2025年rr算法考試題及答案一、選擇題（每題3分，共30分）1.以下關于RR（RoundRobin，輪轉(zhuǎn)調(diào)度）算法的基本概念，正確的是（）A.RR算法是一種非搶占式調(diào)度算法B.RR算法中每個進程被分配一個固定的時間片C.RR算法總是優(yōu)先調(diào)度優(yōu)先級最高的進程D.RR算法不適合分時系統(tǒng)答案：B解析：RR算法是一種搶占式調(diào)度算法，它為每個進程分配一個固定的時間片，當時間片用完時，該進程會被暫停，調(diào)度器會選擇下一個進程執(zhí)行。它不依賴進程的優(yōu)先級，而是按照輪轉(zhuǎn)的方式依次調(diào)度進程，非常適合分時系統(tǒng)，能讓每個用戶都能在一定時間內(nèi)得到CPU的響應。2.在RR算法中，時間片的大小對系統(tǒng)性能有重要影響。如果時間片設置得過大，會導致（）A.系統(tǒng)響應時間變長B.進程切換頻繁C.平均周轉(zhuǎn)時間變長D.進程等待時間變長答案：A解析：當時間片設置過大時，RR算法就近似于先來先服務（FCFS）算法。一個進程可能會連續(xù)占用CPU很長時間，這樣其他進程就需要等待更長的時間才能得到執(zhí)行，從而導致系統(tǒng)的響應時間變長。而進程切換頻繁是時間片過小的結(jié)果；平均周轉(zhuǎn)時間和進程等待時間的變化情況較為復雜，不是時間片過大必然導致的結(jié)果。3.假設有三個進程P1、P2、P3，到達時間分別為0、1、2，執(zhí)行時間分別為5、3、2。采用RR算法，時間片為2，那么P3的完成時間是（）A.4B.5C.6D.7答案：C解析：時間0：P1到達并開始執(zhí)行，時間片為2，執(zhí)行到時間2。時間1：P2到達，等待。時間2：P1時間片用完，P2開始執(zhí)行，P1進入就緒隊列。時間2：P3到達，等待。時間4：P2時間片用完，P3開始執(zhí)行，P2進入就緒隊列。時間6：P3執(zhí)行完畢。4.以下哪種情況不適合使用RR算法（）A.交互式系統(tǒng)B.實時系統(tǒng)C.多用戶的分時系統(tǒng)D.任務具有公平性要求的系統(tǒng)答案：B解析：實時系統(tǒng)對任務的響應時間有嚴格的要求，需要保證任務在規(guī)定的時間內(nèi)完成。而RR算法是按照輪轉(zhuǎn)的方式調(diào)度進程，不能保證實時任務的及時性，因此不適合實時系統(tǒng)。交互式系統(tǒng)、多用戶的分時系統(tǒng)和對任務公平性有要求的系統(tǒng)都可以使用RR算法來實現(xiàn)資源的合理分配。5.在RR算法中，一個進程在時間片用完時，它會（）A.被終止B.繼續(xù)執(zhí)行直到完成C.進入阻塞隊列D.進入就緒隊列尾部答案：D解析：當一個進程的時間片用完時，它會被暫停執(zhí)行，然后被放入就緒隊列的尾部，等待下一次調(diào)度。它不會被終止，也不會繼續(xù)執(zhí)行直到完成，除非它在下一次調(diào)度時再次獲得CPU并且在本次執(zhí)行中完成。同時，它并不一定是進入阻塞隊列，阻塞隊列是用于存放因等待某些資源而暫停執(zhí)行的進程。6.若系統(tǒng)中有n個進程采用RR算法調(diào)度，時間片為q，每個進程的執(zhí)行時間為t（t>q），則每個進程的響應時間最大為（）A.(n1)qB.nqC.(n1)q+tD.nq+t答案：A解析：響應時間是指從進程提交到首次獲得CPU時間的間隔。在RR算法中，一個進程最多需要等待前面(n1)個進程都執(zhí)行完一個時間片后才能獲得CPU時間，所以每個進程的響應時間最大為(n1)q。7.以下關于RR算法和優(yōu)先級調(diào)度算法的比較，正確的是（）A.RR算法總是比優(yōu)先級調(diào)度算法更公平B.優(yōu)先級調(diào)度算法不需要時間片的概念C.RR算法的平均周轉(zhuǎn)時間一定比優(yōu)先級調(diào)度算法小D.優(yōu)先級調(diào)度算法能更好地滿足實時任務的需求答案：D解析：A選項：RR算法在一定程度上保證了公平性，但在某些情況下，優(yōu)先級調(diào)度算法也可以通過合理設置優(yōu)先級來實現(xiàn)公平性，所以不能說RR算法總是更公平。B選項：優(yōu)先級調(diào)度算法也可以結(jié)合時間片的概念，例如搶占式優(yōu)先級調(diào)度算法中可以設置時間片來控制進程的執(zhí)行時間。C選項：RR算法和優(yōu)先級調(diào)度算法的平均周轉(zhuǎn)時間取決于具體的進程情況和參數(shù)設置，不能一概而論地說RR算法的平均周轉(zhuǎn)時間一定更小。D選項：優(yōu)先級調(diào)度算法可以根據(jù)任務的重要性和實時性要求設置不同的優(yōu)先級，能更好地滿足實時任務的需求。8.在RR算法中，時間片的選擇需要考慮的因素不包括（）A.系統(tǒng)的響應時間要求B.進程的平均執(zhí)行時間C.進程的優(yōu)先級D.系統(tǒng)的上下文切換開銷答案：C解析：時間片的選擇需要考慮系統(tǒng)的響應時間要求，時間片過小會導致進程切換頻繁，增加上下文切換開銷；時間片過大會使系統(tǒng)響應時間變長。進程的平均執(zhí)行時間也會影響時間片的選擇，如果時間片遠小于進程的平均執(zhí)行時間，會導致頻繁的進程切換。而進程的優(yōu)先級與時間片的選擇無關，RR算法不依賴進程的優(yōu)先級進行調(diào)度。9.假設有4個進程P1、P2、P3、P4，執(zhí)行時間分別為8、4、6、2，采用RR算法，時間片為2。則P1的周轉(zhuǎn)時間是（）A.16B.18C.20D.22答案：C解析：時間0：P1開始執(zhí)行，時間片為2，執(zhí)行到時間2。時間2：P1時間片用完，P2開始執(zhí)行，P1進入就緒隊列。時間4：P2時間片用完，P3開始執(zhí)行，P2進入就緒隊列。時間6：P3時間片用完，P4開始執(zhí)行，P3進入就緒隊列。時間8：P4執(zhí)行完畢，P1再次獲得CPU執(zhí)行。以此類推，經(jīng)過計算可得P1在時間20完成，所以P1的周轉(zhuǎn)時間是20。10.以下關于RR算法的實現(xiàn)，錯誤的是（）A.需要一個就緒隊列來存儲等待執(zhí)行的進程B.可以使用鏈表來實現(xiàn)就緒隊列C.時間片的管理可以通過硬件時鐘中斷來實現(xiàn)D.不需要記錄進程的狀態(tài)信息答案：D解析：RR算法的實現(xiàn)需要一個就緒隊列來存儲等待執(zhí)行的進程，鏈表是實現(xiàn)就緒隊列的一種常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。時間片的管理可以通過硬件時鐘中斷來實現(xiàn)，當時鐘中斷發(fā)生時，表示一個時間片用完，需要進行進程切換。同時，需要記錄進程的狀態(tài)信息，如就緒、執(zhí)行、阻塞等，以便正確地進行進程調(diào)度。二、填空題（每題4分，共20分）1.RR算法的核心思想是按照________的方式依次調(diào)度就緒隊列中的進程，每個進程被分配一個固定的________。答案：輪轉(zhuǎn)；時間片2.在RR算法中，當一個進程的時間片用完時，它會從________狀態(tài)轉(zhuǎn)換為________狀態(tài)。答案：執(zhí)行；就緒3.若系統(tǒng)中有5個進程采用RR算法調(diào)度，時間片為3，每個進程的執(zhí)行時間都為10，則每個進程的響應時間最大為________。答案：12解析：根據(jù)響應時間最大為(n1)q，這里n=5，q=3，所以(51)×3=12。4.RR算法的性能主要取決于________的大小，它的選擇需要綜合考慮系統(tǒng)的________和上下文切換開銷。答案：時間片；響應時間要求5.在RR算法中，就緒隊列通常采用________數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，以保證進程的輪轉(zhuǎn)調(diào)度。答案：隊列（或鏈表隊列）三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述RR算法的基本原理和優(yōu)缺點。答：基本原理：RR算法是一種時間片輪轉(zhuǎn)的調(diào)度算法。系統(tǒng)為每個進程分配一個固定的時間片，進程在獲得CPU后開始執(zhí)行，當時間片用完時，該進程會被暫停執(zhí)行，調(diào)度器會將其放入就緒隊列的尾部，然后選擇就緒隊列頭部的下一個進程執(zhí)行，如此循環(huán)，直到所有進程執(zhí)行完畢。優(yōu)點：公平性：每個進程都有機會在一定時間內(nèi)獲得CPU執(zhí)行，保證了各個進程的公平性。適合交互式系統(tǒng)：能讓用戶在較短的時間內(nèi)得到系統(tǒng)的響應，提高了用戶體驗。實現(xiàn)簡單：算法邏輯清晰，易于實現(xiàn)和維護。缺點：上下文切換開銷：頻繁的進程切換會增加系統(tǒng)的上下文切換開銷，降低系統(tǒng)的效率。時間片選擇困難：時間片的大小對系統(tǒng)性能影響較大，選擇不當會導致系統(tǒng)響應時間變長或進程切換過于頻繁。不適合實時系統(tǒng)：不能保證實時任務的及時性，無法滿足實時系統(tǒng)對任務響應時間的嚴格要求。2.如何選擇合適的時間片大小以優(yōu)化RR算法的性能？答：選擇合適的時間片大小需要綜合考慮以下幾個方面：系統(tǒng)的響應時間要求：如果系統(tǒng)對響應時間要求較高，如交互式系統(tǒng)，時間片應設置得較小，以保證用戶能在較短的時間內(nèi)得到系統(tǒng)的響應。但時間片過小會導致進程切換頻繁，增加上下文切換開銷。進程的平均執(zhí)行時間：如果進程的平均執(zhí)行時間較短，時間片可以設置得相對較??；如果進程的平均執(zhí)行時間較長，時間片可以適當增大，以減少進程切換的次數(shù)。上下文切換開銷：時間片過小會導致頻繁的進程切換，增加上下文切換開銷，降低系統(tǒng)的效率。因此，時間片的大小應足夠大，以減少上下文切換的頻率，但又不能過大，以免影響系統(tǒng)的響應時間。系統(tǒng)負載：當系統(tǒng)負載較高時，時間片可以適當增大，以減少進程切換的次數(shù)；當系統(tǒng)負載較低時，時間片可以適當減小，以提高系統(tǒng)的響應速度。一般來說，可以通過實驗和性能測試來確定合適的時間片大小，以達到系統(tǒng)性能的最優(yōu)。3.比較RR算法和先來先服務（FCFS）算法的異同點。答：相同點：都是用于進程調(diào)度的算法，目的是合理分配CPU資源，提高系統(tǒng)的利用率。都需要維護一個進程隊列，用于存儲等待執(zhí)行的進程。不同點：調(diào)度方式：RR算法是一種搶占式調(diào)度算法，每個進程被分配一個固定的時間片，當時間片用完時，進程會被暫停執(zhí)行，調(diào)度器會選擇下一個進程執(zhí)行。FCFS算法是一種非搶占式調(diào)度算法，按照進程到達的先后順序依次調(diào)度進程，一旦一個進程開始執(zhí)行，它會一直執(zhí)行直到完成或進入阻塞狀態(tài)。公平性：RR算法能保證每個進程在一定時間內(nèi)都有機會獲得CPU執(zhí)行，具有較好的公平性。FCFS算法可能會導致長進程長時間占用CPU，使短進程等待時間過長，公平性較差。響應時間：RR算法的響應時間相對較短，能讓用戶在較短的時間內(nèi)得到系統(tǒng)的響應，適合交互式系統(tǒng)。FCFS算法的響應時間可能較長，尤其是當長進程先到達時，短進程需要等待較長時間才能執(zhí)行。性能影響因素：RR算法的性能主要取決于時間片的大小，時間片選擇不當會影響系統(tǒng)的響應時間和效率。FCFS算法的性能主要取決于進程的到達順序和執(zhí)行時間，對進程的到達順序較為敏感。四、編程題（20分）編寫一個簡單的Python程序來模擬RR算法的調(diào)度過程。輸入為進程的到達時間和執(zhí)行時間，輸出每個進程的完成時間、周轉(zhuǎn)時間和帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間。```pythonclassProcess:def__init__(self,pid,arrival_time,burst_time):self.pid=pidself.arrival_time=arrival_timeself.burst_time=burst_timeself.remaining_time=burst_timepletion_time=0self.turnaround_time=0self.weighted_turnaround_time=0defround_robin(processes,time_quantum):n=len(processes)current_time=0ready_queue=[]completed_processes=[]whilelen(completed_processes)<n:將到達的進程加入就緒隊列forprocessinprocesses:ifprocess.arrival_time<=current_timeandprocessnotinready_queueandprocessnotincompleted_processes:ready_queue.append(process)iflen(ready_queue)==0:current_time+=1continuecurrent_process=ready_queue.pop(0)ifcurrent_process.remaining_time<=time_quantum:current_time+=current_process.remaining_timecurrent_process.remaining_time=0current_pletion_time=current_timecurrent_process.turnaround_time=current_pletion_timecurrent_process.arrival_timecurrent_process.weighted_turnaround_time=current_process.turnaround_time/current_process.burst_timecompleted_processes.append(current_process)else:current_time+=time_quantumcurrent_process.remaining_time-=time_quantumready_queue.append(current_process)輸出結(jié)果print("進程ID\t完成時間\t