操作系统中的处理机调度与死锁管理

"操作系统-第四章 处理机调度.pdf" 操作系统中的处理机调度是管理计算机系统中多个并发进程的重要部分，它涉及到如何有效地分配CPU时间以提高系统的整体性能和用户满意度。本章主要讨论了处理机调度的策略、算法以及与死锁相关的概念。 1. 银行家算法是一种用于避免死锁的预防策略。当系统处于不安全状态时，并不一定会立即发生死锁，但存在发生死锁的可能性（选项B正确）。安全状态意味着系统可以通过某种顺序分配资源来确保所有进程都能完成，而在这种状态下不会发生死锁（选项C和D错误）。 2. 银行家算法的数据结构中，最大需求矩阵Max表示每个进程可能需要的最大资源数量，分配矩阵Allocation记录了已经分配给每个进程的资源，需求矩阵Need是每个进程还需要的资源量。需求矩阵Need的计算公式是Need[i,j] = Max[i,j] - Allocation[i,j]（选项B正确，其他选项错误）。 3. 非抢占式静态优先权法一旦将CPU分配给某个进程，就会一直运行直到完成或自愿放弃，这可能导致优先级较低的进程长期得不到调度（选项A正确）。其他选项如抢占式静态优先权法、时间片轮转调度算法和非抢占式动态优先权法通常会定期检查并根据优先级重新调度进程，因此不太可能出现长时间等待的情况。 4. 预防死锁的方法旨在防止系统进入不安全状态，例如银行家算法（选项D正确）。剥夺资源法是在进程运行过程中强制回收资源，预防死锁，但不是预防策略；资源分配图简化法是分析资源分配情况来避免环路等待条件，也是预防策略（选项B正确，但不是预防死锁的唯一方法）。选项C，资源随意分配可能导致死锁。 5. 检测死锁的方法如资源分配图简化法，通过分析资源分配图来确定是否存在死锁环路（选项D正确）。银行家算法是预防死锁的策略，而资源静态分配法可能会导致死锁（选项A和C错误）。 6. 解除死锁通常采用剥夺资源法、撤销进程或改变进程的资源分配状态（选项A正确）。银行家算法是预防而非解除死锁，资源静态分配法和资源分配图简化法是预防策略（选项B、C和D错误）。 7. 优先权调度算法可以照顾紧迫型作业，特别是当所有进程都有相同优先权初值时，优先权调度算法实际相当于非抢占式的先来先服务调度算法（选项A正确），因为进程按照进入就绪队列的顺序得到服务。 8. 当所有进程具有相同优先权初值时，动态优先权调度算法将变为先来先服务调度算法（选项A正确），因为优先级没有差异，进程按到达顺序获得CPU。 9. 作业从后备队列到被调度程序选中并开始执行的时间称为等待调度时间（选项C正确）。周转时间是从作业提交到作业完成的总时间，响应时间是指交互式作业从发出请求到开始得到响应的时间，运行时间是进程在CPU上实际运行的时间。 10. 资源静态分配法通过在进程开始前一次性分配所有资源，使得请求和保持条件不成立，从而防止死锁（选项B正确）。这种方式确保进程不会在执行过程中请求更多资源。 处理机调度、死锁预防与检测、以及各种调度算法在操作系统中扮演着关键角色，确保系统能够高效、公平地处理多个并发任务。