1≧Smin(i+1)系统就不会发生死锁
要使M-Smin(i)+1≧Smin(i+1)
只需M+1≧Smin(i+1)+ Smin(i)
只需M+1≧2Smin(i) （放缩Smin(i+1)>Smin(i)）
只需Smin(i)≦(M+1)/2
因为M≧1 所以 2M≧M+1 即 M≧(M+1)/2 所以 Smin(i)≦(M+1)/2成立
所以系统不会发生死锁。