操作系统课件第3章

第三章处理 调机与度锁死第三 章理处调机与死锁度3.1 处理机调度层的次3.2调 度列队型模调和准则度 .3 3调算度法 3. 实时调度 34.5 产生死锁的因和必原条要件3 6 预.防死的方法 3锁7.死锁 检测与的解除

第三 处理机调度与死锁

章3. 处1理调度机层的次不同作业系的统，常通需要经不历的处同机 理度调，作才能获业处理机得而执。 批量型行作：业需后经先历业作调度高(调级 )度进程、调(低级度度)调才能，得处理 机获。 终端作型业只：经过进程调需。 在度完较的操善系统作，往中还设置往了级调 度中

。

第章三处 机调度与死理锁

.1 处理3机度的层次3调..1 高1调级度.1作业作业和 步(1) 业作Job)(。业是一作个比序程为广泛更概念，的它不仅 包了含通的常程和数序，而据还且应配一有份作说业书， 明统系据根说明该书来程对序运行的进控制行在。处批理统系 ，是中以业为作基本位从外单存入调存的内。

第三章 理处机调与度锁死

(2 作业)(步JobS tp)。e常，通作在运行业间期，个 每作业必都经过须干个若相对立独又相，关联的互序顺加步工骤才能 得到果，结我把其们的每一个加中工步骤为一称个作业 步各作业步之间存在着，相联系互，往往把是上一作业个 的步出输作下一个作业步为的入输。如，一例典个型作业 可的分三个成作步业：① “译”编作业，步过执行编通程译序 源程对序进行译编，生若干个产目程标序；段② 连“装结配 ”作业步，将编译”作业“步产生的若所个目干标程段序装 配可执成行的目标序；③ 程运“行作业”步将，执可的行标 程序读入目内存控制并运行。 其(3 作)流。业若干个业作入进统系后被，次依存放外存在上 ，便形这成了入输作的业流；在操作系统控制的下，逐 个业作进处理行，于便形是成处了理作业。流

第章三 理处机调度与锁 2死.作业控块制JB(Job CoCnrotlB lok)

c为管了理调和作度，在业多道批理系处统为中每作个 业设了一置个作业控块，制同进程如控制是进块在系统中程存在 的志一标样，是作业它系在中存在的标统，其中保志了存系 对作统进业管理和行调度需的所全信部息在。JCB所中含包的内 因系容统而异，通应常包的内容含有作业标：、识用 名称户、用户帐户作、业类(型CPU 繁忙型I/O、繁 忙、批量 型型终、端)型、作状态、调度业信息优先(级、作已运业时行间)、资源需求 预(计行时间、要求运内存小、要大求/OI备设 的型类和量等)、进数入系统时间、开处始理时间作、完成业时 、间业作出时退、资源间使情况用等。

三章 第理处调机度与死 锁每当作进业系统入，系时

统便为个每业建立一作J个C,B根据作 业型类将插入相它应的后队备列。作中调业度程依

据一序定的度算法来调度它们，被调度到调的作业将装入会内。在存业运作行期间系统，按照JC就B的中信对息业作进行 制控当一。作个执业行结进束完成状态入，系统时负回责收分给它配资的，源撤消它作业的控制块。

第三章处理 调机与度死锁3 .业作度调 业调作的主度功能要是据作业根制控中块信的息审查， 系统否满能足用户作业的源需求资，及按以一定的照法算 ，从外存后备队的列选中某些作业取调内存入，为并它们建 进程创、配分要必资源。的后再然新创建的进将插入程绪就队 ，列准备行执因此，有。也时把业作度称调接纳调为 度(Admisison Scehulidgn)。

三第 处理机调章度与死锁 对户用而言，总希自望己业的周作转时间可尽的少能最好，

周时间就转于作业的等执时间行。 系统对说，则希来作业望的均平周转间尽可能少，有利于时提高CP U的利用率系统的和吐吞量。为 ，此个系统每选择在业作调算度时法既应考虑用，户 的要，又求能保确统具有较系高的率效在每次执。作行业调度时， 都须做出下两个决定以。第三章

处 理调机度与锁 1死)决定接纳多少个作 业 业调度作次每接纳要少多作个业进内存，入取于多决道程 度序(Degreeo Mfltupirgormmiag)n即允，许多个作少同业时在内 存运中。 当内行存同时运行中作业的目数多太时，能会影响可系 统到服的质务，比如，量周转使间时长太但如果。在存中内 时运行同作业数的太量时少，会导致又统系资的利用源率系 和吞吐统量太，因此，多道程序度低确定应根的系据的统模规 和运速行等情况做度当适折衷。的

第章三 处机理调度与锁 2) 决死接定哪纳作些 业将哪应些作从外存业调入存内，这取将决于采所的用 调度算法。 先先服来务度算调法最(单简),是指这将最早进外入存的 作业最调先入存内；

短作业优先度调算法常(),用将外存是上最短作的业 先调入最内；存 于作基业先级的优调算度法常(用),该法算将是外上存 先优最级高作业优先调的内存；入 “ 响比应高者优”先的调算度(较法)。好

三章 处理第机度调与锁 3死..1 2低调级度通常也低把调度级(LwoL eevlS hceudilg)n称为进程调度 或短程调度Sh(otrTrmeSch deulni)g它所调度，的象对是 进(程或内级线程核。进)程调度是基本最一的种度调在多，道批处 理、时和分时实三类种型的OS,中都必配置这级须 度。 调.1低级度的功调能 低级度调用决定就于绪队中的列个哪程进(内或核线程级 为，述方便，叙以后写只进)应程获处得理机，然再后由派程分序 执行处把理分配给该进程的具体机作。

第操三章 处机理度与调死

低锁调级的主要功能如度：下(1 保)处存机理的场现息。信进程调度进在调行度时首，先 要保存需前当进的处程机理现的信息，场程如序计器、多数 个通寄存器用中内容等的，它将们入送该进的进程程控块 制P(C)中B的相应元。 (单2 )某按算法选种取程。低级调进程序度按某算种如法优先数 法算、转轮法等从就绪队，列选取中个进一程，把的状态它 为运改行状态并，备把准处理分机给配它。 (3 )把理器处分配给进。程由分程派序(ispDtchear)把处理 器配分给进。此时程为需选中的进程恢处复理现机场，即把中 选程进的程控制进块内关有处理机场的信现装入息理处器应的相 各个寄存器，把处理器中控制的权给该进交，让程它取出的从断点处开始继 续行运

第三章 。理机调度处死与锁 2.程调进度中三的基个本机制 为了实进程调度，现具应有如三下个基机制：本(1)排 器队。了为提进高程调的度率，应效事先将系统所中的就有绪进按照一程的方式定排一个或成个队列，以多

调度程序便能最快找地到它。(2) 派器(分派程分)。序分器派由把程进度调序所选程定的进程 从就，绪队列取中出进该，程然后进上下行文切，换 将理处机分给配它

第三章处理 调度机死与锁(3) 上文下换切机制。当对处机理行进换时，切发会生 两对上文下切换操作: 一第上对文切下换操：系统将作存保当进前程上的文下而,装入派程序的分下上文以，分便派序运程行； 第 对上下二切文换：移将分出派程序而把，选新进程的PCU 现信息装入到场理处机各的个相应寄存中。器

第三章 理处调度与机锁死3 .程调度方进 进式调程可度采用下述种两度调方。式1 非)抢方式(Non占rpempteie vMod)e采用在种这度调方式，一时把处理机旦配给某进分程后，不管要它运行长多间时，一直都让它行运下，去不决会为因时钟中断原因等而抢正占在运行进程的理机，也不允处许其 进程抢它已占分经给配它处的机。理直至进该完成，程自愿释放理机处，发生或某事件被阻而时塞，才把处再机理分给配他进其。程

第章三处理机调度 死锁

与在采用非占抢调方式时度可，引起能进程度的因调素可归结 如为几个：下() 1正在行的执进程执行毕完或，发因某生件事而不能再 继续执行； ()2 行中的进程执因提出/I请O而求暂执停；行(3) 在程通信进或同过步程执行了某中原种语操，如作 P作(w操ait作操)、lBoc原语k、Waekpu语原。等优 :实现点简，系统单销开小，用于适大多数的处理批统系 境环 。缺

点：以满足紧难急务任的要求——即执立行，因而能可造 成以难预的料果。

后

三第章处 机理度调与锁死 2 )占方抢(式rPempeitv eoMde )种这度调式允许方调度程根据某序原种去暂则某停正个执行在进程，将已的配给该进程分的处理重新机配给另分一程。进 优点 可以：止防一个进长程时间占长处用机，理能大多 数为程进供提更平公的务，特服别能满足是对响时应间有着 较格严要的实时求任务需的求。 缺点：抢方式比占非占方抢调式所需付出的开销较大。度

第章三处 机调理度与死锁抢占调方度式是基一定原则的于主，要有如几条：下(1) 先权优则。原通常是一对些要重和的紧急作业的予赋较 的优先高。当权种这业作到时达如，其优先权比果正执行进在程 优的权先，高停便止在执行(当前正的)程，进处将理分机给配优 先权高的新的到进程使，执行；或之者说，许优先权允的高 新进程到抢当占前进程处理的机

(2) 短作。(进程业优先)原。则新当到的作达业进程)比(在执行正 的作业进程(明)显的时短，暂将停前当长作业进(程的)行， 执处将机理分配给新到短作业(进程的),使之先优执； 或行者，说短作业 进程)(以可占抢当较前作业(进长)的处程机理。

第章三处理 机度调与锁死(3)时 间原片则各进程按时间。片流运行轮当一个，间时片 完用，便后止停进程该执的行重而进新行调。度种这原适则于用 时分系统、多大的实数系时统以及要求，高较批处理系的统。

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