“操作系统”第3章处理机调度与死锁1.ppt

操作系统原理Principles of Operating System Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第3章 处理机调度与死锁 处理机是计算机系统中的重要资源，处理机调度就是按照一定的规则分派处理机，合理地分配和使用处理机。传统操作系统处理机调度的单位是进程，现代操作系统处理机调度的单位是线程。如何在进程间或线程间分配和回收处理机，处理机调度算法对整个计算机系统的综合性能指标有重要影响，不仅影响处理机的利用率和用户进程的执行，还与内存等其他资源的使用密切相关。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3.1.1 处理机调度的类型 我们可把处理机调度分成宏观调度（作业调度）、中程调度（交换调度，涉及进程在内存和外存之间的交换）和微观调度（进程调度和线程调度）三个层次。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 具有三级调度的调度队列模型 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3.1.2 宏观调度 宏观调度在多道批处理系统中对应作业调度，就是按照系统所规定的调度算法从系统已接纳的一批作业中选取一个子集，做好运行前的准备工作，使其进入内存并运行。现代操作系统中一般不配备作业调度。作业调度完成以下几方面的工作： ①按某种调度算法从后备队列中选取一个子集。 ②为选中的作业子集分配所需的资源，如内存、外设等。 ③为选中的作业子集创建相关进程。 ④填写修改被选中的作业的JCB及有关表格。 ⑤作业完成时的善后工作。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3.1.3 微观调度 微观调度也称低级调度，微观调度才是真正的处理机调度，在实际系统中对应线程调度、进程调度或任务调度。 ⑴微观调度要解决的问题 WHAT：按什么原则分配CPU，即调度算法。 WHEN：何时分配CPU，即调度的时机。 HOW：如何分配CPU，即调度过程，进程的上下文切换。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ⑵进程调度器 操作系统为了对进程进行有效的监控，需要维护一些与进程相关的数据结构，记录所有进程的运行状况，并在进程出让处理机或调度程序剥夺执行状态进程占用的处理机时，选择适当的进程分派处理机，完成上下文切换。我们把操作系统内核中与进程调度相关代码称为进程调度器(dispatcher)。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ⑶调度方式 非剥夺方式：也叫非抢占方式，调度程序一旦把处理机分配给某进程或线程后便让它一直执行下去，直到进程或线程完成或等待某事件而阻塞时，才把处理机分配给另一个进程或线程。 剥夺方式：也叫抢占方式，当一个进程或线程正在执行时，系统可以基于某种原则，剥夺已分配给它的处理机，将处理机分配给其他进程或线程。常用的剥夺原则有优先权原则和时间片原则。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3.2 调度算法 ⒈选择调度方式和算法的若干准则 调度算法的确定基于一定因素，我们希望好的调度算法是，系统