发布时间 : 星期六 文章操作系统课后习题答案更新完毕开始阅读cdabaaf9d3f34693daef5ef7ba0d4a7302766cc9
5.1为什么对调度程序而言，区分CPU约束程序和I/O约束程序很重要？
答：在运行I/O操作前，I/0限制的程序只运行很少数量的计算机操作。而CPU约束程序一般来说不会使用很多的CPU。另一方面，CPU约束程序会利用整个时间片，且不做任何阻碍I/O操作的工作。因此，通过给I/O约束程序优先权和允许在CPU 约束程序之前运行，可以很好的利用计算机资源。
5.3考虑用于预测下一个CPU区间长度的指数平均公式。将下面的值赋给算法中的参数的含义是什么？ A.a=0 且t0=100 ms
B.a=0.99 且t0=10 ms
答：当a=0且t0=100ms时，公式总是会预测下一次的CPU区间为100毫秒。当 a=0.99且t0=10毫秒时，进程将给予更高的重量以便能和过去相比。因此，调度算法几乎是无记忆的，且简单预测未来区间的长度为下一次的CPU执行的时间片。
5.4考虑下面一组进程，进程占用的CPU区间长度以毫秒来计算：
进程 P1 P2 P3 P4 P5
区间时间 10 1 2 1 5
优先级 3 1 3 4 2
假设在0时刻进程以P1、P2、P3、P4、P5的顺序到达。
a.画出 4 个 Gantt 图分别演示用 FCFS、SJF、非抢占优先级（数字小代表优先级高）和 RR（时间片＝1）算法调度时进程的执行过程。 b.每个进程在每种调度算法下的周转时间是多少？ c.每个进程在每种调度算法下的等待时间是多少？ d.哪一种调度算法的平均等待时间最小？ 答a.
FCFS：
P1 0 SJF： P2 0 1 P4 2 P3 4 P5 9 P1 19 P2 10 11 P3 P4 13 14 P5 19 非抢占优先级： P2 0 RR：
P1 P2 P3 P4 P5 P1 P3 P5 P1 P5 P1 P5 P1 P5 0
b.周转时间：
P1 P2 P3 P4 P5 FCFS 10 11 13 14 19 SJF 19 1 4 2 9 非抢占优先级 16 1 18 19 6 RR 19 2 7 4 14 P5 1 6 P1 16 P3 P4 18 19 P1 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
c.等待时间：
P1 P2 P3 P4 P5 FCFS 0 10 11 13 14 SJF 9 0 2 1 4 非抢占优先级 6 0 16 18 2 RR 9 1 5 3 9
d.从上表中可以看出SJF的等待时间最小。
5.5下面哪种调度算法能导致饥饿? a.先到先服务 b.最短作业优先 c.轮转法 d.优先级
答：最短作业优先和优先级调度算法能导致饥饿。因为对于优先级较低的作业来说，最短作业优先和优先级调度算法会使其无穷等待CPU，长期得不到调用，这就导致了饥饿问题，也叫无穷阻塞。
5.9考虑下面的动态改变优先级的抢占式优先级调度算法。大的优先级数代表高优先级。当一个进程在等待 CPU 时（在就绪队列中，但未执行），优先级以α速率改变；当它运行时，优先级以β速率改变。所有的进程在进入等待队列时被给定优先级为 0。参数α和β可以进行设定得到许多不同的调度算法。 a.β>α>0是什么算法？ b.α<β<0时是什么算法？
答：a.FCFS先到先服务调度算法。当进程进入到就绪队列时，其PCB链接到队列的尾部，优先级以α速率改变；当CPU空闲时，CPU分配给位于队列头的进程，优先级加快，以β速率改变，接着该运行进程从队列中删除。
b.LIFO后进先服务调度算法。同上，当进程进入到就绪队列时，优先级以α速率改变，等待后进的进程先调度，之后轮到该进程时，优先级加快，以β速率改变，完成调度。
6.1第一个著名的正确解决两个进程的临界区问题的软件方法是Dekker设计的。两个进程P0和P1共享以下变量：
boolean flag[2]; int turn;
进程Pi(i==0或1)的结构见6.25，,另一个进程为Pj(j==0或1)。证明这个算法满足临界区问题的所有三个要求。 do{
flag[i]=TRUE; while(flag[j]){
/*initially false*/
if(turn==j){
flag[i]=false; while(turn==j) ; //do nothing flag[i]= TRUE;
} }
//critical section turn==j； flag[i]=FALSE; //remainder section }while(TRUE);
图6.25 Dekker算法中的进程pi结构 答：这个算法满足临界区问题的三个要求： （1）
在标记和返回变量的使用中，互斥条件是保证的。如果两个进程将它们的标识设为
真，那么只有一个进程会成功进行，即轮到的那个进程。当另一个进程更新它的返回变量时，等待的那个进程只能进入它的临界区域。 （2）
就绪的进程，通过标志，返回变量。这个算法没有提供严格的交替。如果一个进程
想要进入它们的临界区域，它可以将它的标识设为真，然后进入它们的临界区域。当退出它的临界区域，它可以设置转向其他进程的值。如果这个进程想要在其他进程之前再次进入它的临界区域，它会重复这样的进程：进入它的临界区域，在退出时转向另一个进程。 （3）
在双 T 返回变量的使用过程中，临界等待受阻。假设两个进程想要进入它们的责
任所在的临界区域。它们都将它们的标志的值设为真；而只有轮到的那个线程可以执行；其他的线程处于等待状态。如果临界等待没有受阻，当第一个进程重复“进入-退出”它的临界区域这一过程。Dekker 算法在一个进程中设置一个转向另一个进程的值，从而保证另一个进程接下来进入它的临界区域。
6.2 第一个将等待次数降低到n-1范围内的正确解决n个进程临界区问题的软件解决方法是由Eisenberg和Mcguire设计的。这些进程共享以下变量：
enum pstate{idle, want in, in cs}; pstate flag[n]; int turn;