第三章处理机调度与死锁

考点一调度的基本概念和基本准则一、单项选择题1.假设就绪队列中有10个进程，系统将时间片设为200ms，CPU进行进程切换要花费10ms。

则系统开销所占的比率约为（）。

A．1% B.5% C.10% D.20%2.下面关于进程的叙述不正确的是（）。

A.进程申请CPU得不到满足时，其状态变为就绪状态B.在单CUP系统中，任一时刻有一个进程处于运行状态C.优先级是进行进程调度的重要证据，一旦确定不能改变D.进程获得处理机而运行的是通过调度实现的二、综合应用题1.分析调度的三种形式：短期调度、中期调度和长期调度的差别。

2.引起进程调度的原因有哪些？3.高级调度与低级调度的主要任务是什么？为什么要引入中级调度？4.选择调度方式和调度算法时，应遵循的准则是什么？5.下列问题应由哪一些调度程序负责？（1）发生时间片中断后，决定将处理机分给哪一个就绪进程？（2）在短期繁重负荷情况下，应将哪个进程挂起？（3）一个作业运行结束后，从后备作业队列中选具备能够装入内存的作业。

6.CPU调度算法决定了进程执行的顺序。

若有n 个进程需要调度，有多少种可能的调度算法顺序？7.有些系统如MS-DOS没有提供并发处理手段。

引入并发处理会导致操作系统设计的复杂性。

试分析引入并发处理后导致的操作系统设计的三个主要的复杂性。

8.说明抢占式调度与非抢占式调度的区别。

为什么说计算中心不适合采用非抢占式调度？考点二典型调度算法一、单项选择题1.以下哪一种说法对剥夺式系统来讲结论正确（）。

A.若系统采用轮转法调度进程，则系统采用的是剥夺式调度。

B.若现行进程要等待某一事件时引起调度，则该系统是剥夺式调度。

C.实时系统通常采用剥夺式调度。

D.在剥夺式系统中，进程的周转时间较之非剥夺式系统可预见。

2.既考虑作业的等待时间又考虑作业的执行时间的调度算法是（）。

A.相应比高者优先B.端作业优先C.优先级调度D.先来先服务3.关于作业优先权大小的论述中，正确的论述是（）。

A.计算型作业的优先级，应高于I/O型作业的优先权。

B.用户进程的优先权，应高于系统进程的优先权。

C.长作业的优先权，应高于短作业的优先权。

D.资源要求多的作业，其优先权应高于资源要求少的作业。

E.在动态优先权中，随着作业等待时间的增加，其优先权将随之下降。

F.在动态优先权中，随着进程执行时间的增加，其优先权降低。

二、综合应用题1.设有一组进程，它们需要占用CPU的时间及优先级如下所示：假设各进程在时刻0按P1,P2,P3,P4,P5的顺序到达。

（1）画出分别采用调度算法FCFS(先来先服务)、SJF（最短作业优先）、非抢占式优先级（数值小的优先级大）及RR（时间片轮转，时间片为1）时的调度顺序的甘特图。

（2）（1）中的各种调度算法下每个进程的周转时间各为多少？（3）（1）中的各种调度算法下每个进程的等待时间为多少？（4）（1）中的哪个调度算法可以得到最小的平均等待时间？2.假设采用非抢占式调度策略，回答下列问题：（1）若采用FCFS调度算法，各进程的平均周转时间是多少？（2）若采用SJF调度算法，各进程的平均周转时间是多少？（3）SJF算法往往能够提高性能，但考虑（2）中，在0时刻选择P1是因为我们无法预知有两个更短的进程会很快到达。

如果调度算法在0时刻等待1个时间单位，然后开始调度，则情况就不一样了。

由于在时刻1之前，进程P1和P2都将等待，所以它们的等待时间会变长，我们称这种调度算法为预知调度算法。

给出进程采用此预知调度算法时各进程的平均周转时间。

3.考虑一种RR（时间片轮转）调度算法的变种，算法中就绪队列中存放的是各个指向进程控制块PCB的指针。

回答下面问题：（1）若就绪队列中有两个指针指向同一个PCB，会产生什么现象？（2）说明采用这种实现方法的优缺点。

（3）请改变一种策略，能达到与（1）相同的效果，但不需要两个相同的指针。

4.系统中有五个进程P1,P2,P3.P4.P5，如表。

规定进程的优先数越小优先级越高。

试描述在采用下述各种调度算法时，各个进程的运行过程，并计算采用每周算法的进程平均周转时间。

假设忽略进程的调度时间。

（1）先来先服务调度算法；（2）短进程优先调度算法；（35.假设一个算法有利于受I/O约束的进程，但不会使受CPU约束的进程饥饿？6为什么说多级反馈队列能较好的满足各种用户的需求？7.在按时间片轮转调度算法中，在确定时间片的大小时，应考虑哪些因素？8.为实现实时调度，对实时系统提出了哪些要求？9.目前常用的调度方式和算法，能否应用到实时系统中？10.设一计算机系统有输入机一台，打印机两台。

现有A、B两道程序同时投入运行，且程序A先开始运行，程序B后运行。

程序A的运行轨迹为：计算50ms、打印100ms、再计算50ms、打印100ms，结束。

程序B的运行轨迹为：计算50ms、输入数据80ms，再计算100ms，结束。

要求：（1）用图画出这两道程序并发执行时的工作情况。

（2）说明两道程序运行时，CPU有无空闲等待？若有，在哪段时间等待？为什么会空闲等待？（3）程序A、B在运行时有无等待现象？若有，在什么时候发生等待现象？11.在一个批处理系统中，有两个作业进程。

有一个作业序列，其到达时间及估计运行时间如表所示。

系统采用最高响应比优先的作业调度算法，作业调度采用短作业优先的抢占式调度算法。

（1）列出各作业的执行时间（即列出每个作业运行的时间片段，例如作业i的运行时间序列为10：00～10：40，11：00～11：20，11：30～11：50）。

（2）计算这批作业的平均周转时间。

考点三死锁一、单项选择题1.在（）的情况下，系统出现死锁。

A.计算机系统发生了重大故障B.有多个封锁的进程同时存在C.若进程因竞争资源而无休止的等待对方释放已占有的资源D.资源数大大小于进程数或进程同时申请的资源数大大超过资源总数2.操作系统中，死锁的概念是由（）、A.程序死循环B.硬件发生故障C.两个或多个并发进程各自占有某种资源而又等待别的进程释放它们所占有的资源D.系统停止运行3.产生死锁的根本原因是 A 和 B 发生死锁的四个必要条件是：互斥使用条件,C 条件，不剥夺条件和D 条件。

银行家算法用于E 死锁。

A.（1）资源分配不当；（2）系统资源不足；（3）作业调度不当；（4）用户数太多B.（1）进程推进顺序不当；（2）进程调度失败；（3）进程数太多；（4）CPU太慢C.（1）请求和阻塞；（2）请求和释放；（3）请求和保持；（4）释放和阻塞D.（1）环路；（2）环路且等待；（3）资源编序；（4）资源无序E.（1）避免；（2）预防；（3）控制；（4）模拟；（5）解除4.死锁预防是保证系统不进入死锁状态的静态策略，其解决办法是破坏产生死锁的四个必要条件之一。

下列方法中破坏了环路等待条件的是（）A.银行家算法B.一次性分配方案C.剥夺资源法D.资源有序分配策略5.如果系统的资源分配图（），则系统处于死锁状态。

A.出现了环路B.没有环路C.每种资源只有一个，并出现了环路D.每个进程节点至少有一条请求边6.下列死锁的论述中，正确的是（）A.由于产生死锁的原因是系统资源不足，因而预防死锁最常用方法，是根据系统规模，配置足够的系统资源。

B.由于产生死锁的一个基本原因是进程推进顺序不当，因而预防死锁最常用方法，是使进程的推进顺序合法C/因为系统只要不进入不安全状态，便不会产生死锁，因而预防死锁最常用方法，是防止系统进入不安全状态D.可以通过破坏产生死锁的四个必要条件之一或其中几个方法，来预防发生死锁7.下列叙述中正确的是（）。

A.操作系统的一个重要概念是进程，因此不同进程执行的代码也一定不同B.为了避免发生进程死锁，各个进程只能逐个申请资源C.操作系统用PCB管理进程，用户进程可以从PCB中读出与本身运行状况有关的信息D.进程同步是指某些进程之间在逻辑上的相互制约关系8.以下叙述正确的是（）。

A.调度原语主要是按一定算法从阻塞队列中选择一个进程，把处理机分配给它B.预防死锁发生可以通过破坏产生死锁的四个必要条件之一来实现，但破坏互斥条件的可能性不大C.进程进入临界区是要执行开锁原语D.P，V操作可以预防死锁发生二、综合应用题1.产生死锁的必要条件是什么？解决死锁问题常用哪几种措施？2.什么是饥饿？死锁与饥饿的主要差别是什么？3.系统中有三个进程P1、P2和P3并发工作，其中，进程P1运行过程中需要使用资源s1和s3；进程P2需要使用资源s1和s2；进程P3需要使用s2和s3.如果进程推进过程中对资源的分配不加以限制，会导致什么样的后果，如何避免这种后果的出现？4.是否有一种死锁只涉及到单个进程？5.假设一个系统有相同类型的4个资源被3个进程共享，每个进程最多会申请2个资源，证明该系统不会发生死锁。

6.一个系统能测试得到哪些进程是饥饿的吗？如果是，请解释如何测试？如果不是，请说明系统如何处理饥饿问题？7.设系统仅有一类数量为M的独占资源，系统中N个进程竞争该类资源，其中个进程对该类资源的最大需求为W。

当M、N、W分别为下列值时，试判断下列哪些情形会发生死锁？为什么？（1）M=2，N=2，W=2；（2）M=3，N=2，W=2；（3）M=3，N=2，W=3；（4）M=5，N=3，W=2；（5）M=6，N=3，W=3；8.试列出两种破坏“循环等待”条件的方法以防止死锁的发生。

9.为什么说采用有序资源分配法不会产生死锁？考点四系统安全状态：银行家算法一、单项选择题1.死锁与安全状态的关系是（）。

A.死锁状态有可能是安全状态B.安全状态有可能成为死锁状态C.不安全状态就是死锁状态D.死锁状态一定是不安全状态2.银行家算法在解决死锁问题中是用于（）。

A.预防死锁B.避免死锁C.检测死锁D.解除死锁3.设m为同类资源数，n为系统中的并发进程数。

当n个进程共享m个互斥资源时，每个进程的最大需求是w，则下列情况会出现系统死锁的是（）。

A.m=2，n=1，w=2B. m=2，n=2，w=1C. m=4，n=3，w=2D. m=4，n=2，w=34.假设系统由相同类型的9个资源被4个进程共享，试分析每个进程最多可以请求（）。

A.1B.2C.3D.4二、综合应用题1.假设系统处于非安全状态，证明系统中的进程仍然有可能执行完，而系统不会进入死锁状态。

2.考虑下面的资源分配策略：资源的申请和释放可以在任意时刻进行。

如果一个进程请求的资源得不到满足，则系统检查那些处于阻塞状态的进程，如果它们占有了该进程的资源，则释放这些资源，分配给请求进程，且释放资源的进程的资源请求向量作相应的增加。

例如，一个系统有三类资源，初始可用的资源向量为（4，2，2）。

如果进程P0请求资源（2，2，1），它会得到相应的资源。