进程调度与死锁详解：操作系统关键章节

操作系统第四章进程调度与死锁是学习操作系统理论的重要部分，本章节主要探讨了在多道程序环境下，如何有效地管理和利用计算机系统中的处理器资源。进程调度是这一核心内容，它涉及以下几个关键知识点： 1. 进程调度的必要性：在多任务环境下，处理机数量通常少于运行的进程数，因此需要进程调度来决定哪个进程应获得处理器资源。这是操作系统设计的关键问题之一。 2. 进程调度的类型和准则：主要包括高级调度（作业调度）、中级调度（内存管理）和低级调度（线程调度）。高级调度关注内存中作业的调度，中级调度负责内存与外存之间的交换，低级调度则关注就绪进程的快速切换。 3. 调度算法：如何确定按照何种规则（如优先级、短进程优先、时间片轮转等）进行处理机分配，这关系到系统的性能指标，如响应时间、系统吞吐量和公平性。 4. 调度时机：调度可能在进程退出、阻塞、时钟中断等事件发生时进行，确保处理机的有效利用。 5. 进程调度目的：通过合理的调度策略，控制进程间对CPU的竞争，确保资源的合理分配，避免死锁的发生。 6. 进程调度方式：非剥夺方式（如批处理系统）和剥夺方式（如分时系统）的区别，以及各种剥夺原则的应用。 7. 性能指标：衡量调度效果的重要参数包括响应时间、周转时间、处理机利用率、截止时间、系统吞吐量和资源平衡利用率等。 8. 死锁的基本概念：死锁是指两个或多个进程因竞争资源而造成的一种互相等待的状态，理解和预防死锁是操作系统设计者必须考虑的问题。 9. 死锁预防、避免和解除：通过预先分析、资源预分配、资源有序分配等方法来防止死锁，如果死锁已经发生，可能需要采取资源剥夺或回滚操作来解除。 理解这些概念有助于学生深入掌握操作系统的核心原理，并为他们后续在操作系统领域的发展打下坚实的基础。通过实践和对理论知识的深入理解，能够更好地应对实际操作系统设计和优化的问题。