《资源分配与调度》PPT课件

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1、第五章资源分配与调度（一）资源管理功能（二）资源分配的机构和策略（三）死锁概念5.1资源管理功能5.1.1资源管理功能1.目的：保证资源的高利用率；在“合理”时间内使所有顾客有获得所需资源的机会；对不可共享的资源实施互斥使用；防止由资源分配不当而引起的死锁。2.资源管理的任务：资源管理的描述－－数据结构确定资源的分配原则（调度原则）执行资源分配（实施）存取控制和安全保护5.1.2资源的静态分配和动态分配1.资源的静态分配系统对作业一级采用资源静态分配方法。当一个进程（或程序）运行前，将它要求的资源一次分配给该进程，直到该进程终止，释放其占用的所有资源。效率太低2.资源的动态分配系统

2、对进程一级采用资源动态分配方法。系统在进程运行中，根据进程提出的资源需求，进行资源的动态分配和回收。资源利用率提高，但有可能造成死锁5.2资源分配的机构和策略5.2.1资源分配机构1.资源描述器（1）什么是资源描述器描述各类资源的最小分配单位的数据结构如：主存的最小分配单位：在分页分配中——主存页面磁盘的最小分配单位：磁盘面中的一个扇区（2）资源描述器的内容资源名、资源类型、最小分配单位的大小、最小分配单位的地址、分配标志描述器链接信息、存取权限、密级最后一次存取时间、记帐信息2.资源信息块（1）什么是资源信息块描述某类资源的请求者、可用资源情况和该类资源分配程序等必要信息的数据结

3、构。（2）资源信息块的内容（3）中央处理机资源信息块5.2.2资源分配策略1.先请求先服务（FIFO策略）排序原则：按请求的先后次序排序。每个新产生的请求均排在队尾，而当资源可用时，资源分配程序从队列中选取第一个请求，并满足其需要。适用范围：系统中的一切资源。优点：简单、系统开销小。缺点：有时显得不合理，系统无法进行干预。2.优先调度在优先调度策略下，对于每一个进程（或作业）要指定一个优先级，优先级反映了进程要求处理的紧迫程度。排序原则：按优先级的高低排序。每个新产生的请求，按优先级的高低插到相应的位置。而当资源可用时，选取队列中第一个请求，并满足其需要。优先级的确定：主要由系统来

4、确定，并可动态改变。使用范围：由于系统开销大，主要适用于系统中的紧缺资源。便于资源的动态分配。3、适应调度4、均衡调度5、针对设备特性的调度移臂调度旋转调度5.3死锁5.3.1什么是死锁1.死锁的例子（1）设备共享进程PA、PB，共享一台打印机和一台磁带机时刻t1：进程PA——占用打印机进程PB——占用磁带机时刻t2：进程PA——又请求磁带机进程PB——又请求打印机问：以后会发生什么情况？两个进程并发执行时，当P1进程占用R1、P2进程占用R2时，P1要求R2，由于P2已占有R2而得不到，P1进程只有等待；P2申请R1，由于P1已占有R1而得不到，P2进程只有等待，就出现了死等的情

5、况。2（2）用信号灯的P、V操作描述死锁信号灯设置：S1：表示R1可用，初值为1S2：表示R2可用，初值为1讨论两种资源请求序列：2.什么是死锁死锁简单的定义：两个或两个以上的进程等候着一个永远不会发生的事件时所取的一种系统状态。教材上关于死锁的定义：两个或两个以上并发进程，如果每个进程持有某种资源，而又等待着别的进程释放它或它们现在保持着的资源，否则就不能向前推进。此时，每个进程都占用了一定的资源，但又都不能向前推进。这种现象称为死锁。5.3.2死锁的起因和条件1.引起死锁的原因死锁的产生与资源分配策略和并发进程执行的速度有关2.死锁的起因和条件(1)引起死锁的原因进程竞争资源，

6、而资源不足当系统中供多个进程共享的资源不足以同时满足进程的需要时，就可能引起进程对资源的竞争而产生死锁进程推进顺序不合适在进程运行过程中，若请求和释放资源的顺序不当，可能会导致进程死锁有打印机5台，N个进程竞争使用，每个进程同时使用2台打印机，则N取哪些值时，系统不会死锁？设系统某类资源有m个，有n个进程，所有进程对资源的最大需求数据之和小于m+n时，系统不会发生死锁N=1或2时，系统资源数大于进程要求N=3或4时，系统资源数小于进程要求，最好情形是先每个进程分配1个资源，此时剩余2个（或1个）资源，只要分配给任何一个进程，该进程就可以完成，从而释放所有资源N=5时，当每个进程分配

7、一个打印机，系统已无剩余资源，每个进程都没有获得需要的资源数，不能完成，也不能释放其所占资源，死锁(2)死锁的必要条件资源的分类根据资源是否可抢占可抢占资源：指资源占有者进程虽然仍需要使用资源，但系统可以根据某原则强行将该资源剥夺，分配给其他进程不可抢占资源：指资源一旦被进程占有，只有当进程不再使用而主动释放资源外，其他进程不得强行抢占其资源根据资源使用方式共享资源：指资源同时可以为多个进程共同使用独享资源：指资源同一时刻只能为一个进程单独使用通常进程因竞争独享、不可