处理机调度与死锁：习题解析

"本章内容涉及处理机调度与死锁的相关知识，包括处理机调度的四层结构，作业调度和进程调度的任务，周转时间和带权周转时间的计算，各种调度算法的特点与优缺点，以及调度算法性能的评估标准。此外，还涵盖了死锁产生的原因、必要条件，以及处理死锁的基本方法，特别是银行家算法的应用。" 在处理机调度中，存在着四级调度分别是：作业调度、高级调度、中级调度和低级调度。作业调度负责从输入井中选择一个或多个作业调入内存，并创建对应的进程；而进程调度则频繁进行，主要任务是从就绪队列中选择一个进程分配CPU。周转时间和带权周转时间是衡量调度效率的重要指标，前者是从作业提交到作业完成的总时间，后者是周转时间除以实际执行时间。 调度算法有多种，如短作业优先(SJF)、优先级调度、先来先服务(FCFS)等。每种算法都有其适用场景和优缺点。例如，SJF能降低平均等待时间，但不利于长作业；优先级调度可确保紧急任务的快速执行，但可能会导致饥饿现象；FCFS简单公平，但可能造成响应时间较长。 调度算法的性能评估通常关注公平性、系统吞吐量、响应时间和资源利用率等因素，同时也考虑算法的可靠性和简洁性。死锁是多道程序设计中的一个重要问题，其产生的原因主要包括资源有限和互斥使用，必要条件包括互斥条件、占有并等待、无剥夺和循环等待。 预防死锁的方法包括避免资源的预先分配、禁止环路等待等。银行家算法是一种有效的避免死锁的策略，通过预分配和检查安全性来防止系统进入不安全状态。检测死锁通常利用死锁定理，即如果系统存在一种安全状态，则不存在死锁。解除死锁则可以采取撤销进程、剥夺资源或回滚事务等方式。 题目中给出了一些具体的例子，比如调度算法的选择，周转时间、等待时间等概念的理解，以及系统状态转换的情况。例如，系统调用会导致从目态到管态的转换，而银行家算法可以用于避免死锁，通过计算当前系统的安全性来确定资源分配。 总结起来，本章内容深入探讨了处理机调度的理论与实践，以及死锁问题的各个方面，对理解和掌握操作系统核心概念有着重要作用。