处理机调度策略:优先权准则与实时调度

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"优先权准则-操作系统第三章" 在操作系统中,优先权准则是一种重要的调度策略,它被广泛应用于批处理、分时和实时系统中,以确保紧急任务能够得到及时处理。优先权高的任务会被优先考虑,从而提高系统的响应速度和效率。在一些关键的应用场景,例如实时系统,采用抢占式调度方式是必要的,因为这种方式可以中断正在执行的低优先级任务,转而执行更高优先级的任务,以满足紧迫的时间要求。 第三章"处理机调度与死锁"深入探讨了操作系统中处理机管理的核心问题。处理机调度是解决多个用户或进程对CPU资源竞争的关键手段,它不仅影响着处理机的利用率,还直接影响系统的性能指标,如吞吐量和响应时间。调度层次包括高级调度(作业调度)和低级调度(进程调度)。高级调度主要负责决定外存中的作业何时调入内存,并创建进程,分配资源;而低级调度则专注于从就绪队列中选取下一个进程来执行。 处理机有核心态和用户态两种状态。核心态下,CPU可以执行所有的指令,访问所有资源,这是运行操作系统代码时的状态;而在用户态,CPU只能执行非特权指令,访问受限的资源,以保护系统不受用户程序的破坏。状态的转换通常发生在程序请求操作系统服务(系统调用)或出现中断/异常事件时。 作业调度,也称为高级调度或长程调度,主要关注作业的调度,决定哪些作业从后备队列调入内存。而在分时系统中,由于用户可以直接输入命令,作业调度的作用相对较小。相反,进程调度,即低级调度或短程调度,是操作系统中最基本的调度活动,它不断地从就绪队列中选择进程分配CPU。 死锁是操作系统中的另一个关键问题,当两个或更多进程互相等待对方释放资源而无法继续执行时,就会产生死锁。理解死锁的原因和必要条件,以及采取预防、检测和解除死锁的策略,对于构建稳定可靠的操作系统至关重要。预防死锁的方法通常涉及资源的预分配、避免循环等待等策略,而检测和解除死锁则需要系统具备识别和恢复死锁状态的能力。 优先权准则和处理机调度是操作系统中保证系统效率和响应性的核心机制,同时,对死锁的理解和管理是保证系统稳定运行的重要环节。这些知识点构成了操作系统设计和实现的基础,对于理解和优化操作系统性能至关重要。