处理机调度与死锁

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1、第三章处理机调度与死锁3.1处理机调度的基本概念3.1.1高级、中级和低级调度1.高级调度(HighScheduling)又称作业调度、长程调度：决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为之创建进程、分配必要的资源，然后，再将新创建的进程排在就绪队列中。1.高级调度(HighScheduling)批处理系统：需作业调度分时系统：无需作业调度实时系统：通常无需作业调度在每次执行作业调度时，都须做出以下两个决定：1)接纳多少个作业2)接纳哪些作业1.高级调度(HighScheduling)2.低级调

2、度(LowLevelScheduling)进程调度、短程调度：决定就绪队列中哪个进程应获得处理机，然后再由分派程序执行把处理机分配给该进程的具体操作。三种类型的OS均需配置进程调度2.低级调度(LowLevelScheduling)进程调度方式：1)非抢占方式(Non-preemptiveMode)进程一旦获得CPU则一直执行，直至完成或被阻塞。采用非抢占方式，引起进程调度的因素：①正在执行的进程执行完毕，或因发生某事件而不能再继续执行；②执行中的进程因提出I/O请求而暂停执行；③在进程通信或同步过程中

3、执行了某种原语操作，如P操作(wait操作)、Block原语、Wakeup原语等。2)抢占方式(PreemptiveMode)正在执行的进程可以被中途剥夺CPU使用权进程调度方式抢占的原则有：优先权原则。(2)短作业(进程)优先原则(3)时间片原则。3.中级调度(Intermediate-LevelScheduling)中级调度又称中程调度(Medium-TermScheduling)。引入的主要目的：是为了提高内存利用率和系统吞吐量（存储器管理的对换）中程调度：将那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内

4、存资源，而将它们调至外存上去等待，把此时的进程状态称为就绪驻外存状态或挂起状态。当这些进程重又具备运行条件、且内存又稍有空闲时，由中级调度来决定把外存上的哪些又具备运行条件的就绪进程，重新调入内存，并修改其状态为就绪状态，挂在就绪队列上等待进程调度。3.1.2调度队列模型1.仅有进程调度的调度队列模型2.具有高级和低级调度的调度队列模型(1)就绪队列的形式：优先权队列、无序链表等(2)设置多个阻塞队列：每个队列对应于某一种进程阻塞事件该模型与上一模型的主要区别在于如下两个方面：2.具有高级和低级调度的调度

5、队列模型3.同时具有三级调度的调度队列模型3.1.3选择调度方式和调度算法的若干准则1.面向用户的准则(1)周转时间短。周转时间的长短是评价批处理系统性能、选择作业调度方式与算法的重要准则之一周转时间：从作业提交给系统开始，到作业完成为之的这段时间间隔（作业周转时间）作业在外存后备队列上等待（作业）调度的时间进程在就绪队列上等待进程调度的时间进程在CPU上执行的时间进程等待I/O操作完成的时间(1)周转时间短。平均周转时间：带权周转时间：W=T/TS平均带权周转时间:(1)周转时间短。(2)响应时间快响应

6、时间的长短是评价分时系统性能、选择分时系统中进程调度算法的重要准则之一响应时间：用户通过键盘提交一个请求开始，直至系统首次产生响应为止的时间，或者说直至屏幕上显示出结果为止的一段时间间隔键盘输入的请求信息传送到处理机的时间处理机对请求信息进行处理的时间形成的响应信息回送到终端显示器的时间(3)截止时间的保证截止时间是评价实时系统性能的重要指标，是选择实时调度算法的重要准则截止时间：某任务必须开始执行的最迟时间或必须完成的最迟时间(4)优先权准则三种系统均可应用本准则2.面向系统的准则(1)系统吞吐量高评

7、价批处理系统吞吐量：单位时间内所完成的作业数(2)处理机利用率好大中型系统中要考虑(3)各类资源的平衡利用大中型系统中要考虑3.2调度算法调度算法：根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法3.2.1先来先服务和短作业(进程)优先调度算法1.先来先服务（FCFS）调度算法特点：可用于作业调度、也可用于进程调度利于长作业（进程）、不利于短作业（进程）利于CPU繁忙型作业，不利于I/O繁忙型的作业(进程)FCFS实例1.先来先服务调度算法平均周转时间：平均带权周转时间2.短作业(进程)优先调度算法短作业优先(

8、SJF)调度算法：从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业，将它们调入内存运行。短进程优先(SPF)调度算法：从就绪队列中选出一估计运行时间最短的进程，将处理机分配给它，使它立即执行并一直执行到完成，或发生某事件而被阻塞放弃处理机时，再重新调度。平均周转时间：带权周转时间：W=T/TS平均带权周转时间:优点：有效的降低作业的平均等待时间，提高了系统的吞吐量。缺点：对长作业不利完全未考虑作业的紧迫程度作业的运行时间不