第三章(处理器调度)

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1、第三章处理机调度与死锁教学重点处理机的三级调度调度方式和各种调度算法产生死锁的原因和必要条件处理死锁的基本方法死锁的预防与避免死锁的检查和解除一高级、中级和低级调度用户作业从驻留在外存成为后备作业开始，直到运行结束退出系统为止，可能会经历三级调度过程：高级调度、中级调度和低级调度。高级调度（长程调度、作业调度）多道程序设计的操作系统中，程序或作业只有组织成进程才能运行。用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程、分配必要的资源，然后，再将新创建的进程排在就绪队列上，准备执行。1）接纳多少个作业2）接纳哪些作业进入内存低级调度（短程调度、进程调度）用来决定就

2、绪队列中的哪个进程应获得处理机，然后再由分派程序把处理机分配给该进程的具体操作。低级调度的两种调度方式：非抢占方式非抢占方式中引起进程调度的因素：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；执行中的进程因提出1／O请求而暂停执行；在进程通信或同步过程中执行了某种原语操作，如P操作（wait操作）、Block原语、Wakeup原语等。抢占方式抢占的原则：（1）优先权原则。（2）短作业（进程）优先原则。（3）时间片原则。两种调度方式的比较抢占方式开销比非抢占方式大，但抢占方式能避免一个进程长时间占用CPU，因而能给进程提供较好的服务。中级调度（中程调度）它决定主存储器中所

3、能容纳的进程数，引入中级调度的主要目的，是为了平滑和调整系统负荷，提高内存利用率和系统吞吐量。二调度队列模型仅有短程调度的调度队列模型具有高级调度和短程调度的调度队列模型同时具有三级调度的调度队列模型三选择调度方式和调度算法的若干准则面向用户的准则1）周转时间短所谓周转时间，是指从作业被提交给系统开始，到作业完成为止的这段时间间隔（称为作业周转时间）周转时间=Tt-Tc周转时间包括四部分：作业在外存后备队列上等待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操作完成的时间平均周转时间：某作业的带权周转时间WW=T/Ts该作业的周转时间系统为该作

4、业服务的时间系统的平均带权周转时间2）响应时间快所谓响应时间，是从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。3)截止时间的保证所谓截止时间，是指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)优先权准则基于优先权让某些紧急的作业能得到及时处理。面向系统的准则系统吞吐量高。吞吐量是指在单位时间内，系统所完成的作业数。资源利用率高：使得CPU或其他资源的使用率尽可能高且能够并行工作。处理机利用率好。公平性——确保每个用户每个进程获得合理的CPU份额或其他资源份额，不会出现饿死情况。四调度算法1）先来先服务（FCFS）调度算法既可用于作业调度，又可用于进程调

5、度；按作业或进程到达的先后次序挑选作业或进程，先到达的先选中；缺点：但只顾及到作业（或进程）等候时间，而没考虑作业（或进程）要求服务时间的长短和作业（或进程）的优先级。FCFS算法比较有利于长作业（进程），而不利于短作业（进程）。有时为了等待长作业的执行，而使短作业的周转时间变得很大。从而，平均周转时间也变大。进程名到达时间服务时间开始执行时间完成时间周转时间带权周转时间A010111B110011011001C21101102100100D31001022021991.992）短作业（进程）优先调度算法SJ(P)F既可用于作业调度，又可用于进程调度；是以进入系统的作业（进程）所

6、要求的CPU时间长短为标准，总是选取估计计算时间最短的作业（进程）投入运行。SJ(P)F的缺点：它克服了FCFS偏爱长作业的缺点，算法对长作业不利；该算法完全未考虑作业的紧迫程度，因而不能保证紧迫性作业（进程）会被及时处理。忽视了作业等待时间由于作业（进程）的长短只是根据用户所提供的估计执行时间而定的，而用户又可能会估计不准运行时间，致使该算法不一定能真正做到短作业优先调度。3）高优先权优先调度算法（1）优先权调度算法的类型非抢占式优先权算法抢占式优先权调度算法常用于要求比较严格的实时系统中，以及对性能要求较高的批处理和分时系统中。（2）优先权的类型静态优先权静态优先权是在创建进

7、程时确定的，且在进程的整个运行期间保持不变。确定进程优先权的依据：1.进程类型：系统进程的优先权高于一般用户进程的优先权。2.进程对资源的要求3.用户要求；用户进程的紧迫程度动态优先权在创建进程时所赋予的优先权，是可以随进程的推进或随其等待时间的增加而改变的，以便获得更好的调度性能。(3)高响应比优先调度算法（HRRF）由于该算法既考虑了作业（进程）的等待时间又考虑作业（进程）的运行时间，是FCFS和SJ(P)F的折中。该算法中，为每个作业（进程）赋予了一个优先权：优先权=（等待