操作系统：进程优先权级降低的合理时机与调度算法解析

"这篇资料是关于计算机操作系统的习题，主要涉及进程调度算法及其应用。题目探讨了在不同情况下如何合理地调整进程的优先级，以及如何选择满足特定需求的调度算法，例如短进程优先、高响应比优先等。同时，还通过一个具体的批处理系统例子，展示了作业调度和进程调度的过程，以及如何计算平均周转时间。" 在计算机操作系统中，进程调度是核心功能之一，用于决定哪个进程应该获得CPU的使用权。调度算法的选择直接影响系统的性能和响应时间。习题中提到了几种常见的调度算法： 1. 时间片轮转调度算法：这种算法将CPU的时间划分为固定长度的时间片，每个进程可以连续执行一个时间片。当时间片用完后，进程会被切换到就绪队列，等待下一次分配时间片。如选项A所示，当进程的时间片用完，降低其优先级是合理的，这样可以保证其他进程有机会执行，避免长时间占用CPU。 2. 短进程优先调度算法（SPF）：这种算法优先选择预计运行时间最短的进程进行执行，以减少进程的平均等待时间。然而，如果短进程不断到来，可能导致长进程饿死（starvation）。因此，选项B（进程刚完成I/O，进入就绪队列）并不是降低优先级的理想时机，因为刚完成I/O的进程可能需要快速执行以提高系统效率。 3. 高响应比优先调度算法：这种算法结合了等待时间和执行时间，优先选择响应比高的进程。响应比是等待时间与服务时间的比值。选项C（进程长期处于就绪队列中）并不是降低优先级的合理时机，因为这样的进程已经等待了很久，降低其优先级会进一步延长其等待时间。 4. 非抢占式短任务优先：这种算法允许短进程优先执行，但一旦进程开始，就不会被抢占。选项D（进程从就绪状态转为运行态）也不适合降低优先级，因为进程已经获得了执行机会。 批处理系统的作业调度示例中，展示了如何使用高响应比优先和短作业优先的抢占式调度算法。通过计算每个作业的响应比，系统动态调整作业的执行顺序，以达到更好的整体效率。例如，作业4虽然晚到达，但由于其短的运行时间，其响应比迅速升高，从而被优先调度。 总结来说，选择合适的调度算法和正确的时间点调整进程优先级对操作系统性能至关重要。在实际操作中，需要平衡各种因素，如公平性、响应时间、吞吐量等，以实现最优的系统性能。