处理机调度与死锁-严军勇

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1、处理机调度与死锁第三章回顾：具有挂起状态的进程状态图执行活动就绪静止就绪活动阻塞静止阻塞激活挂起接纳新建终止分派/调度时间片用完激活挂起事件发生完成事件发生事件等待Abstract1、调度类型2、调度准则3、调度算法4、实时调度5、死锁与饥饿LearningobjectivesofthispartBytheendofthislectureyoushouldbeableto:解释什么是响应时间,周转时间,截至时间，吞吐量理解进程调度的目标、类型、原则理解决策方式:非抢占&抢占分析掌握主要调度算法：FCFS,时间片轮转，短

2、作业优先，高优先权优先，高响应比优先，反馈理解实时系统及类型实时操作系统的特征理解掌握：实时调度，截止调度理解死锁条件、预防死锁、避免死锁、检测死锁、解除死锁,银行家算法(安全状态vs.不安全状态)调度目标Responsetime（响应时间）Throughput（系统吞吐量）Processorefficiency（处理机效率）Fairness(公平性，防止进程饥饿)3.1调度类型按调度的层次划分：Long-termscheduling（长程调度）Medium-termscheduling（中程调度）Short-term

3、scheduling（短程调度）长程调度又称为高级调度、作业调度，它为被调度作业或用户程序创建进程、分配必要的系统资源，并将新创建的进程插入就绪队列，等待短程调度作业：比程序更广泛，包含通常的程序和数据，还配有一份作业说明书，系统根据作业说明书对程序的运行进行控制。在批处理系统中，是以作业为基本单位从外存调入内存的。作业步：在作业运行期间，每个作业都必须经过若干个相对独立又相互关联的顺序加工步骤才能得到结果，把其中的每一个加工步骤成为一个作业步。作业步一般分成：编译、连接装配、运行。作业控制块（JCB）：作业在系统中的

4、标志，其中保存了系统对作业进行管理和调度所需的全部信息。每当作业进入系统时，系统便为每个作业建立一个PCB，根据作业类型将它插入相应的后备队列中。作业调度程序依据一定的调度算法来调度它们，被调度到的作业将会装入内存。在作业运行期间，系统就按照JCB中的信息对作业进行控制。当一个作业执行结束进入完成状态时，系统负责回收分配给它的资源，撤销它的作业控制块。高级调度（长程调度）作业调度功能：根据作业控制块中的信息，审查系统能否满足用户作业的资源需求，以及按照一定的算法，从外存的后备队列中选取某些作业调入内存，并为它们创建进程

5、、分配必要的资源。然后再将新创建的进程插入就绪队列，准备执行。作业进入系统后，先驻留在磁盘上（批处理队列中）。长程调度从该队列中选择作业，为之创建进程。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：太多或太少都不可2)接纳哪些作业：调度算法高级调度（长程调度）短程调度又称为进程调度、低级调度，调度内存中的就绪进程执行。功能:决定就绪队列Which进程将获得处理机1、保存处理机的现场信息，2、按某种算法选取进程，3、把处理机分配给进程。进程调度中的三个基本机制1、排队器2、分派器3、上下文切换机制进程调

6、度方式非抢占方式：简单，实时性差抢占方式:时间片原则、优先权原则、短作业优先原则。中程调度又称为中级调度，它调度换出到磁盘的进程进入内存，准备执行中程调度配合对换技术使用。其目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。在多道程序度允许的情况下，从外存选择一个挂起状态的进程调度到内存（换入）短程调度中程调度新建就绪执行长程调度阻塞/挂起阻塞图3-1调度与进程状态转换就绪/挂起总结外存内存占用cpu3.2.1调度的队列模型一、仅有进程调度的队列模型就绪队列CPU阻塞队列交互用户时间片完进程调度进程完成等待事件事件出现3.2.1

7、调度的队列模型二、具有高/低级模型就绪队列CPU阻塞队列时间片完进程调度进程完成等待事件1事件1出现后备队列阻塞队列等待事件2事件2出现作业调度3.具有三级调度的调度队列模型就绪队列CPU就绪、挂起队列时间片完进程调度进程完成后备队列阻塞、挂起队列事件出现作业调度阻塞队列等待事件挂起事件出现中级调度交互型作业3.2.1调度队列模型3.2.2选择调度方式和算法的若干准则一、面向用户的准则1．周转时间短（常用于批处理系统）概念：作业从提交――>完成的时间.分为：（1）驻外等待调度时间（2）驻内等待调度时间（3）执行时间（4

8、）阻塞时间一、面向用户的准则平均周转时间平均带权周转时间可见带权w越小越好,Ts为实际服务时间。3.2.2选择调度方式和算法的若干准则一、面向用户的准则2．响应时间快：（对交互性作业）概念：键盘提交请求到首次响应时间（1）输入传送时间（2）处理时间（3）响应传送时间3．截止时间的保证：即某任务开始执行的最迟时间或必须完成的最迟时间