处理机调度与死锁2

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1、第8讲教学目的：熟悉处理机调度层次；了解调度队列模型；了解调度准则。教学重点：掌握处理机调度的三个层次；理解调度队列模型；理解选择调度方式和调度算法的准则。教学难点：处理机调度的三个层次。第三章处理机调度与死锁3.1处理机调度的层次3.2调度队列模型和调度准则3.3调度算法3.4实时调度3.5产生死锁的原因和必要条件3.6预防死锁的方法3.7死锁的检测与解除3.1处理机调度的层次3.1.1高级调度(HighScheduling)（作业调度、宏观调度、长程调度）根据某种算法，把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存。

2、它的调度对象是作业。1.作业与作业步(1)作业(Job)(2)作业步(JobStep)(3)作业流2.作业控制块JCB(JobControlBlock)(1)为了管理和调度作业，在多道批处理系统中为每个作业设置了一个作业控制块，它是作业在系统中存在的标志，其中保存了系统对作业进行管理和调度所需的全部信息。(2)作业控制块中包含的内容。(3)每当作业进入系统时，系统便为每个作业建立一个JCB。3.作业调度(接纳调度)(AdmissionScheduling)(1)作业的主要功能(2)在每次执行作业调度时，都须做出以下

3、两个决定。①接纳多少个作业；②接纳哪些作业。3.1.2低级调度(LowLevelScheduling)（进程调度、微观调度、短程调度）1.低级调度的主要功能(1)保存处理机现场信息；(2)按某种算法选取进程；(3)把处理器分配给进程。2.低级调度中的三个基本机制(1)排队器；(2)分派器(分派程序)；(3)上下文切换机制。(1)非抢占方式(Non-preemptiveMode)在采用非抢占调度方式时，可能引起进程调度的因素可归结为这样几个：①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；②执行中的进程因

4、提出I/O请求而暂停执行；③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。3.进程调度方式这种调度方式的优点是实现简单、系统开销小，适用于大多数的批处理系统环境。但它难以满足紧急任务的要求——立即执行，因而可能造成难以预料的后果。显然，在要求比较严格的实时系统中，不宜采用这种调度方式。(2)抢占方式(PreemptiveMode)抢占的原则有：①优先权原则。②短作业(进程)优先原则。③时间片原则。2.1.3中级调度(Intermediate-LevelSc

5、heduling)（交换调度、中程调度）(Medium-TermScheduling)引入中级调度的主要目的，是为了提高内存利用率和系统吞吐量。应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存资源，而将它们调至外存上去等待，把此时的进程状态称为就绪驻外存状态或挂起状态。当这些进程重又具备运行条件、且内存又稍有空闲时，由中级调度来决定把外存上的哪些又具备运行条件的就绪进程，重新调入内存，并修改其状态为就绪状态，挂在就绪队列上等待进程调度。3.2调度队列模型和调度准则1.仅有进程调度的调度队列模型图3-1仅具有进程调度的调

6、度队列模型3.2.1调度队列模型2.具有高级和低级调度的调度队列模型图3-2具有高、低两级调度的调度队列模型(1)就绪队列的形式。(2)设置多个阻塞队列。图3-2示出了具有高、低两级调度的调度队列模型。该模型与上一模型的主要区别在于如下两个方面。3.同时具有三级调度的调度队列模型图3-3具有三级调度时的调度队列模型3.2.2选择调度方式和调度算法的若干准则1.面向用户的准则(1)周转时间短。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。①作业i的周转时间Ti=Tei-TsiTsi：提交时间；Te

7、i：完成时间。或Ti=运行时间＋等待时间②意义:说明作业i在系统中停留时间的长短。③平均周转时间描述为：④如何估价对用户：周转时间越小越好。对系统：平均周转时间越小(吞吐量越大)越好。问题：不准确。为什么？例：作业运行时间等待时间周转时间(分钟)1520252202040该调度算法对哪个作业有利呢？原因：周转时间中包含了运行时间。平均周转时间同样也有类似的问题。解决办法：去掉运行时间的影响。★1520(2)带权周转时间①定义：带权周转时间指：作业的周转时间T与系统为它提供服务的时间TS之比。W=T/TS②意义:说明

8、作业i在系统中的相对等待时间。③平均带权周转时间④精确度：高于周转时间和平均周转时间(2)响应时间快。(3)截止时间的保证。(4)优先权准则。2.面向系统的准则系统吞吐量高。(2)处理机利用率好。(3)各类资源的平衡利用。