处理机调度与死锁_1ppt培训课件

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1、第三章处理机调度与死锁调度资源管理器模型阻塞进程Request()Release()策略进程进程进程进程资源池资源管理器资源描述表域描述Internalresourcename资源使用的内部名字，供操作系统使用Totalunit系统中配置的该资源类型的单元数目Availableunits某一资源类型的当前可用单元数Listofavailableunits一组可供进程使用的本资源类型的资源单元Listofblockedprocesses阻塞进程列表，它们在等待该资源类型资源系统中有m中资源每种资源有多个可用

2、单元数目进程可以请求可变的资源单元数目在任何给定的时刻，每种资源类型都存在一些可用的资源单元数目处理机调度（schedule）OS中的调度实质上是一种资源分配。概念上，CPU调度指为一组就绪的进程进行CPU分配的过程。CPU调度程序是由用于上下文切换的机制和确定就绪进程分配CPU顺序的策略[算法]构成的。机制（mechanism）与策略（policy）调度机制提供工具和环境来控制进程在不同的状态和队列间的转移；确定进程管理器如何时分复用CPU，进程如何被分配CPU和放弃CPU。调度策略定义了调度程序该从就

3、绪队列中选择哪一个进程来执行，以及什么时候进程被剥夺CPU。处于运行态的进程放弃CPU的原因进程执行结束。进程请求资源，但资源管理器确定不能为进程分配资源。进程进入阻塞态并且进入资源管理器的等待队列。中断产成后，CPU调度程序依据策略剥夺进程对CPU的使用，将其置入就绪队列。调度机制中断系统能够定期强制中断任何进程的执行。这种非自愿CPU共享技术的调度程序被称为剥夺式调度程序。这种技术可以由时钟和时钟驱动程序完成：时钟提供时间片单位，时钟设备处理程序调用调度程序完成重新调度。调度机制概念上，调度机制由几个

4、不同部分组成：排队器、分派器和上下文切换器。当一个进程变为就绪时，它的描述表会被更新来反映这种变化，排队器组件将描述表指针放入等候CPU的进程列表中。当调度程序把CPU从一个正在执行的进程中切换到另一进程执行时，上下文切换器组件将保存所有CPU寄存器的内容，保存到正在被移出的进程的描述表中。当应用程序进程被移出后，分派器被激活，从就绪队列中选择一个进程，而后完成从它选择的进程间的又一次上下文切换，从而分配CPU给选定的进程。调度程序的实现逻辑上说，调度程序由3个函数实现：当一个进程变换到就绪态时，调度程序

5、的排队器组件会被调用。OS中通常包含了一个保存内部CPU状态的函数。这是上下文切换代码的关键部分，也是系统调用和中断处理程序的一个重要部分。分派器是调度程序的主要部分，当为一个新进程分配CPU时，它会被调用。在中断驱动的系统中，分派器可以在中断/设备处理完中断之后被调用。调度程序的实现分派器运行时，CPU切换到核心模式，运行进程的CPU状态被保存，OS代码开始运行。CPU开始执行与系统调用或中断相关的特定的OS代码。当OS代码完成时，分派器被调用。分派器代码实现系统选择的策略，从就绪队列中选取一个进程运行

6、。算法与性能调度程序的执行时间被视为系统开销，它的执行效率对整个系统的行为的影响也极为关键。调度算法必须为选择哪个进程来执行定义标准。在每种情况下，性能决定了算法的选择。调度算法是根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法。选择调度算法的若干准则在一个操作系统的设计中，如何选择调度方式和调度算法，在很大程度上取决于操作系统的类型和目标。选择调度方式和算法的准则，有的是面向用户的，有的是面向系统的。面向用户的准则周转时间相应时间截止时间优先权面向系统的准则系统吞吐量处理机利用率资源的平衡利用进程调度模型就绪

7、队列调度程序CPU进程资源管理器进程资源进程就绪阻塞运行剥夺或自愿放弃分配请求完成新建进程调度算法－FCFS平均周转时间平均带权周转时间短进程优先[SPF]高优先权优先调度算法非抢占式优先权抢占式优先权优先权的设置静态优先权－[进程类型、资源需求、用户要求]动态优先权优先权设置－高响应比优先优先权的变化规律可描述为：由于等待时间与服务时间之和，就是系统对该作业的响应时间，故该优先权又相当于响应比RP。据此，又可表示为：时间片轮转及多级反馈队列死锁处理5.4死锁临界区的存在导致了死锁问题。在软件中，如果一个

8、进程在请求资源时持有另一个资源时，就有可能产生死锁。网格锁死锁产生的主要原因竞争资源。当系统中供多个进程所共享的资源，不足以同时满足它们的需要时，引起它们对资源的竞争而产生死锁；进程推进的顺序不当。进程在运行过程中，请求和释放资源的顺序不当，导致进程的死锁。竞争资源1竞争非剥夺性资源：2竞争临时性资源打印机R1磁带机R2P1P2P2Rel(R1)P2Rel(R2)P2Req(R1)P2Req(R2)P1Req(R1)P1Req