操作系统处理机调度练习题及答案

操作系统处理机调度练习题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在引入线程的操作系统中，处理机调度的基本单位通常是（）。A.作业B.进程C.线程D.程序答案C解析进程是资源分配的基本单位，线程是处理机调度的基本单位。2.下列调度算法中，可能导致低优先级进程长时间得不到执行而饥饿的是（）。A.先来先服务B.时间片轮转C.优先级调度D.最短作业优先答案C解析优先级调度中，若高优先级进程不断到达，低优先级进程可能一直得不到处理机，产生饥饿。3.在时间片轮转调度算法中，时间片设置过小会（）。A.有利于长作业B.增加上下文切换开销C.降低响应时间D.使系统吞吐量提高答案B解析时间片过小，进程切换频繁，上下文切换开销显著增大。4.下列调度算法中，属于非抢占式的是（）。A.时间片轮转B.最短剩余时间优先C.先来先服务D.多级反馈队列答案C解析先来先服务一旦让进程占用处理机，就运行到完成或阻塞。5.假设4个进程同时到达，服务时间分别为1、2、3、4，采用最短作业优先调度，则平均周转时间为（）。A.2.5B.3.75C.5D.6.25答案C解析运行顺序为服务时间1、2、3、4，完成时间依次为1、3、6、10，平均周转时间(16.带权周转时间的定义是（）。A.周转时间除以服务时间B.服务时间除以周转时间C.周转时间乘以服务时间D.完成时间减去到达时间答案A7.多级反馈队列调度算法中，一个进程在时间片内完成，则它（）。A.留在当前队列等待下次调度B.移入下一级队列C.被移出就绪队列，进入完成状态D.移入更高优先级队列答案C解析进程执行完毕即完成，不再入队。8.在实时系统中，速率单调（RMS）调度算法是一种（）。A.动态优先级抢占式调度B.静态优先级抢占式调度C.非抢占式调度D.时间片轮转调度答案B9.用户级线程的优点不包括（）。A.线程切换不需要进入内核B.可以在不支持线程的操作系统上实现C.多个线程可以并行运行在不同处理机上D.线程调度开销小答案C解析用户级线程对内核不可见，内核只按进程分配处理机，因此同一进程内的多个线程无法并行运行在多处理机上。10.作业调度又称（）。A.高级调度B.低级调度C.中级调度D.进程调度答案A二、填空题（每空1分，共10分）1.处理机调度可分为三个层次，其中作业调度又称__调度，进程调度又称__调度。答案高级；低级2.进程从就绪态到运行态由____调度完成。答案进程（低级）3.先来先服务算法按进程____的顺序分配处理机。答案到达（进入就绪队列）4.时间片轮转算法中，时间片大小通常应略大于一次____所需的时间。答案上下文切换5.设进程的到达时间为Ta，完成时间为Tc，则周转时间答案T6.带权周转时间W=____（设服务时间为T答案T7.最短作业优先算法选择____最短的进程先执行。答案服务时间（运行时间）8.在多级反馈队列调度中，新到达的进程通常被放入____队列。答案最高优先级（第一级）9.在优先级调度中，优先级可以静态确定，也可以____确定。答案动态10.在多处理器系统中，处理机调度可以是非对称式的或____式的。答案对称三、判断题（每题1分，共10分）1.先来先服务算法对长作业有利，对短作业不利。答案正确2.最短作业优先调度算法一定是非抢占式的。答案错误解析最短作业优先通常指非抢占式，但抢占式的版本称为最短剩余时间优先。3.时间片轮转调度中，时间片越大，响应时间越长。答案正确4.在多级反馈队列调度中，较高优先级队列的时间片比较低优先级队列的时间片短。答案正确5.处理机调度只发生在就绪队列与运行队列之间，与阻塞队列无关。答案错误解析进程唤醒进入就绪队列、从运行态转为阻塞态等时机都会触发调度。6.实时系统中所有任务都必须采用抢占式调度。答案错误解析实时调度也可采用非抢占式，但必须满足任务截止时间要求。7.用户级线程的上下文切换比内核级线程快。答案正确8.在单处理机系统中，任何时刻只有一个进程处于运行状态。答案正确9.调度算法不会影响系统的吞吐量。答案错误10.采用优先级调度时，如果低优先级进程长期得不到处理机，可以采取老化技术来提高其优先级。答案正确四、简答题（每题5分，共20分）1.简述处理机调度的三个层次及各自作用。答案（1）高级调度（作业调度）：从外存后备队列中选择作业调入内存，创建进程并分配必要资源。（2）中级调度（内存调度）：将暂时不运行的进程调出内存到外存，或将外存中已具备运行条件的进程换入内存，提高内存利用率。（3）低级调度（进程调度）：从就绪队列中选择一个进程分配处理机使其运行，是操作系统中最基本的调度。2.处理机调度常用的性能准则有哪些？至少列出4个。答案CPU利用率、系统吞吐量、周转时间（平均周转时间、平均带权周转时间）、等待时间、响应时间。3.简述时间片轮转调度算法中时间片大小的确定原则。答案时间片大小应适当。时间片过小，上下文切换开销占比重，系统效率降低；时间片过大，时间片轮转算法退化为先来先服务，交互性变差。通常取略大于一次典型交互所需的时间，使大多数进程在一个时间片内完成，同时保证合理的响应时间。4.简述多级反馈队列调度算法的基本思想。答案系统设置多个优先级不同的就绪队列，高优先级队列时间片短，低优先级队列时间片长。新进程进入第一级队列末尾，按时间片轮转调度；若时间片用完尚未完成，则降入下一级队列；若进程因等待I/O主动放弃处理机，则以后可重新进入相应队列。最低级队列按FCFS调度。这样既能满足短作业快速响应，又能使长作业在较低队列中获得较长时间片，兼顾交互与批处理。五、计算题（每题10分，共30分）1.某系统中有4个作业A、B、C、D，它们同时到达，所需运行时间分别为4、3、1、2。分别采用先来先服务（按A、B、C、D顺序）和最短作业优先调度算法，计算平均周转时间和平均带权周转时间。答案先来先服务：运行顺序：A→B→C→D。完成时间：A为4，B为7，C为8，D为10。周转时间：4、7、8、10。平均周转时间：T=(4+7+8+10)/4=7.25。带权周转时间：4/4=1，7/2.设系统中有4个进程同时到达，其服务时间分别为4、3、1、2，采用时间片轮转调度算法，时间片q=答案调度顺序：A（0-2）→B（2-4）→C（4-5）→D（5-7）→A（7-9）→B（9-10）。完成时间：A为9，B为10，C为5，D为7。周转时间：A为9，B为10，C为5，D为7。平均周转时间：T=(9+10+5+7)/解析由于所有进程同时到达，就绪队列初始顺序为A、B、C、D。A先运行一个时间片2，未完成排到队尾；B运行2未完成；C运行1即完成；D运行2完成；随后A运行2完成；B最后运行1完成。3.某系统采用最短剩余时间优先（SRTF）调度算法。现有4个进程：•A：到达时间0，服务时间7•B：到达时间2，服务时间4•C：到达时间4，服务时间1•D：到达时间5，服务时间4画出调度顺序，并计算平均周转时间。答案调度顺序：A（0-2）→B（2-4）→C（4-5）→B（5-7）→D（7-11）→A（11-16）。完成时间：A为16，B为7，C为5，D为11。周转时间：A=16−0=16，B=7−解析时刻0只有A，运行A。时刻2B到达，A剩余5，B服务时间4，B更短，抢占A运行B。时刻4C到达，B已运行2剩余2，C服务时间1，C更短，抢占B运行C。时刻5C完成，D到达，此时B剩余2、D服务时间4、A剩余5，B最短，继续运行B。时刻7B完成，D服务时间4，A剩余5，运行D。时刻11D完成，最后运行A至16完成。六、综合应用题（每题10分，共10分）某系统采用多级反馈队列调度算法，设置3个就绪队列：队列1时间片为1，队列2时间片为2，队列3按FCFS调度。调度规则如下：-新进程到达后先进入队列1队尾，按时间片轮转调度。-若进程在队列1中运行一个时间片后仍未完成，则降入队列2队尾。-若进程在队列2中运行一个时间片后仍未完成，则降入队列3队尾。-仅当高优先级队列为空时，才调度低优先级队列中的进程；低优先级进程运行中若高优先级队列有新进程到达，则被抢占，回到原队列队尾。现有两个进程P1和P2，P1在时刻0到达，需要运行时间5；P2在时刻1到达，需要运行时间3。请画出调度过程（甘特图），并计算P1、P2的完成时间与周转时间。答案：调度过程：P1（0-1）→P2（1-2）→P1（2-4）→P2（4-6）→P1（6-8）。完成时间：P1为8，P2为6。周转时间：P1=8−0解析：时刻0P1进入队列