第三章 处理机调度与死锁.pptVIP

第三章 处理机调度与死锁 重点 掌握进程调度算法，各适用于何种情况 理解常用的几种实时调度算法 理解产生死锁的原因 掌握银行家算法避免死锁 难点 多道程序设计中的各种调度算法 响应比高者优先调度算法的计算过程 银行家算法 第三章 处理机调度与死锁 知识点 处理机调度及调度算法 多处理机环境下的进程（线程）调度方式 产生死锁的原因和必要条件 预防死锁的方法，死锁的检测与解除 银行家算法 第三章 处理机调度与死锁 处理机是计算机系统中的重要资源 在多道程序环境下，进程数目通常多于处理机的数目 系统必须按一定方法动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程 处理机利用率和系统性能（吞吐量、响应时间）在很大程度上取决于处理机调度 第三章 处理机调度与死锁 处理机调度的基本概念 调度算法 实时调度 多处理机系统中的调度 产生死锁的原因和必要条件 预防死锁的方法 死锁的检测与解除 处理机调度的基本概念 高级、中级和低级调度 进程调度的任务 确定算法的原则 进程调度方式 调度队列模型 选择调度方式和调度算法的若干准则 处理机调度的基本概念 作业是用户在一次解题或一个事务处理过程中要求计算机系统所做工作的集合，包括用户程序、所需的数据及命令等 作业的状态：一个作业进入系统到运行结束，一般需要经历收容、运行、完成三个阶段，与之相对应的是作业的三种状态 后备状态 运行状态 完成状态 处理机调度的基本概念 作业状态间转换 高级、中级和低级调度 高级调度(High Scheduling) 作业调度或长程调度（Long-Term Scheduling） 主要任务是按一定的原则对外存上处于后备状态的作业进行选择，给选中的作业分配内存、输入/输出设备等必要的资源，并建立相应的进程，放入就绪队列，以使该作业的进程获得竞争处理机的权利 也称为接纳调度（Admission Scheduling） 高级调度的时间尺度通常是分钟、小时或天 高级、中级和低级调度 在每次作业调度时，须决定： 接纳多少个作业 即允许多少个作业同时在内存中运行，取决于多 道程序度（Degree of Multiprogramming） 作业太多 服务质量下降 作业太少 资源利用率低 接纳哪些作业 取决于作业调度算法 先来先服务 短作业优先 作业优先权调度 响应比调度 高级、中级和低级调度 低级调度 进程调度或短程调度（Short-Term Scheduling） 主要任务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进程，将处理机分配给它 常见的低级调度有非抢占式和抢占式两种 低级调度的时间尺度通常是毫秒级的。由于低级调度算法的频繁使用，要求在实现时做到高效 高级、中级和低级调度 中级调度(Intermediate-Level Scheduling) 中程调度(Medium-Term Scheduling) 引入目的是为了提高内存利用率和系统吞吐量。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 主要任务是按照给定的原则和策略，将处于外存对换区中的重又具备运行条件的就绪进程调入内存，或将处于内存就绪状态或内存阻塞状态的进程交换到外存对换区 处理机调度的基本概念 高级、中级和低级调度 进程调度的任务 确定算法的原则 进程调度方式 调度队列模型 选择调度方式和调度算法的若干准则 进程调度的任务 进程调度的任务 是控制、协调进程对CPU的竞争,即按一定的调度算法从就绪队列中选中一个进程，把CPU的使用权交给被选中的进程 处理机调度的基本概念 高级、中级和低级调度 进程调度的任务 确定算法的原则 进程调度方式 调度队列模型 选择调度方式和调度算法的若干准则 确定算法的原则 具有公平性 资源利用率高（特别是CPU利用率） 在交互式系统情况下要追求响应时间（越短越好） 在批处理系统情况下要追求系统吞吐量 处理机调度的基本概念 高级、中级和低级调度 进程调度的任务 确定算法的原则 进程调度方式 调度队列模型 选择调度方式和调度算法的若干准则 进程调度方式 非抢占方式(Non-preemptive Mode) 抢占方式(Preemptive Mode) 进程调度方式 非抢占方式(Non-preemptive Mode) 当某一进程正在处理机上执行时，即使有某个更为重要或紧迫的进程进入就绪队列，该进程仍继续执行，直到其完成或发生某种事件而进入完成或阻塞状态时，才把处理机分配给更为重要或紧迫的进程 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I/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