计算机操作系统第五版-第三章课后习题

1.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?

高级调度:主要的调度对象是作业,主要是将外存中的作业调入内存中,为它们创建进程,分配必要的资源,并将它们放入就绪队列中.
低级调度:主要的调度对象是进程 ,根据算法将进程分配给相应的处理饥
中级调度主要是为了提高内存的利用率和系统的吞吐量,方法主要是将一些暂时不能运行的程序调至外存中等待,等重新使用时再调入内存当中,节省内存空间.

2.处理机调度算法的共同目标是什么?批处理系统的调度目标又是什么?

处理机调度算法:

提高资源利用率

公平性:进程能够合理的利用cpu的时间

平衡性:系统资源使用的平衡性

策略强制执行:只要需要就强制执行

批处理调度目标

平均周转时间短

系统吞吐量高(单位时间内系统所完成的作业数,优先使用短作业优先能提高系统吞吐量)

处理机利用率高(使用长作业优先能提系统利用率) 因此这里面存在一定的矛盾.

3.何为作业,作业步和作业流?

作业:包括程序和数据,系统通过作业说明书来对程序进行操作.
作业步:每一个作业都需要加工才能得到结果,而作业步就是加工的步骤 作业流:指作业步控制流程

4.在什么条件下使用作业控制块JCB,其中包含了哪些内容?

作业从进入系统到运行结束都需要经历**“收容”,“运行”,“完成”**三个阶段,其中在收容阶段为作业创建JCB,并把它放入作业的后备队列中.

5.在作业调度中该如何确定接纳了多少个作业和接纳了哪些作业?

在每次作业调度的过程中,选取多少作业调入内存取决于多道程序度(根据计算机的系统规模,运行速度,作业大小,以及能否获得较好的系统性能等情况做出适当的抉择)

作业接纳哪些作业取决于调度算法主要有:先来先服务(FCFS),短作业优先(SJF)调度算法,优先级调度算法和高响应比优先调度算法.

6.为什么要引入高相应比优先调度算法?他有何优点?

主要弥补了先来先服务和短作业优先的缺点,他兼顾了作业的等待时间和作业的运行时间,提高了处理机调度的性能.

7.试说明低级调度的主要功能?

主要是判断哪些进程需要分配处理机.

8.在抢占方式上,抢占的原则是什么?

优先权原则：优先级更高的进程抢占当前进程使用的处理机

短进程优先原则：新到的短进程抢占长进程的处理机

时间片原则：各个进程按照时间片轮转运行，当进程时间片用完停止，处理机交给下一个进程。

9.在选择调度方式和调度算法时应遵循的原则是什么？

10.在批处理系统，分时系统和实时系统中，各采取哪几种进程调度算法？

实时系统：根据实时的任务性质可分为硬实时调度算法和软实时调度算法，按照调度方式可分为非抢占调度算法和抢占调度算法。
分时系统：主要采用时间片轮换算法。

11.何谓静态和动态优先级？确定静态优先级的依据是什么？

静态优先级：在创建进程的时候创建，在进程中的整个运行期间保持不变，依据主要有三个：

进程类型：系统进程的优先级高于用户进程

进程对资源的需求：对系统资源要求少的应赋予较高优先级

用户要求：根据进程的紧迫程度和用户所付的费用来确定优先级
动态优先级：在创建进程之初，先赋予一个优先级，等进程随着推进或者等待时间增加而改变，以便获得更好的调度性能。

12.试比较FCFS和SJF两种进程的调度算法？

13.在时间片轮转法中，应如何确定时间片的大小？

时间片太大无法满足交互式和短作业用户的需求，时间片太小，增加系统的功效，所以，一个较为可取的时间片大小是略大于一次典型的交互所需要的时间，是大多数交互式进程能在一个时间片内完成。

14.为什么说多级反馈队列调度算法能较好的满足各方面用户的需要？

设置多个就绪队列： 设置多个队列，并为每个队列设置相应优先级，第一个队列优先级最高，之后逐层递减。

每个队列都采用“先来先服务”：

按照队列优先级进行调度：正在运行的进程遇到较高优先级的队列进来的时候，应立即停止，放到本队列的队尾，之后把处理机分配给刚进来的进程。

20.按照调度方式可以把实时操作系统分为哪几种方式？

非抢占式：由一台计算机控制若干个相同的对象，为每一个被控对象建立一个实时任务，并将他们排成一个轮转队列。

抢占式：1）基于时钟中断的抢占式优先级调度算法，在某实时任务到达后，虽然优先级高于正在运行的进程，但是并不立刻抢断，而是等到时钟中断之后才剥夺当前任务的执行。2）立刻抢占，操作系统具有快速响应外部事件中断的能力，一旦外部中断，立刻发生抢占。

21.何为优先级倒置?采用什么方式解决？

高级优先级进程被低级优先级进程延迟或阻塞，解决方法采用继承优先级的方式，通过低优先级的进程继承高优先级的进程，直到低优先级进程退出临界区，防止介于两者中间的进程插入进来造成阻塞。

26.何为死锁，产生死锁的必要条件是什么？处理的方法是什么？

定义：如果一组进程中的每一个进程都在等待仅由该组进程中的其他进程才能引发的时间，那么该组进程是死锁的。
必要条件：

互斥条件：进程对所分配的资源独自使用

请求和保持条件：进程已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源骑牛，而该资源已经被占领了，所以请求进程只能被阻塞

不可抢占条件：进入循环之中。 处理方法：

预防死锁：设置某种条件，比如去掉产生死锁的四个比较条件中的一个条件

避免死锁：在资源的动态分配中，用某种方法防止系统进入不安全状态

检测死锁：及时的检测死锁的发生

撤销死锁：采取相应措施，将进程从死锁的状态解除

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9.在选择调度方式和调度算法时应遵循的原则是什么？

10.在批处理系统，分时系统和实时系统中，各采取哪几种进程调度算法？

11.何谓静态和动态优先级？确定静态优先级的依据是什么？

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13.在时间片轮转法中，应如何确定时间片的大小？

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