操作系统：调度与死锁详解

"本章深入探讨了操作系统的调度与死锁问题，涵盖了处理机调度的三个层次：高级调度、中级调度和低级调度，以及死锁产生的原因、预防方法和解决策略。" 操作系统中的调度是确保多任务环境下的资源公平分配和高效运行的关键机制。在第4章中，我们主要关注了以下几个方面： 1. 高级调度（Long-term Scheduling）：又称作业调度，主要用于决定哪些外存上的作业应该被调入内存，以便创建进程并分配资源。作业调度主要存在于批处理系统中，因为在这种系统中，作业需要先在外存等待。作业调度需要考虑接纳作业的数量和选择哪些作业。 2. 低级调度（Short-term Scheduling）：也称为进程调度，是最基础的调度形式，负责从就绪队列中选择一个进程并分配处理机。所有操作系统都需要进程调度来保证执行的连续性和效率。 3. 中级调度（Medium-term Scheduling）：主要目的是提高内存的利用率和系统吞吐量。当进程无法继续执行时，中级调度会将进程换出到外存，让其他进程有机会执行。在采用虚拟存储技术的分时系统中，中级调度通常涉及到页面交换。 死锁是操作系统中一个严重的问题，发生在两个或多个进程互相等待对方释放资源而形成的一种僵局。理解死锁的原因和必要条件是避免和解决这个问题的关键： 1. 产生死锁的原因：主要包括资源竞争和非剥夺性资源，以及进程的环路等待。 2. 死锁的必要条件：互斥条件、请求和保持条件、不剥夺条件和环路等待条件。 为了解决死锁，可以采取预防、避免或检测与解除的策略： 3. 预防死锁：通过设计系统使得死锁的必要条件无法满足，例如避免循环等待资源。 4. 检测与解除死锁：操作系统可以定期检查是否存在死锁状态，并在发现后采取如回滚、资源剥夺等措施解除死锁。 本章内容深入讲解了调度的层次和死锁管理，对于理解和设计高效、安全的操作系统至关重要。