处理机调度与死锁课件

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1、第三章处理机调度与死锁在多道程序环境下，进程的数目往往多于处理器的数目，多个进程共享处理机资源就必然引起对处理机的竞争，这就要求操作系统采取一定的策略（调度算法），动态地将处理机分配给各个进程使之能够执行。处理机调度算法对整个计算机系统的综合性能指标有重要影响6/28/20211第三章处理机调度与死锁调度策略考虑：①周转时间②吞吐率③响应时间④设备利用率研究的内容有：①作业与进程的关系②作业调度策略与算法③进程调度策略与算法处理机调度6/28/20212第三章处理机调度与死锁第三章处理机调度与死锁3.1处理机调度的层次3.2调度队列模型和调度准则3.3调度算法3.4实

2、时调度3.5产生死锁的原因和必要条件3.6预防死锁的方法3.7死锁的检测与解除6/28/20213第三章处理机调度与死锁可把处理机调度分成三个层次：高级调度中级调度低级调度3.1处理机调度的层次6/28/20214第三章处理机调度与死锁概念功能设计结构设计建档详细设计编辑输入输出执行链接编译调试需求分析修改一般编程过程编辑输入作业的定义6/28/20215第三章处理机调度与死锁作业的定义作业：是指在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的有关该次业务处理的全部工作。用户的观点：在一次业务处理过程中，从输入程序和数据到输出结果的全过程。系统的观

3、点（针对作业进行资源分配）：作业由程序及数据（作业体）和作业说明书（作业控制语言）组成。批处理系统以作业为单位把程序和数据输入内存以便执行。作业由不同的顺序相连的作业步组成。作业步：是在一个作业的处理过程中，计算机所做的相对独立的工作。6/28/20216第三章处理机调度与死锁每个作业步运行的结果产生下一个作业步所需要的文件。一个作业步能否正确地执行，依赖于前一个作业步是否成功地完成。作业步之间的关系6/28/20217第三章处理机调度与死锁作业组织作业由程序、数据和作业说明书三部分组成。程序和数据完成用户所要求的业务处理工作。作业说明书则体现用户的控制意图。用批处理

4、控制方式组织的作业，在作业进入系统之前，程序员除了要准备好源程序和初始数据外，还必须用作业控制语言来书写一份作业控制说明书，系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据，使之执行和操作。在批处理系统中，把一批作业依次放置在相应的输入设备上，在操作系统的控制下，依次将它们输入辅助存储器中，这样就形成了一个作业流，也称输入流。6/28/20218第三章处理机调度与死锁作业说明书作业说明书包括作业基本情况、作业控制、作业资源要求的描述；它体现用户的控制意图。如：预计运行时间、要求的资源情况、执行优先级等。作业基本情况描述：用户名、作业名、编程语言、最大处理时间等；作业控制描述

5、：作业控制方式、作业步的操作顺序、作业执行出错处理等；作业资源要求描述：处理时间、优先级、内存空间、外设类型和数量、库函数或实用程序等；6/28/20219第三章处理机调度与死锁作业的建立建立一个作业必须把该作业所包含的程序和数据输入到计算机的外部辅助存储设备上，而且还要由作业注册程序在系统中为该作业申请建立起一个相应的作业控制块。即作业的建立过程包括两个子过程：作业的输入；作业控制块的建立。6/28/202110第三章处理机调度与死锁JCB的建立在系统把作业信息输入到外存输入井之后，还需要根据作业说明书中的说明及其它信息建立作业控制块(JCB)。只有在获得JCB表项

6、和足够的输入井空间之后，一个作业才可能创建成功。JCB是作业存在的唯一标志。作业进入系统时，则为之建立JCB，当作业退出系统时，则其JCB也被撤消。6/28/202111第三章处理机调度与死锁作业控制块内容：作业名、作业类型、资源要求、当前状态、资源使用情况以及该作业的优先级等。作业类型：计算型（要求CPU时间多）、管理型（要求输入/输出量大）和图形设计型（要求高速图形显示）等。资源要求：该作业估计执行时间、要求最迟完成时间、要求的内存量和外存量、要求的外设类型及台数以及要求的软件支持工具库函数等。6/28/202112第三章处理机调度与死锁资源使用情况：作业进入系统

7、时间、开始执行时间、已执行时间、内存地址、外设台数等。作业进入系统时间：指作业的全部信息进入输入井，作业的状态成为后备状态的时间。开始执行时间：指该作业被调度程序选中，其状态由后备状态变为执行状态的时间。内存地址：指分配给该作业的内存区起始地址。外设台数：指分配给该作业的外设实际台数。优先级：用来决定该作业的调度次序。可以由用户给定，也可以由系统动态计算产生作业名作业类型资源要求资源使用情况优先级当前状态其它作业控制块6/28/202113第三章处理机调度与死锁作业的状态作业从提交给系统直到它完成后离开系统前的整个活动过程，要经历四种不同状态：①提交