操作系统中的处理机调度与死锁分析

"操作系统（Linux）第三章处理机调度与死锁的内容概览" 在操作系统中，处理机调度是确保系统高效运行的关键部分，特别是在多道程序设计系统中。本章节详细探讨了处理机调度的三个层次，即高级调度、低级调度和中级调度，以及它们在操作系统中的作用。 1. 高级调度（作业调度）主要负责从外部存储的后备队列中选择合适的作业调入内存。这个阶段决定了系统接纳多少作业以及接纳哪些作业，通常依据一定的调度算法进行决策。高级调度关注的是系统的整体资源利用率和周转时间。 2. 低级调度（进程调度）则关注于进程层面，它决定当前就绪队列中的哪个进程应该获取处理机。调度方式有两种：非抢占式和抢占式。非抢占式允许进程运行直至自然结束或被阻塞，而抢占式则可以在满足特定条件时中断正在运行的进程，转而执行优先级更高的进程。 3. 中级调度（中程调度）介于高级调度和低级调度之间，主要处理内存资源紧张的情况。它将内存中无法运行的进程换出到外存，当内存有空闲时再将进程调回内存并恢复其就绪状态。这样可以提高内存的利用率和系统的响应速度。 除了调度层次，调度还涉及到调度队列模型和调度准则。不同的调度队列模型反映了不同级别的调度如何相互配合，例如仅进程调度、高级和低级调度的结合，以及完整的三级调度模型。调度准则通常包括周转时间、响应时间、公平性和效率等因素，以满足不同类型的用户需求，如交互式用户和批处理用户。 接着，章节转向了死锁这一关键主题。死锁是指两个或多个进程相互等待对方释放资源，导致系统无法继续执行的状态。理解死锁产生的原因和必要条件对于防止和解决死锁至关重要。这些条件包括互斥条件、占有并等待条件、无剥夺条件和循环等待条件。 最后，章节讨论了预防死锁的方法，如避免循环等待、资源预分配和银行家算法等，以及死锁的检测与解除策略，如通过资源分配图进行死锁检测和通过撤销进程或者回滚资源来解除死锁。 本章内容涵盖了处理机调度的全面知识，从调度的层次结构到调度策略的选择，再到死锁问题的分析和解决方案，为理解和优化操作系统提供了理论基础。