UNIX系统调度时机:进程控制与调度策略
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更新于2024-07-12
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在操作系统课程的第二章"调度的时机"中,讨论的核心是进程管理和调度策略。作者徐宗元指出,UNIX系统采用伪异步执行模式来简化设计并提高效率,但同时也面临一个挑战:如何在系统程序(包括调度程序swtch)执行过程中,既保持系统的控制又能在核心态下进行调度。UNIX的设计者通过巧妙地利用处理机状态转换,即在处理机从核心态返回用户态的前一瞬间,对就绪进程进行优先级检查并进行调度,避免了直接使用系统调用带来的风险。
进程是操作系统的基本概念,它是程序并发执行的抽象,用于描述程序在并发环境下的运行情况。引入进程的目的是为了提高计算机资源的利用率,但同时也带来不可再现性和并发控制等问题。教学要求包括理解进程引入的必要性,掌握进程的定义、状态转换和进程控制块(PCB)的概念,以及进程上下文的理解。
内核功能在此章节占有重要地位,涉及到进程的"挂起"和"激活"操作的状态转换,以及创建、撤销、阻塞、唤醒等进程控制原语。学生还需要理解线程的概念,它是一种轻量级的执行单元,可以提高并发性能,同时了解信号量机制,它是实现进程互斥和同步的重要工具,如记录型信号量和P、V操作,以及它们在解决生产者-消费者问题中的应用。
此外,处理机调度是关键部分,包括作业调度和进程调度,需掌握不同调度算法的选择原则和适用场景,如抢占式调度、轮转调度等。死锁是并发控制中的难题,学生应了解其定义、原因和四个必要条件,以及预防和避免死锁的方法,如银行家算法和资源分配图的使用。操作系统结构方面,介绍模块接口法、层次结构法和客户/服务器架构,如Windows 2000框架。
本章内容全面且深入,从进程的引入到实际操作系统的调度与并发控制,为学生提供了操作系统核心原理和技术的详细学习路径。通过理解和掌握这些内容,学生能够更好地理解和设计高效、稳定的多道程序系统。
2014-08-20 上传
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