操作系统作业6

阳光穿透心脏的1/2处 2021-12-24 03:13 297阅读 0赞

**第六章作业**

**6.2**

题目：Explain the difference between preemptive and non-preemptive scheduling.

回答：

1.  在抢占式调度中，CPU在**有限**时间内被分配给进程。

在非抢占式调度中，CPU被分配给进程，直到它**终止**或切换到**等待状态**。

1.  抢占式调度中的执行过程在执行时被**中断**

而非抢占式调度中的执行过程在执行时**不会中断**。（在调度过程中）

1.  抢先式调度具有将进程从就绪状态切换到运行状态以及维护就绪队列的**开销**。

非抢占式调度**没有**将进程从运行状态切换到就绪状态的**开销**。

1.  在抢占式调度中，如果具有高优先级的进程经常在就绪队列，那么具有低优先级的进程必须等待很长时间，并且可能饥饿。

在非抢占式调度中，如果CPU被分配给具有较大突发时间的进程，那么具有小突发时间的进程可能会饥饿。

1.  抢先式调度非常**灵活，**因为无论当前正在执行什么进程，关键进程都可以在CPU到达就绪队列时访问它们。

非抢占式调度是**严格的，**因为即使关键进程进入就绪队列，运行CPU的进程也不会受到干扰。

**6.3**

题目：Suppose that the following processes arrive for execution at the times indicated. Each process will run for the amount of time listed. In answering the questions, use **non-preemptive scheduling**, and base all decisions on the information you have at the time the decision must be made.

回答：

从进程提出请求到首次回应的时间为中转时间。

1.  FCFS：((0 + 8) + (7.6 + 4) + (11+ 1) ) / 3 = 10.5333
2.  SJF：((0 + 8) + (8.6 + 4) + (7+ 1) ) / 3 = 9.5333
3.  提高性能的SJF：((6 + 8) + (1.6 + 4) + (0+ 1) ) / 3 = 6.866

**6.5**

题目：Many CPU-scheduling algorithms are parameterized. For example, the RR algorithm requires a parameter to indicate the time slice. Multilevel feedback queues require parameters to define the number of queues, the scheduling algorithm for each queue, the criteria used to move processes between queues, and so on.

These algorithms are thus really sets of algorithms (for example, the set of RR algorithms for all time slices, and so on). One set of algorithms may include another (for example, the FCFS algorithm is the RR algorithm with an infinite time quantum). What (if any) relation holds between the following pairs of algorithm sets?**(****探讨关系****)**

1.  Priority and SJF  
2.  Multilevel feedback queues and FCFS  
3.  Priority and FCFS  
4.  RR and SJF

回答：

1.  最短的作业有最高的优先级
2.  最底层的多级反馈队列调度就是FCFS
3.  FCFS以【就绪队列中存在时间最长】的方式分配优先级。
4.  没关系，RR和FCFS有关

**6.7**

题目：Distinguish between PCS and SCS scheduling.

回答：

PCS调度是在每个进程的**本地**执行的，可以由程序猿编写优先级。SCS调度是在具有内核线程的**操作系统**上执行的，顺序由内核决定。

在使用**多对一**或**多对多**的系统中，PCS和SCS调度是**不同**的。在使用**一对一**的系统中，PCS和SCS调度是**相同**的。

**6.11**

题目：Discuss how the following pairs of scheduling criteria **conflict**in certain settings.

1.  CPU utilization and response time  
2.  Average turnaround time and maximum waiting time  
3.  I/O device utilization and CPU utilization

回答：

1.  CPU 的使用率上升时，切换工作的次数就会少，由于切换次数少，则回应时间就会上升。

1.  减少平均周转时间可以由最短作业优先调度的方式，但是这将会使得长时间的工作饥饿，如此会增加最大等待时间。

1.  CPU 使用率的上升尽可能让CPU密集的工作长时间运行(减少IO 或者其他的中断所引发的上下文切换)，IO 装置使用率的上升靠的是让排队的IO 密集工作立即地运行，但会增加上下文切换的开销。

**6.16**

题目：Consider the following set of processes, with the length of the CPU burst given in milliseconds:

The processes are assumed to have arrived in the order P1, P2, P3, P4, P5, all at time 0.

1.  Draw four Gantt charts that illustrate the execution of these processes using the following scheduling algorithms: FCFS, SJF, non-preemptive priority (a larger priority number implies a higher priority), and RR (quantum = 2).
2.  What is the turnaround time of each process for each of the scheduling algorithms in part a?
3.  What is the waiting time of each process for each of these scheduling algorithms?
4.  Which of the algorithms results in the minimum average waiting time (over all processes)?

回答：

1.  What is the turnaround time of each process for each of the scheduling algorithms in part a?

1.  What is the waiting time of each process for each of these scheduling algorithms?

1.  Which of the algorithms results in the minimum average waiting time (over all processes)?

所以SJF最小

**6.23**

题目：Consider a preemptive priority scheduling algorithm based on dynamically changing priorities. Larger priority numbers imply higher priority. When a process is waiting for the CPU (in the ready queue, but not running), its priority changes at a rate a，When it is running, its priority changes at a rate b. All processes are given a priority of 0 when they enter the ready queue. The parameters a and b can be set to give many different scheduling algorithms.

回答：

1.  就绪队列中所有进程都有相同的优先级基数，而他们的优先级会以一个相同的速率来增加，所以越早进入这个等待队列的，优先级越高。一旦有最高优先级的进程在进行的话，他的优先级会比其他进程优先级增加速率还要高，所以没有其他的进程能够抢占他。FCFS
2.  就绪队列中所有优先级都有相同的优先级基数，然后以相同的速率降低。所以越早进入就绪队列的工作优先级越低。一旦有较高优先级的进程在运行，等待队列的其他的进程一定不会被等待队伍中的进程抢占，因为其他进程的的优先级降低速率要比这个进程的大。不过他会被新到的进程抢占，因为新到的进程优先级是基数。LIFO（后到先服务调度）

**6.25**

题目：Using the Windows scheduling algorithm, determine the numeric priority of each of the following threads.

回答：

1.  REALTIME\_PRIORITY\_CLASSàTHREAD\_PRIORITY\_NORMALà24
2.  ABOVE\_NORMAL\_PRIORITY\_CLASSàTHREAD\_PRIORITY\_HOGHTà12
3.  BELOW\_NORMAL\_PRIORITY\_CLASSàTHREAD\_PRIORITY\_ABOVE\_NORMALà7

**6.31**

题目：

回答:

1.  周期越短，优先级越高，所以P1优先级大于P2

LCM=150

P2没有办法达到ddl

再计算验证：利用率为：25/50 + 30/75=0.9

U=2（2^(1/2)-1）=0.818

0.9>0.818，所以不能schedulable

1.  EDF：ddl越近，优先级越高。

在100这个时候，我认为在P1和P2截止期限相同的情况下，应该继续进行P2，因为P2不用切换，减少代价