"操作系统处理机调度涉及多个层面,包括高级调度、中级调度和低级调度。高级调度负责从外存的作业中选择合适的作业,分配内存和资源,并创建进程。作业由程序、数据和作业说明书组成,通过作业控制块(JCB)来管理。低级调度则频繁地从就绪队列中选择进程,分配处理机。此外,调度队列模型和调度算法对于处理机分配至关重要。死锁是系统中的一种危险情况,产生的原因包括资源争夺和不可抢占等必要条件。预防死锁的方法包括避免循环等待和资源预分配,而死锁的检测则用于发现并解决系统中的死锁问题。"
操作系统是计算机系统的核心组成部分,处理机调度是其关键功能之一,确保系统资源的有效利用和高效运行。在操作系统中,处理机调度分为三个层次:
1. 高级调度(Job Scheduling):主要关注作业层面,即从大量的待处理作业中选择一部分放入内存。作业调度根据作业控制块(JCB)中的信息,评估作业的资源需求并应用调度算法选择作业。一旦作业被选中,系统为其分配内存、I/O设备等资源,并创建对应的进程。
2. 中级调度(Medium Level Scheduling):在内存资源有限的情况下,中级调度负责将部分进程换出到外存,释放内存供其他进程使用,同时确保进程可以快速恢复执行。这样可以提高系统的并发性和资源利用率。
3. 低级调度(Process Scheduling):主要处理进程层面,从就绪队列中快速选择一个进程,将其分配给处理机执行。低级调度的决策通常基于各种调度算法,如FCFS(先来先服务)、SJF(最短作业优先)、优先级调度等,以优化响应时间和吞吐量。
死锁是系统中两个或更多进程相互等待对方释放资源,导致所有进程都无法继续的情况。死锁的四个必要条件包括互斥、占有并等待、无剥夺和环路等待。为了防止死锁,可以采取预防措施,例如避免循环等待资源,强制资源预分配,或者在设计系统时要求一次性请求所有需要的资源。另外,死锁的检测机制可以帮助系统识别并解除已存在的死锁状态。
调度队列模型描述了不同状态的进程如何组织和管理,调度算法的选择直接影响系统的性能。常见的调度算法有轮转法、多级反馈队列等,每种算法都有其适用场景和优缺点,需要根据系统需求和目标来选择。
处理机调度、调度队列模型、死锁的预防和检测都是操作系统中不可或缺的概念,它们共同确保了系统的稳定运行和资源的合理分配。