《调度与死锁》PPT课件

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1、第4章调度与死锁本章要点●调度类型与准则●调度算法●死锁的预防与避免●死锁的基本概念●死锁的检测与解除调度是操作系统的基本功能，几乎所有的计算机资源在使用之前都要经过调度。CPU是计算机中最主要的资源，经过调度，才把CPU分配给合适的资源。进程调度是多道程序运行的根本，通过进程之间的切换CPU,操作系统才可以提高计算机的效率。操作系统必须为多个进程分配计算机资源。对于处理机而言，可分配的资源是在处理机上的执行时间。处理机是操作系统中的重要资源，处理机调度算法不仅对处理机的利用率和用户进程的执行有影响，同

2、时还与内存等其他资源的使用密切相关，对整个计算机系统的综合性能指标也有重要影响。处理机？2处理机processor计算机系统中存储程序和数据，并按照程序规定的步骤执行指令的部件。程序是描述处理机完成某项任务的指令序列。指令则是处理机能直接解释、执行的信息单位。处理机包括中央处理器，主存储器,输入-输出接口。处理机加接外围设备就构成完整的计算机系统。■3●4.1调度类型与准则在多道程序系统中，内存中有多个进程，每个进程或者正在使用处理机，或者正在等待I/O的执行或其他事情的发生。处理机执行某个进程而保持忙

3、碌状态，而此时其他进程处于等待状态。多道程序的关键是调度。处理机的调度有三种：高级调度、中级调度和低级调度。●4.1调度类型与准则调度类型●高级调度●低级调度●中级调度就绪阻塞执行退出创建进程调度超时I/O请求或等待某事件I/O完成或事件发生接纳完成阻塞挂起就绪挂起挂起挂起激活激活I/O完成或事件发生低级调度中级调度高级调度调度的层次高级调度中级调度低级调度又称作业调度、宏观调度任务：决定将外存上后备队列中的哪些作业调入内存。调度工作决定接纳多少作业：取决于多道的程度，即内存允许放多少个作业。接纳哪些作

4、业：有调度算法决定。适用于批处理系统又称进程调度、微观调度任务：决定就绪队列中的哪些进程将获得处理机。调度方式非剥夺式剥夺式抢占原则时间片优先权进程长短适用于分时、实时、批处理系统又称对换程序主要作用：内存和外存对换区之间进行进程对换，以解决内存紧张问题。6进程调度方式●不可剥夺方式不可剥夺方式也被称为非抢占方式。采用这种调度方式时，一旦把处理机分配给某个进程，该进程将一直执行下去，直到运行完毕或因某种原因不能运行，才把处理机分配给其它进程，决不允许其它进程强占正在运行进程占有的处理机。优点：实现简单、

5、系统开销小，适用于批处理系统。缺点：但是难以满足有紧急任务的进程要求，不适用对时间要求比较严格的实时系统。7进程调度方式●可剥夺方式可剥夺方式也被称为抢占方式。在这种方式下，允许一个进程按照某种原则，抢占其它进程占有的处理机。抢占采用优先权原则的比较多，也就是说，如果一个进程比正在运行进程的优先级高，则它可以抢占处理机而运行。8进程调度时机●进程退出：当一个进程退出时必须进行调度。因为进程退出后CPU空闲必须从就绪队列中选择一个进程投入运行。如果没有就绪进程，通常操作系统提供空转进程。●进程阻塞：当进程

6、由于等待I/O、信号或其他原因而放弃CPU时，就必须选择另一个进程运行。9进程调度时机在另一些情况下，尽管在逻辑上不是必须的，但还是会经常发生：●新进程创建：在新进程创建时，新进程的优先级可能高于正在运行的进程，在可剥夺方式下，进程调度程序需要决定是否让新进程投入运行。●中断发生：当I/O设备完成了其他工作而发出I/O中断时，原来等待该设备的那个进程就会从阻塞状态变为就绪状态，此时，进程调度程序要决定是否选择该进程投入运行。●时钟中断：时钟中断发生时，有可能一个进程运行的时间片到了，进程调度程序要决定是

7、否选择其他进程投入运行。10调度的性能准则●面向用户的准则●响应时间快响应时间：从用户通过键盘提交请求到首次得到响应的时间●周转时间短：周转时间：作业从提交到完成的时间间隔。●优先权准则：按照进程的紧急程度、进程的大小、进程的等待时间等多种因素给每个进程规定一个优先级，系统调度室，安装优先级的高低选择进程●截止时间的保证：包括截止开始时间和截止完成时间11周转时间定义●周转时间Ti：一个用户作业被提交到完成的时间间隔。●平均周转时间●带权周转时间●平均带权周转时间12调度的性能准则●面向系统的准则●系统

8、吞吐量单位时间内完成的作业数。●处理机利用率一般系统中处理机的利用率是40%-90%●各类资源平衡利用一个好的调度算法应尽可能使系统中的所有资源都处于忙碌状态。●公平在没有用户或者系统的特殊要求时，进程应该被公平地对待，尽量避免进程“饿死”。13●调度算法是指根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法。●对于不同的系统目标，通常采用不同的调度算法。下面介绍一些常用的算法。●4.2调度算法14●先来先服务调度算法（FCFS）●短作业（进程）优