进程调度作业参考答案

第三章

一、问答题

1、用户级线程与内核级线程的区别是什么？

2、PCB中包含哪些信息？进程状态属于哪类信息？

3、什么是操作系统的内核？

4、简述时间片轮转调度算法的基本思想。

5、某系统采用时间片轮转调度算法的处理机调度算法，某个时刻根据用户要求创建了一个进程P，进程P在其存在过程中依次经历了：进程调度选中了进程P 占用处理机运行，进程P运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到；进程等待一段时间后得到内存；进程调度再次选中了进程P占用处理机运行；进程P的时间片到；一段时间后，进程P再次占用处理机；有紧急进程Q进入，系统停止进程P的运行，将处理机分配进程Q；进程Q运行完，进程调度再次选中了进程P占用处理机运行；进程P运行完。请分析进程P在其整个生命过程中的状态变化。

进程调度选中了进程P占用处理机运行（就绪→运行），进程P运行中提出资源申请，要求增加内存使用量，没有得到（运行→阻塞）；进程等待一段时间后得到内存（阻塞→就绪）；进程调度再次选中了进程P占用处理机运行（就绪→运行）；进程P的时间片到（运行→就绪）；一段时间后，进程P再次占用处理机（就绪→运行）；有紧急进程Q进入，系统停止进程P的运行，将处理机分配进程Q（运行→就绪）；进程Q运行完，进程调度再次选中了进程P占用处理机运行（就绪→运行）；进程P运行完。请分析进程P在其整个生命过程中的状态变化。

6、试比较进程与程序的异同。

7、引起创建进程的事件通常有哪些？简述进程的创建过程。

8、简述进程的阻塞过程。

9

11、简述操作系统的三级调度。

13简答题：简述处理机管理的主要功能。

进程控制和管理；

⑵进程同步和互斥；

⑶进程通信；

⑷进程死锁；

⑸线程控制和管理；

⑹处理器调度。（每条1分，总分4分）

14简答题：简述中断和异常的区别

中断是由与现行指令无关的中断信号触发的(异步的)，且中断的发生与CPU处在用户模式或内核模式无关，在两条机器指令之间才可响应中断；异常是由处理器正在执行现行指令而引起的，一条指令执行期间允许响应异常。（1分）

⑵中断处理程序处理过程中是不能阻塞的，异常处理程序处理过程中是可以阻塞的。（1分）

⑶中断允许发生嵌套，但异常大多为一重。（1分）

异常处理过程中可能会产生中断，但中断处理过程中决不会被异常打断。（1分）

15简述进程的主要属性。

（1）动态性：有一定的生命周期

⑵共享性：多个进程可执行同一程序，进程可以共享公共资源

⑶独立性：是一个独立实体，有自己的虚存空间、程序计数器和内部状态，是资源分配、保护和调度的基本单位

⑷制约性：存在制约关系

（5）并发性：执行时间上会有所重叠

16（每条1分，总分4分）

16简答题：简述引起进程状态转换的具体原因。

（1）运行态→等待态：等待使用资源或某事件发生；（1分）

⑵等待态→就绪态：资源得到满足或事件发生；（1分）

⑶运行态→就绪态：运行时间片到；出现有更高优先权进程；（1分）

⑷就绪态→运行态：CPU空闲时选择一个就绪进程。（1分）

17、简答题：进程的基本状态有哪些？请画出进程的状态转换图。

进程的基本状态包括：就绪态、运行态和等待态；（2分）

⑵进程的状态转换图如下：（2分）

18、简答题：简述进程映象的要素。

1.下表给出作业1、2、3到达时间和运行时间。采用短作业优先调度算法和先来先服务调度算法，试问平均周转时间各为多少？是否还有更好的调度策略存在？（时间单位：小时，以十进制进行计算。

解：

2.假设有四个作业,它们提交、运行时间如下表所示。若采用响应比高者优先调度算法，试问平均周转时间和带权周转时间为多少？（时间单位：小时，以十进制进行计算。）

解：第一个作业完成时间为10.0，此时其它作业的响应比计算如下：

R2=(0.5+10-8.3)/0.5=4.4

R3=(0.1+10-8.5)/0.1=16

R4=(0.4+10-9)/0.4=3.5

根据响应比高者优先调度原则，应先运行作业3，作业3完成时间为10.1,此时作业2

和作业4的响应比计算如下： R2=(0.5+10.1-8.3)/0.5=4.6 R4=(0.4+10.1-9)/0.4=3.75

根据响应比高者优先调度原则，应先运行作业2，作业2完成时间为10.6,最后运行作业4，作业4完成时间为11.0。

作业号 到达时间 运行时间 完成时间 周转时间 带权周转时间 平均周转时间 平均带权

周转时间

1 8.0 2.0 10.0 2.0 1 1.975

6.65

2 8.

3 0.5 10.6 2.3 4.6 3 8.5 0.1 10.1 1.6 16

4 9.0

0.4

11.0

2.0

5

4.在单CPU 和两台输入/输出设备(I1,I2)的多道程序设计环境下,同时投入三个作业Job1、 Job2、 Job3运行。这三个作业对CPU 和输入/输出设备的使用顺序和时间如下所示：

1、有三道程序A、B、C在一个系统中运行，该系统有输入、输出设备各1台。三道程序

A、B、C构成如下：

A：输入32秒，计算8秒，输出5秒

B：输入21秒，计算14秒，输出35秒

C：输入12秒，计算32秒，输出15秒

问：（1）三道程序顺序执行的总时间是多少？

（2）充分发挥各设备的效能，并行执行上述三道程序，最短需多少时间（不计系统开销）？并给出相应的示意图。

作业一解答过程：

1、（1）三道程序顺序执行的总时间是：32+8+5+21+14+35+12+32+15=174秒。

（2）充分发挥各设备的效能，并行执行上述三道程序，最短需90秒（按BCA顺序执行），示意图如下：

注：按ABC执行需117s，按ACB执行需126s，按BAC执行需112s，按BCA执行需90s，按CAB执行114s，按CBA执行需99s。

1、有以下5条语句，请画出这5条语句的前趋图。（PPT第3章）

S1：y=x+1 R(x) W(y)

S2：c=f-w R(f,w) W(c)

S3：d=r-y R(r,y) W(d)

S4：x=a+b R(a,b) W(x)

S5：r=c+y R(c,y) W(r)

2、设有k个进程共享一临界区，对于下述情况，请说明信号量的初值、含义，并用P，V

操作写出有关互斥算法。

（1）一次只允许一个进程进入临界区；

（2）一次允许m（m<k）个进程进入临界区。

作业二解答过程：

1、前趋图：

2、（1）一次只允许一个进程进入临界区：

设s为互斥信号量，初值为1，表示有1个空闲且可用的共享临界资源

对任一进程Pi（1≤i≤k）：

作业二进程调度

1、

1）画出这些作业采用FCFS（先来先服务）、HRRF（高响应比优先调度算法）的执行时间图。

2）计算每个作业的周转时间和带权周转时间。

3）计算平均周转时间和平均带权周转时间。

2、进程调度采用SPF（短进程优先调度算法）和抢占式高优先级优先调度算法（优先数越

2）列出所有进程开始运行时间和运行结束时间。

3）计算各进程执行时的周转时间。

3、有一个具有两道作业的批处理系统，作业调度采用高响应比优先调度算法，进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法。在下表所示的作业序列，作业优先数即为进程优先数，且优先数越小优先级越高。

1）画出执行时间图

2）计算各作业进入内存时间和结束时间

3）计算各作业的周转时间。

1 解：

（1）

0 2 12 18 21

0 2 12 15 21 RR(J2)=1+7/6=2.17

RR(J3)=1+5/3=2.67

（2）（3）

FSFC

2.解：SPF：

1） A B D C 10:00 10:40 10:50 11:10 12:00 2

3）进程周转时间：

A进程40 min

B进程30 min

C进程90 min

D进程20 min

HPF(抢占式)：

1）

A B C D C A

10:00 10:20 10:30 10:50 11:10 11:40 12:00 2

3）各进程周转时间：

A进程120 min

B进程10 min

C进程70 min

D进程20 min

3.解

进入内存时间结束时间周转时间

A 10：00 12：00 120分钟

B 10：20 10：50 30分钟

C 10：50 11：40 70分钟

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.8min

4.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 .8

5.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

操作系统进程调度习题

进程调度习题

1.有5个进程P1、P2、P3、P4、P5，它们同时依次进入就绪队列，它们的优先数和需

要的处理器时间如表所示：

进程 P1 P2 P3 P4 P5 处理器时间 10 1 2 1 5 优先数 4 1 3 4 2 忽略进行调度等

所花费的时间，请回答下列问题：（1）写出分别采用“先来先服务”和“非抢占式的优

先数”调度算法选中进程执行的次序。

（2）分别计算出上述两种算法中各进程在就绪队列中的等待时间以及两种算法下的

平均等待时间，假设优先数越大优先级越高。

2. 在单处理器环境中，有4道作业，其进入系统的时间和所需要的执行时间如下表

所示：

作业 1 2 3 4 进入时间（小时）要求运行时间（小时）初始优先数 8.00 8.50

9.00 9.50 2.00 0.50 0.10 0.21 1 2 3 1 试分别计算在以下调度算法下，每个作业

的周转时间和平均周转时间，其中周转时间是指作业从进入系统开始到作业完成离开系统

所花费的时间。

（1）先来先服务调度算法；

（2）可剥夺的优先数调度算法，优先数采用动态优先数（假设优先数改变时机是在

新进程进入系统时，优先数越大优先级越高），其计算方法如下：

作业已等待时间

优先数=初始优先数十 -------------------

作业要求运行时间

3.设有PA、PB、PC、PD四个进程同时依次进入就绪队列它们所需的处理器时间和优

先数如下表所示：

进程处理器时(秒) 优先数 PA 20 2 PB 15 3 PC 10 5 PD 12 3

若不计调度等所消耗的时间。请回答：(1)分别写出采用“先来先服务”和“非抢占

进程调度练习题

第6章进程调度练习题

一、单项选择题

1、在分时操作系统中,进程调度经常采用(C )算法。

A 先来先服务B最高优先权C时间片轮转D随机

2、（B）优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变

A 先来先服务

B 静态

C 动态

D 短作业

3、以优先级为基础的进程调度算法可以保证在任何时候正在运行的进程总是非等待状态下诸进程中优先级最高的进程。上述描述是（B）

A 正确的

B 错误的

二、填空题

1、进程调度方式通常有（非抢占式）和（抢占式）。

2、所谓进程调度就是从处于（就绪）状态的一些进程中按某种算法选择一个进程，使其占有CPU，使其该进程处于（执行）状态。

3、进程调度算法采用时间片轮转法，时间片过大，就会使轮转法转化为（FCFS）调度算法。

4、进程调度负责（处理机）的分配工作。

5、一种最常用的进程调度算法是把处理机分配给具有最高优先权的进程，而确定优先权的方法概括起来不外乎是基于（静态）特性和（动态）特性两种方法。前者所得到的是（静态）优先权，后者所得到的是（动态）优先权。

6、在（先来先服务）调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。

三、概念的区别与联系

1、作业调度与进程调度（1998西北大学考研试题）

2、静态优先数与动态优先数。（1998西北大学考研试题）

四、解析题

1、假设有一台计算机，它有1M内存，操作系统占有用200K，每个用户进程也占用

200K，用户进程等待I/O的时间为80%，若增加1M内存，则CPU的利用率将提高多少？

解：1M内存的情况：1）支持用户进程数：（1024K-200K）/200K=4.12 所以4个用户进程。

赵盈盈93

第四章作业下

1. 某系统进程调度状态变迁图如图1所示（设调度方式为非剥夺方式），请说明：

（1）什么原因将引起发生变迁2、变迁3、变迁4

答：（1）当进程分配的时间片用完的时候，会发生变迁2；当进程必须等待某事件发生时候发生变迁3；进程锁等待事件已发生的时候，发生变迁4

（2）当观察系统中所有进程时，能够看到某一进程产生的一次状态变迁能引起另一进程作一次状态变迁，在什么情况下，一个进程的变迁3能立即引起另一个进程发生变迁1答：（2）当一个进程释放对cpu的占用，从运行队列进入等待队列，而且此时就绪序列不为空的时候，就会发生变迁1.

（3）下述因果变迁是否要能发生如果可能的话，在什么情况下发生

（a）3→1；(b)3→2；(c)2→1

答：（3）（a）31 能

当一个进程释放对cpu的占用，从运行队列进入等待队列，而且此时就绪序列不为空的时候，就会发生变迁1.

（b）32 不能

（c）21 能

当一个进程释放对cpu的占用，从运行队列进入就绪队列，而且此时就绪序列不为空的时候，就会发生变迁1.

2. 若题1中所采用的调度方式为可剥夺方式，请回答题1中提出的问题。

答2：只有一个不同：21 当新建进程B比现在正在运行进程A的优先级高的时候，不管A的时间片有没有用完，都会发生变迁2，A从运行状态变成就绪状态，因此也会发生变迁1，B从就绪状态转变成运行状态。

3. 某系统的进程状态变迁图如图2所示（设该系统的进程调度方式为非剥夺方式），请说明：

（1）一个进程发生变迁3的原因是什么发生变迁2、变迁4的原因又是什么

12.假设一个系统中有5个进程，它们到达的实践依次为0、2、4、6、8，服务时间依次为3、6、4、5、2，忽略I/O以及其他时间开销，若分别按响应比高者优先、时间片轮转（时间片为1）、先来先服务、非抢占短进程优先、抢占短进程优先调度算法调度CPU，请给出进程的调度顺序，计算各进程的平均周转时间和平均带权周转时间。

【解】

（1）响应比高者优先调度算法

平均周转时间=（3+7+9+14+7）/5 = 40/5 = 8

平均带权周转时间=(1+1.17+2.25+2.8+3.5)/5=10.72/5=2.144

（2）时间片轮转（时间片为1）调度算法

平均带权周转时间=(1+2.67+2.75+2.8+4)/5=13.22/5=2.644

进程调度顺序：P1、P2、P3、P4、P5

平均周转时间=（3+7+9+12+12）/5 = 41/5 = 8.2

平均带权周转时间=(1+1.17+2.25+2.4+6)/5=12.82/5=2.564

（4）非抢占短进程优先调度算法

平均周转时间=（3+7+11+14+3）/5 = 38/5 = 7.6

平均带权周转时间=(1+1.17+2.75+2.8+1.5)/5=9.22/5=1.844

（5）抢占短进程优先调度算法

平均周转时间=（3+18+9+9+2）/5 = 41/5 = 8.2

平均带权周转时间=(1+3+2.25+1.8+1)/5=9.05/5=1.81

补充：有5个待运行的进程A、B、C、D、E，各自估计运行时间为9、6、3、5、x，试问哪种运行次序可以使平均响应时间最短？

第3章进程调度习题

【例】在三种基本类型的操作系统中，都设置了进程调度，在批处理系统中还应设置( )调度【答案】A

A 作业

B 进程

C 中级

D 多处理机

【例】下列算法中，（）只能采用非抢占调度方式【解答】C

A 高优先权法

B 时间片轮转法

C FCFS调度算法

D 短作业优先算法【例】最适合分时系统的进程调度算法是（）【解答】D

A FCFS

B SSJF

C 优先数法

D 轮转法

【例】进程调度是从（）选择一个进程投入运行。【解答】A

A 就绪队列

B 等待队列

C 作业后备队列

D 提交队列

【例】进程调度主要负责（）【解答】B

A 选作业进入内存

B 选一进程占有CPU

C 建立一进程

D 撤销一进程

【例】“可抢占”和“不可抢占”的优先级调度算法相比（）【解答】B

A 前者开销小

B 前者开销大

C 两者开销大致相同

D 两者开销不能相比【解析】因为“可抢占”优先级调度时钟保证在处理机上运行的是优先级最高的进程，这样，当处理机正在运行某个进程时，很可能会被其他优先级更高的进程抢占引起处理机调度，和不可抢占算法相比，前者的调度次数会更频繁，而每调度一次都会引起保护现场，恢复现场的工作，所以可抢占的优先级调度算法开销更大。

【例】（）优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变

A 先来先服务

B 静态

C 动态

D 短作业

【答案】B

【例】若进程P一旦被唤醒就能够投入运行，系统可能为( )

A 分时系统，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

2021年国开电大《操作系统》形考任务3答案

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形考任务三

通道是一种（）。

参考答案：I/O专用处理机

特殊文件是与（）有关的文件。

参考答案：硬件设备

在以下的文件物理存储组织形式中，常用于存放大型系统文件的是（

参考答案：连续文件

在UNIX系统中，磁盘存储空间空闲块的链接方式是（）。

参考答案：空闲块成组链接法

在UNIX/Linux系统中，用户程序经过编译之后得到的可执行文件属于

参考答案：普通文件

文件系统为每个文件另建立一张指示逻辑记录和物理记录之间的对应关系表，由此表和文件本身构成的文件是（）。

参考答案：索引文件

文件系统采用二级文件目录可以（）。

参考答案：解决不同用户间的文件命名冲突

在UNIX系统中，某文件的使用权限设置为754，则表示（）。

参考答案：文件主可读、写、执行

在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用（）。

参考答案：设备的相对号

为了使多个进程能有效地同时处理阵发性的输入和输出，最好使用（）结构的缓冲技术。

参考答案：多缓冲

设备的打开、关闭、读、写等操作是由（）完成的。

参考答案：设备驱动程序

设磁盘的转速为3000转/分，盘面划分为10个扇区，则读取一个扇区的时间是（）。

参考答案：2ms

下列描述中，不是设备管理的功能的是（）。

参考答案：实现中断处理

通过硬件和软件的功能扩充，把原来独占的设备改造成为能为若干用户共享的设备，这种设备称为（）设备。

参考答案：虚拟

一个含有6个盘片的双面硬盘，盘片每面有100条磁道，则该硬盘的柱面数为（）。

参考答案：100

操作系统进程调度练习及答

案(总5页)

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1 假设一个系统中有5个进程，它们的到达时间和服务时间如下表所示，忽略I/O以及其他开销，若分别按先来先服务（FCFS）、非抢占式及抢占式的短进程优先（SPF）、高响应比优先、时间片轮转、多级反馈队列和立即抢占式多级反馈队列七种调度算法，请给出各进程的完成时间、周转时间、带权周转时间、平均周转时间和平均带权周转时间。

答：

2 在银行家算法中，若出现下列资源分配情况：

请问：

（1）此状态是否安全

（2）若进程P2提出请求Request(1,2,2,2)后，系统能否将资源分配给它

答：（1）安全，因为存在安全序列{P0,P3,P4,P1,P2}

（2）系统能分配资源，分析如下。

① Request(1,2,2,2) <= Need2(2,3,5,6);

② Request(1,2,2,2) <= Available2(1,3,5,4)改成Available2(1,6,2,2)；

③系统先假定可为P2分配资源，并修改Available2，Allocation2和Need2向量，

由此形成的资源变化情况如下图所示：

④再利用安全性算法检查此时系统是否安全。如下图

由此进行的安全性检查得知，可以找到一个安全序列

{P2,P0,P1,P3,P4}。

作业管理和进程调度

一．选择题

1.操作系统提供给程序员的接口是_______

A)进程B)系统调用C)库函数D)系统调用和库函数

2._______是作业存在的唯一标志

A)作业名B)进程控制块C)作业控制块D)程序名

3.设有四个作业同时到达，每个作业执行时间均为2小时，它们在台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为_______

A)1小时B)5小时C)25小时D)8小时

4.作业调度算法的选择常考虑因素之一是使系统有最高的吞吐量，为此应______

A)不让处理器空闲B)能够处理尽可能多的作业

C)使各类用户都满意D)不使系统过于复杂

5.在各种作业调度算法中，若所有作业同时到达，则平均等待时间最短的算法是_________

A)先来先服务B)优先数C)最高响应比优先D)短作业优先

6.在各种作业调度算法中，若所有作业同时到达，则平均等待时间最短的算法是________

A)先来先服务B)优先数C)最高响应比优先D)短作业优先

7.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

8.作业调度中的先来先服务算法是以_______为出发点考虑的。

A)作业执行时间B)作业周转时间

C)作业等待时间D)等待时间加运算时间

9.作业调度程序从处于_______状态的队列中选取适当的作业投入运行。

A)运行B)提交C)完成D)后备

10._________是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。

A)周转时间B)响应时间C)等待时间D)运行时间

11.作业进入后备队列到被调度程序选中的时间间隔称为________