死锁解除策略：资源释放与进程恢复

"死锁的解除-第4章 处理机调度与死锁" 在操作系统中，处理机调度与死锁是两个关键的议题。死锁是指系统中多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，使得这些进程都无法继续执行。本章主要探讨了死锁的解除策略。 首先，死锁的解除是一个必要且有价值的操作，因为一旦发生死锁，系统的效率将受到严重影响。解除死锁的基本思路是让至少一个陷入死锁的进程释放其所占有的资源，以便其他进程可以继续执行。然而，这个过程必须谨慎进行，因为简单地强制进程释放资源可能会导致进程状态的破坏，进而引发错误或数据丢失。 死锁解除通常涉及到以下几个策略： 1. 资源剥夺：这是最直接的方法，即强迫一个或多个死锁进程释放其持有的资源。但这种方法可能导致进程回滚，因为它需要恢复到释放资源前的状态，这可能需要大量的系统开销。 2. 进程回滚：如果资源剥夺后，进程无法恢复到原先状态，那么可能需要进程回滚到一个安全状态，即在这个状态下，所有进程都能完成执行。这需要保存和恢复进程的上下文，增加了系统的复杂性。 3. 撤销进程：在某些情况下，可能需要完全终止一个或多个死锁进程以打破循环等待。这是一个极端措施，因为它会丢失进程的工作成果，但有时可能是唯一的选择。 4. 超时机制：预防死锁的一种方法是设置超时机制，如果进程等待资源的时间超过预设阈值，则认为可能发生了死锁，然后采取相应措施。 除了死锁解除，处理机调度是保证系统高效运行的另一重要手段。处理机调度的目标是决定哪个进程在何时获得处理机，以及分配多长时间。调度算法通常需要考虑公平性、响应时间和系统吞吐量等因素。 在作业层面，作业是用户提交给系统的一系列计算任务，包括程序、数据和作业说明书。作业说明书详细描述了作业的处理需求和控制信息，而作业控制块（JCB）则是在内存中存储这些信息的数据结构，是系统管理作业的关键。作业可以分为CPU繁忙型和I/O繁忙型，前者主要需要大量计算资源，后者则频繁进行I/O操作。 作业的生命周期包括建立、提交、就绪、执行和完成等阶段。在建立过程中，作业的程序和数据被输入到外部存储，系统为作业创建JCB并分配必要的资源。作业完成后，系统会撤销JCB，回收资源。 处理机调度与死锁处理是操作系统设计中的核心问题，理解并掌握这些知识对于优化系统性能和避免潜在的问题至关重要。