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1、调度与死锁 例题1、关于处理机调度，试问：什么是处理机三级调度？ 处理机三级调度分别在什么情况下发生 ？ 各级调度完成的关键性工作是什么？1、关于处理机调度，试问： 什么是处理机三级调度？ 处理机三级调度分别在什么情况下发生？ 各级调度完成的关键性工作是什么？解：操作系统的处理机调度有3级，一个具体的 操作系统中可能包含所有3级调度，也可能只 包含其中的两级或一级。3级调度为：高级调度（又称为“作业调度”）中级调度（又称为“交换调度”）低级调度（又称为“进程调度”）。处理机的3级调度在以下情况发生： 高级调度：适合于“批处理系统”。该调度从后备作业中选择一个或多个 作业进入内存，创建为进程，分
2、配必要的 系统资源，然后将进程设为“就绪”，挂 入就绪队列。处理机的3级调度在以下情况发生： 中级调度：为了缓解内存紧张压力而采用 的一种技术。当内存中的进程因存储空间紧张导致系统效率降低时，该技术可将暂时不运行 的进程换至外存挂起来，让腾出来的内存 空间分给其它进程运行。一旦内存空间宽余时就将外存的挂起 进程重新换入内存。当外存中的挂起进程 较多时，就需要利用中级调度选择其中的 一部分换入。处理机的3级调度在以下情况发生： 低级调度：最靠近计算机硬件的处理机调 度，适用于多道运行环境。它将根据系统资源的使用情况及时分配处理机。处理过程为，从“就绪”队列中选择一个进程，将处理机分配给该进程“
3、运行”。小结： l高级调度完成作业调度，使“后备”状态 的作业变为“执行”状态； l中级调度完成内存和和外存信息的交换调 度； l低级调度完成进程调度，使“就绪”的进 程在CPU上“运行”。2、进程调度又称为低级调度，其主要功能是 ( )。 A.选择一个作业调入内存 B.选择一个主存中的进程调出到外存 C.选择一个外存中的进程调入到主存 D.将一个就绪的进程投入运行2、进程调度又称为低级调度，其主要功能是(D )。 A.选择一个作业调入内存 B.选择一个主存中的进程调出到外存 C.选择一个外存中的进程调入到主存 D.将一个就绪的进程投入运行解：本题考核进程调度的基本功能，相关概念有： l 选择
4、一个作业调入内存是批处理系统的作业调度所实 现的功能。 l 选择一个主存中的进程调出到外存是进程换出的功 能。 l 选择一个外存中的进程调入到主存是进程的换入功能 ，是中级调度的组成部分。 l 将进程投入运行是进程调度的功能。 l 本题的正确答案应为D。3、现有两道作业同时执行，一道以计算为主 ，另一道以输入输出为主，你将怎样赋予 作业进程占有处理器的优先级？为什么？3、现有两道作业同时执行，一道以计算为主 ，另一道以输入输出为主，你将怎样赋予 作业进程占有处理器的优先级？为什么？解：考核要点是如何提高系统效率的问题。 以计算为主的进程运行期间，将主要集中 在CPU的计算上，较少使用外部设备。
5、而以输入输出为主的进程则主要集中在外 部设备的I/O上，较少使用CPU。因此让两个进程并发运行是可以提高系统 效率的。不过它们的优先级应当设定合 理。3、现有两道作业同时执行，一道以计算为主 ，另一道以输入输出为主，你将怎样赋予 作业进程占有处理器的优先级？为什么？解：（1）如果计算进程的优先级高于或者等 于输入输出进程的优先级，系统效率也不 会提高。因为计算进程一旦占用了CPU便忙于计算 ，使输入输出进程得不到运行机会，同样 会使设备空闲，不能提高系统效率。3、现有两道作业同时执行，一道以计算为主 ，另一道以输入输出为主，你将怎样赋予 作业进程占有处理器的优先级？为什么？解：（2）如果输入输
6、出进程的优先级高于计 算进程的优先级，系统效率就能够得到提 高。因为输入输出操作是一种速度极慢的操 作。若该项操作的优先级高，那么，当它 完成一项输入输出操作后，便能立即获得 CPU，为下一次输入输出作准备工作，并启 动外部设备。当设备被启动起来后，它便 主动让出CPU，由系统将CPU交给计算机进 程使用。从而获得较好的运行效率。4、 分时系统中的当前运行进程连续获得了 两个时间片，原因可能是（ ）。 A该进程的优先级最高 B就绪队列为空 C该进程最早进入就绪队列 D该进程是一个短进程4、 分时系统中的当前运行进程连续获得了两个时间片， 原因可能是（ B ）。 A该进程的优先级最高 B就绪队列
7、为空 C该进程最早进入就绪队列 D该进程是一个短进程解：在分时系统中，诸多进程以轮流方式分享CPU，一般 不考虑进程的优先级。 当前进程运行完一个时间片后回到就绪队列，如此刻就 绪队列为空，那么下一个时间片仍然由该进程使用CPU 。 在分时系统中，诸多进程轮流地使用CPU，并不考虑进 程进入就绪队列的时间，不登记进程进入就绪队列时 间。 分时系统中诸多进程轮流使用CPU不考虑进程的长短， 也不登记进程预估将运行多长时间。5、若进程P一旦被唤醒就能够投入运行，系 统可能为( )。 A.在分时系统中，进程P的优先级最高 B.抢占调度方式，就绪队列上的所有进程的 优先级皆比P的低 C.就绪队列为空队
8、列 D.抢占调度方式，P的优先级高于当前运行的 进程5、若进程P一旦被唤醒就能够投入运行，系统可能为( D )。 A.在分时系统中，进程P的优先级最高 B.抢占调度方式，就绪队列上的所有进程的优先级皆比P的低 C.就绪队列为空队列 D.抢占调度方式，P的优先级高于当前运行的进程解：本题考核一个进程被调度的条件： 分时系统进程调度是按轮转方式进行，不登记进程的优先级 在抢占调度方式中，P的优先级高于就绪队列上的所有进程 ，但不一定高于当前的运行进程，也不一定能立即运行。 若就绪队列为空，P被唤醒并插入后都会成为该队列唯一进 程。但不能说P可以立即获得处理机。只有当前运行的进程 释放CPU，且就绪
9、队列无其他进程时，P才可立即使用CPU。 在抢占式调度中，一个的进程P到来，若P的优先级高于当前 进程时，可以抢占CPU，立即投入运行。6、设系统中有三种类型的资源（A、B、C）和五个进程（P1 、P2、P3、P4、P5），A资源的数量为17，B资源的数量为 5，C资源的数量为20。在T0时刻系统状态如表1和表2所 示。系统采用银行家算法实施死锁避免策略。T0时刻是否为安全状态？ 若是，请给出安全序列。 在T0时刻若进程P2请求资 源（0，3，4），是否能 实施资源分配？为什么？ 在的基础上，若进程P4 请求资源（2，0，1）， 是否能实施资源分配？为 什么？ 在的基础上，若进程P1 请求资源
10、（0，2，0）， 是否能实施资源分配？为 什么？T0时刻系统状态解 系统在T0时刻：存在一个安全的序列（P4、P5、P1 、P2、P3），因而是安全的。 若在T0时刻进程P2请求资源（0，3，4），因为可用 资源的数量不够，所以只能推迟分配。 在基础上，若进程P4请求资源（2，0，1），系统 可以予以满足。因为当分配给P4后，系统剩余的可 用资源为（0，3，2），仍能找到一个安全的序列， 比如（P4、P5、P1、P2、P3）。 在 的基础上，若进程P1请求资源（0，2，0）， 系统不予以分配。因为分配出去后，系统找不到一 个安全序列。思考题1 考虑由n个进程共享的具有m个同类资源的 系统。证明
11、：如果对i = 1，2，n进程， 有Need0而且所有最大需求量之和小于 m+n,那么该系统是死锁无关的。思考题2： 有5个任务A，B，C，D，E，它们几乎同时 到达，预计它们的运行时间为10，6，2，4 ，8min。其优先级分别为3，5，2，1和4， 这里5为最高优先级。对于下列每一种调度 算法，计算其平均进程周转时间（进程切 换开销可不考虑）。 先来先服务（按A，B，C，D，E）算法。最高优先级调度算法。 时间片轮转算法。思考题3： 有三个作业A（到达时间8:50，执行时间1.5 小时）、B（到达时间9:00，执行时间0.4小 时）、C（到达时间9:30，执行时间1小时 ）。当作业全部到达后，单道批处理系统 按照响应比高者优先算法进行调度，则作 业被选中的次序是什么？思考题4： 教材P114例题中的第（4）步：P0请求资源 ，若P0 请求改为 Request0(0，1，0)，系统 是否能分配资源？
