（本题满分 7 分）系统采用优先级（优先级越大表示优先级越高）与时间片轮转调度算法，仅当发生时钟中断时才触发抢占 CPU 操作，时钟中断间隔为 10 ms。进程首次进入就绪队列时，其时间片为 50 ms。若进程因时间片用完而返回就绪队列，其优先级值减 1；若进程被更高优先级进程抢占而返回就绪队列，其优先级值保持不变。当多个进程优先级相同时，先进入就绪队列的进程优先被调度。四个进程的到达时刻、初始优先级与 CPU 运行时间如下表所示：

（1）从 10 ms 开始进程调度，直至所有进程调度结束，此时中断次数与 CPU 调度次数分别为多少？P1、P2、P3、P4 各自的首次调度发生在哪个时刻？（5 分）

（2）若时间片由 50 ms 改为 100 ms，CPU 调度次数将增大、不变还是减少？若时钟中断间隔由 10 ms 改为 1 ms，系统开销将增大、不变还是减少？（2 分）

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【答案】

（1）中断次数、CPU 调度次数与各进程首次调度时刻模拟调度过程，考虑时钟中断每 10 ms 发生一次，进程到达、完成及调度事件如下：

• 10 ms：P1、P2 到达，CPU 空闲，调度 P2 运行（首次调度）。
• 20 ms：时钟中断，P2 运行 10 ms 后被更高优先级的 P4 抢占，调度 P4 运行（首次调度）。
• 70 ms：时钟中断，P4 时间片用完，优先级减 1，调度 P2 运行。
• 80 ms：时钟中断，P2 完成，调度 P4 运行。
• 90 ms：时钟中断，P4 完成，调度 P1 运行（首次调度）。
• 140 ms：时钟中断，P1 时间片用完，优先级减 1，调度 P3 运行（首次调度）。
• 180 ms：时钟中断，P3 完成，调度 P1 运行。
• 225 ms：P1 完成，所有进程结束。中断次数：从 10 ms 开始，时钟中断时刻为 10, 20, …, 220 ms，共 22 次。CPU 调度次数：共 7 次（10 ms、20 ms、70 ms、80 ms、90 ms、140 ms、180 ms）。首次调度时刻：
• P1:90 ms
• P2:10 ms
• P3:140 ms
• P4:20 ms

（2）参数变化的影响

• 时间片由 50 ms 改为 100 ms：时间片增大，进程因时间片用完而让出 CPU 的次数减少，更多进程可能一次运行完成，从而降低进程切换频率，CPU 调度次数减少。
• 时钟中断间隔由 10 ms 改为 1 ms：中断更频繁，每次中断均需进行调度检查，可能增加上下文切换次数与中断处理时间，系统开销增大。