三级调度：内存队列详解与作业、进程关系

在操作系统中，调度机制是关键组成部分，它涉及多个层次的决策过程，包括作业调度、进程调度以及中级调度。首先，让我们深入理解三级调度的概念： 1. **高级调度（High-Level Scheduling）** - 也称为作业调度或长程调度，主要在批处理系统中发挥作用，其任务是将外存上的作业调入内存。接纳策略决定了调度算法的选择，如FCFS（先来先服务）或短作业优先。作业被划分为独立但相关的作业步，每个作业由作业控制块（JCB）描述其状态，如进入、后备、运行和完成。 2. **中级调度（Intermediate-Level Scheduling）** - 主要关注内存与外存之间的数据交换，通过引入内外存对换功能来提高系统吞吐量和内存利用率。中级调度涉及到进程在内存中的运行，处理机分配给就绪队列中的进程，同时考虑非抢占和抢占式调度策略，如时间片和优先权原则。 3. **低级调度（Low-Level Scheduling）** 或进程调度，是操作系统的核心部分，负责决定就绪队列中哪个进程获得处理器执行。这涉及进程的创建、阻塞和唤醒，以及两种调度方式：非抢占式，如Windows 3.x的模型，直到进程阻塞或完成；抢占式调度则允许根据设定的策略暂停进程，例如时间片轮转。 这些调度层次紧密相连，从宏观的作业管理到微观的处理器分配，共同确保系统的高效运作。理解这些调度机制对于避免死锁问题至关重要。死锁是指两个或多个进程因争夺资源而互相等待对方释放资源，导致系统无法继续执行。死锁的形成有四个必要条件，包括互斥、占有并等待、不剥夺和循环等待。预防死锁的方法包括资源预分配、避免循环等待等，而检测和解除死锁的策略则涉及死锁检测算法和死锁恢复机制。 因此，掌握操作系统中的调度算法，特别是如何有效地设计和实施这些调度策略，是提高操作系统性能、优化资源利用和确保系统稳定运行的基础。在讨论过程中，还要注意作业、进程和线程之间的关系，以及它们在内存和外存的不同状态和转换。