操作系统处理机调度：三级调度详解

"具有三级调度的调度队列模型-操作系统处理机调度" 操作系统中的处理机调度是一个关键的组件，它负责管理系统的资源分配，确保进程的公平和高效运行。在具有三级调度的模型中，调度分为高级调度、中级调度和低级调度三个层次。 1. 高级调度（作业调度） 高级调度主要关注作业层面，它是从大量的外部存储上的后备作业中挑选部分作业，将其调入内存并分配必要的资源，如内存空间、输入/输出设备等。作业通常包括程序、数据和作业说明书。作业控制块（JCB）用于存储作业的相关信息，如作业的状态、资源需求等。高级调度根据作业控制块中的信息和预设的调度算法来决定接纳哪些作业，并为它们创建进程。接纳作业的数量取决于系统的多道程序度，而接纳的具体作业则由调度算法决定。高级调度的频率相对较低，可能几分钟才执行一次。 2. 中级调度 中级调度介于高级调度和低级调度之间，它的主要任务是管理内存资源。当内存资源紧张时，中级调度会将部分内存中的进程换出到外存，使得其他等待的作业有机会进入内存。这涉及到从内存的就绪状态转换到外存的就绪状态，以及从内存的阻塞状态转换到外存的阻塞状态。中级调度的目标是优化内存使用，提高系统的整体效率。 3. 低级调度（进程调度） 低级调度关注的是进程层面，它频繁地从就绪队列中选择一个进程，分配处理机时间。进程调度的决策通常是基于特定的调度算法，如轮转法、优先级调度等。低级调度的执行速度非常快，可能每几十毫秒就会进行一次，以确保系统的响应时间和吞吐量。 除了调度队列模型，死锁也是操作系统中的一个重要主题。死锁是指两个或多个进程相互等待对方释放资源，导致它们都无法继续执行的情况。死锁的产生通常需要四个必要条件：互斥、请求与保持、不剥夺和循环等待。防止死锁的方法包括避免这些条件的出现，例如避免循环等待通过资源排序和一次性分配资源，或者通过银行家算法等手段预先检查系统是否安全。死锁的检测通常涉及系统资源的监控和诊断，以识别并解除死锁状态。 总结来说，处理机调度的三级模型确保了操作系统能够有效地管理进程和资源，而死锁的预防和管理则是为了保证系统的稳定性和可靠性。理解这些概念对于理解和优化操作系统性能至关重要。