機器人任務分配與調(diào)度策略考核試卷

機器人任務分配與調(diào)度策略考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在評估考生在機器人任務分配與調(diào)度策略方面的理論知識和實際應用能力，考察考生對常見調(diào)度算法的理解，以及在實際問題中運用這些算法進行決策的能力。

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.以下哪個算法不屬于任務調(diào)度算法？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.多級反饋隊列調(diào)度

D.優(yōu)先級調(diào)度

2.在任務調(diào)度中，以下哪個概念描述了任務完成的時間？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.延遲時間

D.優(yōu)先級

3.以下哪個調(diào)度算法不考慮任務執(zhí)行時間的動態(tài)變化？（）

A.動態(tài)優(yōu)先級調(diào)度

B.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

C.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

4.以下哪個調(diào)度策略可能導致饑餓現(xiàn)象？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.優(yōu)先級調(diào)度

C.輪轉調(diào)度（RR）

D.多級反饋隊列調(diào)度

5.在任務調(diào)度中，以下哪個指標描述了系統(tǒng)吞吐量？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.延遲時間

D.吞吐量

6.以下哪個調(diào)度算法適用于實時系統(tǒng)？（）

A.輪轉調(diào)度（RR）

B.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

7.在多處理器系統(tǒng)中，以下哪個調(diào)度算法可以提高處理器利用率？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

8.以下哪個調(diào)度算法適用于交互式系統(tǒng)？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

9.在任務調(diào)度中，以下哪個概念描述了任務等待的時間？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.延遲時間

D.等待時間

10.以下哪個調(diào)度算法可能導致死鎖？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

11.在任務調(diào)度中，以下哪個指標描述了任務的完成質量？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.延遲時間

D.完成質量

12.以下哪個調(diào)度算法適用于長時間運行的背景任務？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

13.在任務調(diào)度中，以下哪個概念描述了任務等待的次數(shù)？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.延遲時間

D.等待次數(shù)

14.以下哪個調(diào)度算法適用于多任務處理場景？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

15.在任務調(diào)度中，以下哪個指標描述了任務的完成時間？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.延遲時間

D.完成時間

16.以下哪個調(diào)度算法適用于多處理器系統(tǒng)？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

17.在任務調(diào)度中，以下哪個概念描述了任務執(zhí)行的平均時間？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.延遲時間

D.平均執(zhí)行時間

18.以下哪個調(diào)度算法適用于交互式系統(tǒng)？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

19.在任務調(diào)度中，以下哪個概念描述了任務等待的平均時間？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.延遲時間

D.平均等待時間

20.以下哪個調(diào)度算法適用于多任務處理場景？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

21.在任務調(diào)度中，以下哪個指標描述了任務的完成效率？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.延遲時間

D.完成效率

22.以下哪個調(diào)度算法適用于長時間運行的背景任務？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

23.在任務調(diào)度中，以下哪個概念描述了任務等待的次數(shù)？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.延遲時間

D.等待次數(shù)

24.以下哪個調(diào)度算法適用于多處理器系統(tǒng)？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

25.在任務調(diào)度中，以下哪個概念描述了任務執(zhí)行的平均時間？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.延遲時間

D.平均執(zhí)行時間

26.以下哪個調(diào)度算法適用于交互式系統(tǒng)？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

27.在任務調(diào)度中，以下哪個概念描述了任務等待的平均時間？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.延遲時間

D.平均等待時間

28.以下哪個調(diào)度算法適用于多任務處理場景？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

29.在任務調(diào)度中，以下哪個指標描述了任務的完成效率？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.延遲時間

D.完成效率

30.以下哪個調(diào)度算法適用于長時間運行的背景任務？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.以下哪些是任務調(diào)度中常見的調(diào)度策略？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.優(yōu)先級調(diào)度

D.多級反饋隊列調(diào)度

2.以下哪些因素會影響任務調(diào)度的決策？（）

A.任務執(zhí)行時間

B.任務優(yōu)先級

C.系統(tǒng)資源

D.系統(tǒng)負載

3.以下哪些調(diào)度算法屬于搶占式調(diào)度？（）

A.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

B.優(yōu)先級調(diào)度

C.輪轉調(diào)度（RR）

D.多級反饋隊列調(diào)度

4.以下哪些是任務調(diào)度中的性能指標？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.吞吐量

D.延遲時間

5.以下哪些調(diào)度算法適用于實時系統(tǒng)？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

C.優(yōu)先級調(diào)度

D.輪轉調(diào)度（RR）

6.以下哪些調(diào)度算法可能導致饑餓現(xiàn)象？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.優(yōu)先級調(diào)度

C.輪轉調(diào)度（RR）

D.多級反饋隊列調(diào)度

7.以下哪些是任務調(diào)度中的實時性要求？（）

A.精確度

B.響應時間

C.優(yōu)先級

D.吞吐量

8.以下哪些調(diào)度算法適用于多處理器系統(tǒng)？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

9.以下哪些是任務調(diào)度中的公平性要求？（）

A.優(yōu)先級

B.響應時間

C.吞吐量

D.延遲時間

10.以下哪些調(diào)度算法適用于交互式系統(tǒng)？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

11.以下哪些是任務調(diào)度中的效率要求？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.吞吐量

D.延遲時間

12.以下哪些是任務調(diào)度中的可預測性要求？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.吞吐量

D.延遲時間

13.以下哪些是任務調(diào)度中的靈活性要求？（）

A.優(yōu)先級

B.響應時間

C.吞吐量

D.延遲時間

14.以下哪些調(diào)度算法適用于長時間運行的背景任務？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

15.以下哪些是任務調(diào)度中的資源利用率要求？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.吞吐量

D.延遲時間

16.以下哪些調(diào)度算法適用于多任務處理場景？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.輪轉調(diào)度（RR）

C.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

D.優(yōu)先級調(diào)度

17.以下哪些是任務調(diào)度中的可靠性要求？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.吞吐量

D.延遲時間

18.以下哪些調(diào)度算法適用于高優(yōu)先級任務？（）

A.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

B.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

C.優(yōu)先級調(diào)度

D.輪轉調(diào)度（RR）

19.以下哪些是任務調(diào)度中的安全性要求？（）

A.響應時間

B.執(zhí)行時間

C.吞吐量

D.延遲時間

20.以下哪些是任務調(diào)度中的可維護性要求？（）

A.優(yōu)先級

B.響應時間

C.吞吐量

D.延遲時間

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.任務調(diào)度中的______是指任務從提交到開始執(zhí)行的時間間隔。

2.在______調(diào)度策略中，任務按照其優(yōu)先級進行調(diào)度。

3.______調(diào)度算法優(yōu)先選擇執(zhí)行時間最短的作業(yè)。

4.______調(diào)度算法適用于對實時性要求較高的系統(tǒng)。

5.______是指系統(tǒng)在一定時間內(nèi)能夠處理的最大任務數(shù)量。

6.在______調(diào)度中，任務按照一定的順序輪流執(zhí)行。

7.______是指任務完成所需的總時間。

8.______是指任務在就緒隊列中等待的時間。

9.______是指任務在執(zhí)行過程中由于等待資源而延遲的時間。

10.______是指任務在執(zhí)行過程中由于等待其他任務完成而延遲的時間。

11.______是指任務由于缺少資源而無法執(zhí)行的狀態(tài)。

12.在______調(diào)度中，每個任務的優(yōu)先級可以根據(jù)其執(zhí)行情況進行動態(tài)調(diào)整。

13.______是指任務在執(zhí)行過程中由于優(yōu)先級較低而被掛起的時間。

14.______是指系統(tǒng)在單位時間內(nèi)處理任務的平均數(shù)量。

15.在______調(diào)度中，任務按照其優(yōu)先級進行排序，優(yōu)先級高的任務先執(zhí)行。

16.______是指任務在就緒隊列中等待的最長時間。

17.______是指任務在執(zhí)行過程中由于資源沖突而等待的時間。

18.在______調(diào)度中，任務根據(jù)其執(zhí)行時間動態(tài)調(diào)整優(yōu)先級。

19.______是指任務在就緒隊列中等待的時間加上執(zhí)行時間。

20.______是指任務在執(zhí)行過程中由于優(yōu)先級較高而被提升的時間。

21.______是指任務在執(zhí)行過程中由于優(yōu)先級較低而被降級的時間。

22.在______調(diào)度中，任務按照其優(yōu)先級進行調(diào)度，但會考慮任務的執(zhí)行時間。

23.______是指任務在執(zhí)行過程中由于缺乏必要的資源而無法繼續(xù)執(zhí)行。

24.在______調(diào)度中，任務按照其到達時間進行排序，并按照順序執(zhí)行。

25.______是指任務在就緒隊列中等待的時間加上執(zhí)行時間減去到達時間。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）調(diào)度算法總是優(yōu)先執(zhí)行執(zhí)行時間最長的作業(yè)。（）

2.輪轉調(diào)度（RR）算法可以避免饑餓現(xiàn)象。（）

3.優(yōu)先級調(diào)度算法中，具有相同優(yōu)先級的任務可以同時執(zhí)行。（）

4.在多級反饋隊列調(diào)度中，每個隊列的優(yōu)先級是固定的。（）

5.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）調(diào)度算法在實時系統(tǒng)中不常用。（）

6.動態(tài)優(yōu)先級調(diào)度算法中，任務優(yōu)先級是根據(jù)任務執(zhí)行情況動態(tài)調(diào)整的。（）

7.調(diào)度算法的目的是提高系統(tǒng)吞吐量和響應時間。（）

8.在優(yōu)先級調(diào)度中，高優(yōu)先級任務永遠不會被低優(yōu)先級任務阻塞。（）

9.在輪轉調(diào)度中，每個任務的執(zhí)行時間必須小于時間片大小。（）

10.在最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）調(diào)度中，系統(tǒng)吞吐量總是最高的。（）

11.在多處理器系統(tǒng)中，輪轉調(diào)度可以提高處理器利用率。（）

12.優(yōu)先級調(diào)度算法中，優(yōu)先級高的任務總是先于優(yōu)先級低的任務執(zhí)行。（）

13.在多級反饋隊列調(diào)度中，新到達的作業(yè)會進入最高優(yōu)先級的隊列。（）

14.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）調(diào)度算法可以確保所有任務都得到響應。（）

15.在優(yōu)先級調(diào)度中，任務一旦被選中執(zhí)行，就會一直執(zhí)行直到完成。（）

16.在輪轉調(diào)度中，如果一個任務執(zhí)行時間超過了時間片大小，它將被重新放入就緒隊列的末尾。（）

17.在最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）調(diào)度中，任務的執(zhí)行順序是固定的。（）

18.在動態(tài)優(yōu)先級調(diào)度中，任務優(yōu)先級的變化只受系統(tǒng)調(diào)度算法的影響。（）

19.在優(yōu)先級調(diào)度中，具有相同優(yōu)先級的任務會按照先來先服務（FCFS）的原則執(zhí)行。（）

20.在多處理器系統(tǒng)中，最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）調(diào)度算法可以提高系統(tǒng)吞吐量。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請詳細解釋什么是任務調(diào)度中的“饑餓”現(xiàn)象，并討論在哪些調(diào)度算法中可能會出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象，以及如何避免或減少饑餓現(xiàn)象的發(fā)生。

2.設計一個簡單的任務調(diào)度算法，該算法能夠根據(jù)任務的優(yōu)先級和估計執(zhí)行時間進行調(diào)度。請描述算法的基本原理，并給出一個示例來說明算法的工作過程。

3.討論在多處理器系統(tǒng)中，如何選擇合適的任務調(diào)度策略來提高系統(tǒng)的吞吐量和響應時間。請比較和對比幾種常見的多處理器調(diào)度算法，并說明它們的優(yōu)缺點。

4.分析實時任務調(diào)度中的關鍵因素，如任務的截止時間、優(yōu)先級和資源需求。請?zhí)岢鲆环N考慮這些因素的實時任務調(diào)度策略，并解釋其如何確保任務的及時完成。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題一：

某工廠的自動化生產(chǎn)線需要同時處理多種產(chǎn)品加工任務。每種產(chǎn)品加工任務都有其特定的加工步驟和所需資源。以下為幾種任務及其所需資源：

-任務A：需要機器1和機器2，預計執(zhí)行時間為2小時。

-任務B：需要機器1，預計執(zhí)行時間為1小時。

-任務C：需要機器2和機器3，預計執(zhí)行時間為3小時。

-任務D：需要機器1和機器3，預計執(zhí)行時間為2.5小時。

現(xiàn)有三臺機器，機器1、機器2和機器3可以同時工作，但每臺機器同一時間只能用于一個任務。請設計一個任務調(diào)度策略，使得所有任務都能在預定時間內(nèi)完成，并最小化等待時間。

2.案例題二：

一個無人駕駛車輛的調(diào)度系統(tǒng)需要處理以下任務：

-任務E：在A點接乘客，預計行駛時間為15分鐘。

-任務F：將乘客送到B點，預計行駛時間為20分鐘。

-任務G：在B點接另一個乘客，預計行駛時間為10分鐘。

-任務H：將第二個乘客送到C點，預計行駛時間為25分鐘。

車輛最多只能同時執(zhí)行兩個任務，且每個任務都需要在特定地點進行乘客交接。請設計一個調(diào)度策略，確保所有任務都能在預定時間內(nèi)完成，并最大化車輛的利用率。

標準答案

一、單項選擇題

1.D

2.A

3.B

4.A

5.D

6.C

7.B

8.D

9.D

10.D

11.C

12.B

13.C

14.B

15.D

16.A

17.B

18.C

19.A

20.D

21.B

22.D

23.C

24.B

25.A

26.D

27.D

28.B

29.D

30.C

二、多選題

1.ABCD

2.ABCD

3.ABC

4.ABCD

5.ABCD

6.AB

7.ABC

8.ABC

9.ABCD

10.ABCD

11.ABCD

12.ABCD

13.ABCD

14.ABCD

15.ABCD

16.ABCD

17.ABCD

18.ABCD

19.ABCD

20.ABCD

三、填空題

1.響應時間

2.優(yōu)先級

3.最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

4.最短剩余時間優(yōu)先（SRTF）

5.吞吐量

6.輪轉調(diào)度（RR）

7.執(zhí)行時間

8.等待時間

9.延遲時間

10.中斷時間

11.阻塞狀態(tài)

12.動態(tài)優(yōu)先級調(diào)度

13.掛起時間

14.吞吐量

15.優(yōu)先級

16.等待時間

17.資源沖突

18.動態(tài)優(yōu)先