5 CHAPTERCPU SchedulingPractice Exe

5 CHAPTER
CPU Scheduling
Practice Exercises
5.1 A CPU scheduling algorithmdetermines an order for the execution of its
scheduled processes. Given n processes to be scheduled on one proces-
sor, how many possible different schedules are there? Give a formula in
terms of n.
Answer: n! (n factorial = n × n –1 × n –2 × ... × 2 × 1).
5.2 Define the difference between preemptive and nonpreemptive schedul-
ing.
Answer: Preemptive scheduling allows a process to be interrupted
in the midst of its execution, taking the CPU away and allocating it
to another process. Nonpreemptive scheduling ensures that a process
relinquishes control of the CPU only when it finishes with its current
CPU burst.
5.3 Suppose that the following processes arrive for execution at the times
indicated. Each process will run the listed amount of time. In answering
the questions, use nonpreemptive scheduling and base all decisions on
the information you have at the time the decision must be made.
Process Arrival Time Burst Time
P1 0.0 8
P2 0.4 4
P3 1.0 1
a. What is the average turnaround time for these processes with the
FCFS scheduling algorithm?
1314 Chapter 5 CPU Scheduling
b. Whatistheaverageturnaroundtimefortheseprocesseswiththe
SJF scheduling algorithm?
c. The SJF algorithmis supposed to improve performance, but notice
thatwe chose to run process P1 at time 0 becausewe did not know
that two shorter processes would arrive soon. Compute what the
average turnaround timewill be if the CPU is left idle for the first 1
unit and then SJF scheduling is used. Remember that processes P1
and P2 arewaiting during this idle time, so theirwaiting timemay
increase. This algorithm could be known as future-knowledge
scheduling.
Answer:
a. 10.53
b. 9.53
c. 6.86
Remember that turnaround time is finishing time minus arrival time, so
you have to subtract the arrival times to compute the turnaround times.
FCFS is 11 if you forget to subtract arrival time.
5.4 What advantage is there in having different time-quantum sizes on dif-
ferent levels of a multilevel queueing system?
Answer: Processes that need more frequent servicing, for instance,
interactive processes such as editors, can be in a queuewith a small time
quantum. Processeswith no need for frequent servicing can be in a queue
with a larger quantum, requiring fewer context switches to complete the
processing, and thus making more efficient use of the computer.
5.5 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 algorithms 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 algorithmis the RR algorithm
with an infinite time quantum).What (if any) relation holds between the
following pairs of sets of algorithms?
a. Priority and SJF
b. Multilevel feedback queues and FCFS
c. Priority and FCFS
d. RR and SJF
Answer:
a. The shortest job has the highest priority.
b. The lowest level of MLFQ is FCFS.Practice Exercises 15
c. FCFS gives the highest priority to the job having been in existence
the longest.
d. None.
5.6 Suppose that a scheduling algorithm (at the level of short-term CPU
scheduling) favors those processes that have used the least processor
time in the recent past. Why will this algorithm favor I/O-bound pro-
grams and yet not permanently starve CPU-bound programs?
Answer: It will favor the I/O-bound programs because of the relatively
short CPU burst request by them; however, the CPU-bound programs
will not starve because the I/O-bound programs will relinquish the CPU
relatively often to do their I/O.
5.7 Distinguish between PCS and SCS scheduling.
Answer: PCS scheduling is done local to the process. It is how the
thread library schedules threads onto available LWPs. SCS scheduling is
the situation where the operating system schedules kernel threads. On
systems using eithermany-to-one ormany-to-many, the two scheduling
models are fundamentally different. On systems using one-to-one, PCS
and SCS are the same.
5.8 Assume an operating systemmaps user-level threads to the kernel using
the many-to-many model where the mapping is done through the use
of LWPs. Furthermore, the system allows program developers to create
real-time threads. Is it necessary to bind a real-time thread to an LWP?
Answer: Yes, otherwise a user thread may have to compete for an
available LWP prior to being actually scheduled. By binding the user
thread to an LWP, there is no latency while waiting for an available LWP;
the real-time user thread can be scheduled immediately.

Kết quả (Việt) 1:

5 CHƯƠNGCPU lập kế hoạchBài tập thực hành5.1 một CPU lập kế hoạch algorithmdetermines một đơn đặt hàng cho việc thực hiện của nóquy trình theo lịch trình. Cho n quy trình để được sắp xếp vào một xử-Sor, bao nhiêu lịch trình có thể khác nhau không? Cung cấp cho một công thức trongđiều khoản của n.Trả lời: n! (giai thừa n = n × n –1 × n –2 ×... × 2 × 1).5.2 Define sự khác biệt giữa "phòng ngừa" và nonpreemptive schedul-ing.Trả lời: Lập kế hoạch "phòng ngừa" cho phép một quá trình để bị gián đoạnở giữa thực hiện nó, lấy CPU đi và phân bổ nóđể một tiến trình khác. Lập kế hoạch nonpreemptive đảm bảo rằng một quá trìnhrelinquishes kiểm soát của CPU chỉ khi nó finishes với hiện tại của nóCPU burst.5.3 giả sử rằng các quá trình sau đây đến để thực hiện tại thời gianchỉ ra. Mỗi quá trình sẽ chạy khoảng thời gian, được liệt kê. Trả lờiCác câu hỏi, sử dụng lập kế hoạch nonpreemptive và cơ sở tất cả các quyết định trênnhững thông tin bạn có lúc đó quyết định phải được thực hiện.Quá trình thời gian Burst đến thời gianP1 0.0 8P2 CÁCH 0.4 4P3 1.0 1a. những gì là thời gian quay vòng trung bình cho các quá trình này với cácFCFS thuật toán lập lịch trình?1314 chương 5 CPU lập kế hoạchsinh WhatistheaverageturnaroundtimefortheseprocesseswiththeSJF thuật toán lập lịch trình?c. algorithmis SJF phải cải thiện hiệu suất, nhưng thông báomà đã chọn để chạy quá trình P1 lúc thời gian 0 becausewe không biếtrằng hai quá trình ngắn hơn sẽ đến sớm. Tính toán những gì cácquay vòng trung bình timewill là nếu CPU trái nhàn rỗi cho vòng 1đơn vị và sau đó SJF lập lịch trình được sử dụng. Hãy nhớ rằng quá trình P1và P2 arewaiting trong thời gian nhàn rỗi này, rất theirwaiting timemaytăng. Thuật toán này có thể được gọi là kiến thức tương lailập kế hoạch.Trả lời:a. 10,53sinh 9.53c. 6.86Hãy nhớ rằng thời gian quay vòng là finishing thời gian trừ đi thời gian đến, vì vậybạn phải trừ lần xuất hiện để tính toán thời gian quay vòng.FCFS là 11 nếu bạn quên để trừ thời gian đến.5.4 lợi thế là không có kích cỡ khác nhau của lượng tử thời gian trên c-ferent các cấp độ của một hệ thống đa đếm?Trả lời: Các quy trình cần hơn thường xuyên phục vụ, ví dụ,các quá trình tương tác như biên tập viên, có thể là trong một queuewith một thời gian nhỏlượng tử. Processeswith không cần bảo dưỡng thường xuyên có thể trong một hàng đợivới một lượng tử lớn hơn, đòi hỏi phải có ít bối cảnh thiết bị chuyển mạch để hoàn thành nhữngxử lý, và do đó làm cho thêm efficient sử dụng của máy tính.5.5 nhiều CPU lập lịch trình thuật toán được tham số. Ví dụ, cácThuật toán RR đòi hỏi một tham số để cho biết thời gian lát. Đahàng đợi phản hồi yêu cầu các tham số để define số lượng hàng đợi,Các thuật toán lập kế hoạch cho mỗi hàng đợi, các tiêu chuẩn được sử dụng để di chuyểnquy trình giữa các hàng đợi, và như vậy.Các thuật toán này là do đó thực sự là tập hợp của thuật toán (ví dụ, cáctập hợp các RR thuật toán cho tất cả các thời gian lát, và như vậy). Một tập hợp các thuật toáncó thể bao gồm một (cho ví dụ, các FCFS algorithmis RR thuật toánvới một infinite thời gian lượng tử). Những gì (nếu có) nắm giữ mối quan hệ giữa cáccặp sau đây của bộ của thuật toán?a. ưu tiên và SJFsinh thông tin phản hồi đa hàng đợi và FCFSc. ưu tiên và FCFSmất RR và SJFTrả lời:a. công việc ngắn nhất có ưu tiên cao nhất.sinh mức thấp nhất của MLFQ là FCFS. 15 bài tậpc. FCFS cho ưu tiên cao nhất cho công việc có trong sự tồn tạidài nhất.mất không.5,6 giả sử rằng một thuật toán lập lịch trình (ở cấp độ của ngắn hạn CPUlập kế hoạch) ủng hộ những quy trình có sử dụng bộ xử lý ít nhấtthời gian trong quá khứ gần đây. Tại sao sẽ thuật toán này ưu tiên tôi/O-bound pro -gram và được vĩnh viễn không đói CPU-bound chương trình?Trả lời: Nó sẽ ưu tiên các chương trình I/O-bound vì các tương đốingắn CPU burst yêu cầu của họ; Tuy nhiên, các chương trình CPU-ràng buộcsẽ không chết đói bởi vì chương trình I/O-bound sẽ từ bỏ CPUtương đối thường xuyên để làm của I/O.5.7 phân biệt giữa máy tính và SCS lập kế hoạch.Trả lời: Máy tính cá nhân lập lịch trình được thực hiện cục bộ quá trình. Nó là như thế nào cácchủ đề thư viện lịch trình chủ đề vào có sẵn LWPs. SCS lập kế hoạch làtình hình nơi hệ điều hành lịch chủ đề của hạt nhân. NgàyHệ thống bằng cách sử dụng một eithermany ormany đến rất nhiều, cả hai lập kế hoạchMô hình là cơ bản khác nhau. Trên hệ thống bằng cách sử dụng một trong-một, máy tính cá nhânvà SCS đều giống nhau.5.8 giả định một systemmaps hoạt động cấp độ người dùng chủ đề để sử dụng hạt nhânCác mô hình nhiều cho rất nhiều nơi ánh xạ được thực hiện thông qua việc sử dụngcủa LWPs. Hơn nữa, Hệ thống cho phép nhà phát triển chương trình để tạo rachủ đề của thời gian thực. Nó là cần thiết để liên kết một chủ đề thời gian thực với một LWP?Trả lời: Có, nếu không một chủ đề người sử dụng có thể có để cạnh tranh cho mộtcó LWP trước khi thực sự đang được lên kế hoạch. Bởi ràng buộc người sử dụngchủ đề để LWP một, có là không có độ trễ trong khi chờ đợi một LWP có sẵn;Các chủ đề người sử dụng thời gian thực có thể được sắp xếp ngay lập tức.

Kết quả (Việt) 2:

5 CHƯƠNG
CPU Scheduling
Thực hành bài tập
5.1 Một lập lịch CPU algorithmdetermines một đơn đặt hàng để thực hiện nó
quá trình lên kế hoạch. Quy trình n cho trước để được sắp xếp trên một proces-
sor, làm thế nào có thể rất nhiều lịch trình khác nhau đang có? Đưa ra một công thức trong
các điều khoản của n.
Trả lời: n! . (n giai thừa = n × n -1 × n -2 × ... × 2 ​​× 1)
5,2 De fi ne sự khác biệt giữa phòng ngừa và nonpreemptive schedul-
ing.
Trả lời: lập kế hoạch phòng ngừa cho phép một quá trình bị gián đoạn
ở giữa của nó thực hiện, lấy đi CPU và phân bổ nó
đến quá trình khác. Lịch Nonpreemptive đảm bảo rằng một quá trình
tuyên bố từ bỏ quyền kiểm soát của CPU chỉ khi nó kết thúc với sự hiện nay
CPU burst.
5.3 Giả sử rằng các quá trình sau đây đến để thi hành tại thời điểm
chỉ định. Mỗi tiến trình sẽ chạy số lượng niêm yết của thời gian. Khi trả lời
các câu hỏi, sử dụng lập lịch nonpreemptive và cơ sở tất cả các quyết định về
các thông tin mà bạn có tại thời điểm quyết định phải được thực hiện.
Quá trình Arrival Time Burst Time
P1 0.0 8
P2 0,4 4
P3 1.0 1
a. Thời gian quay vòng trung bình cho các quá trình này với những gì là
lịch trình thuật toán FCFS?
1314 Chương 5 Lập lịch CPU
b. Whatistheaverageturnaroundtimefortheseprocesseswiththe
thuật toán lập lịch SJF?
C. Các algorithmis SJF vụ phải cải thiện hiệu suất, nhưng thông báo
thatwe chọn để chạy quá trình P1 tại thời điểm 0 becausewe không biết
rằng hai quá trình ngắn hơn sẽ đến sớm. Tính toán những gì
quay vòng trung bình timewill là nếu CPU là trái nhàn rỗi cho các fi đầu tiên 1
đơn vị và sau đó SJF lịch trình được sử dụng. Hãy nhớ rằng quá trình P1
và P2 arewaiting trong thời gian nhàn rỗi này, vì vậy theirwaiting timemay
tăng. Thuật toán này có thể được gọi là tương lai kiến thức
lập kế hoạch.
Trả lời:
a. 10,53
b. 9,53
c. 6.86
Hãy nhớ rằng thời gian quay vòng được kết thúc chéo thời gian trừ khi đến, vì vậy
bạn phải trừ đi thời gian đến để tính toán thời gian quay vòng.
FCFS là 11 nếu bạn quên trừ thời gian đến.
5.4 Lợi thế có ý nghĩa gì có kích thước thời gian lượng tử khác nhau trên lệch
mức ferent của một hệ thống sắp hàng đa cấp?
Trả lời: Quá trình mà cần bảo dưỡng thường xuyên hơn, ví dụ,
quá trình tương tác như biên tập, có thể là trong một queuewith một thời gian nhỏ
lượng tử. Processeswith không có nhu cầu phục vụ thường xuyên có thể là trong một hàng đợi
với một lượng tử lớn hơn, đòi hỏi ít bối cảnh chuyển để hoàn thành việc
xử lý, và do đó làm cho ef hơn sử dụng fi cient của máy tính.
5.5 Nhiều thuật toán lập lịch CPU được tham số. Ví dụ, các
thuật toán RR đòi hỏi một tham số để chỉ ra các lát thời gian. Multilevel
hàng đợi phản hồi yêu cầu các thông số để de fi ne số của hàng đợi,
các thuật toán lập lịch trình cho từng hàng đợi, các tiêu chí được sử dụng để di chuyển
quá trình giữa các hàng đợi, và như vậy.
Các thuật toán này là như vậy, thực sự đặt các thuật toán (ví dụ, các
bộ thuật toán RR cho tất cả các lát thời gian, vv). Một tập hợp các thuật toán
có thể bao gồm một (ví dụ, các FCFS algorithmis thuật toán RR
với một trong fi nite thời gian lượng tử) .What (nếu có) liên quan nắm giữ từ các
cặp sau đây của bộ thuật toán?
A. Ưu tiên và SJF
b. Hàng đợi phản hồi đa cấp và FCFS
c. Ưu tiên và FCFS
d. RR và SJF
trả lời:
a. Các công việc ngắn nhất có ưu tiên. Cao nhất
b. Mức thấp nhất của MLFQ là FCFS.Practice Bài tập 15
c. FCFS cho những ưu tiên cao nhất cho công việc đã được tồn tại
lâu nhất.
D. Không.
5.6 Giả sử rằng một thuật toán lập kế hoạch (ở cấp độ của CPU ngắn hạn
lịch) ủng hộ những tiến trình đã sử dụng bộ vi xử lý ít nhất là
thời gian trong thời gian qua. Tại sao sẽ có lợi cho thuật toán này I / O-bound trình
gram nhưng không chết đói vĩnh viễn các chương trình CPU-ràng buộc?
Trả lời: Nó sẽ có lợi cho các I / O-bound chương trình vì tương đối
ngắn yêu cầu CPU nổ của họ; Tuy nhiên, các chương trình CPU-ràng buộc
sẽ không chết đói vì I / chương trình O-bound sẽ nhường CPU
tương đối thường xuyên để làm tôi của họ / O.
5.7 Phân biệt giữa PCS và SCS lịch.
trả lời: PCS lịch trình được thực hiện tại địa phương để xử lý. Đó là cách các
lịch trình thư viện thread Sợi lên LWPs sẵn. SCS lập kế hoạch là
những tình huống mà các hệ điều hành chủ đề lịch trình hạt nhân. Trên
các hệ thống sử dụng eithermany-to-one ormany-nhiều, hai lập kế hoạch
mô hình cơ bản khác nhau. Trên các hệ thống sử dụng một-một, PCS
và SCS là như nhau.
5.8 Giả sử một hành systemmaps đề người sử dụng cấp cho các hạt nhân bằng cách sử dụng
nhiều-nhiều mô hình mà các bản đồ được thực hiện thông qua việc sử dụng
các LWPs. Hơn nữa, hệ thống cho phép các nhà phát triển chương trình để tạo
chủ đề thời gian thực. Có cần thiết để ràng buộc một sợi thời gian thực đến một LWP?
Trả lời: Có, nếu không một sợi dùng có thể có để cạnh tranh cho một
LWP có sẵn trước khi được thực sự theo lịch trình. Bằng cách ràng buộc người sử dụng
thread để một LWP, không có độ trễ trong khi chờ đợi một LWP sẵn;
thread sử dụng thời gian thực có thể được dự kiến ngay lập tức.