处理机调度与死锁：理解与预防

"本资源详细介绍了处理机调度与死锁的相关概念，涵盖了处理机调度的层次、调度队列模型、调度算法、实时调度，以及死锁产生的原因、预防方法和检测解除策略。此外，还强调了作业在操作系统中的重要角色，包括作业、作业步和作业流的基本概念，作业控制语言及其组成部分，以及作业控制块的关键信息。" 在操作系统中，处理机调度是至关重要的一个环节，它决定了如何有效地分配CPU时间给不同的进程，以提高系统的整体效率。处理机调度分为多个层次，如高级调度（作业调度）、中级调度（内存调度）和低级调度（进程调度），它们分别负责作业的提交、内存的分配和进程的切换。 调度队列模型和调度准则是设计调度算法的基础。调度队列根据不同的优先级或等待时间将进程组织成不同的队列，调度准则则包括公平性、响应时间、周转时间和吞吐量等，以满足不同类型的用户需求。常见的调度算法有先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、高响应比优先（HRN）和时间片轮转等。 实时调度是针对具有严格时间约束的系统，确保任务在规定时间内完成。这类调度算法通常分为抢占式和非抢占式，例如，Earliest Deadline First（EDF）和Rate Monotonic Scheduling（RMS）。 死锁是指多个进程在等待对方释放资源而形成的一种僵局。产生死锁的原因通常包括资源互斥、占有并等待、无剥夺和循环等待。预防死锁的方法包括避免循环等待条件、资源预分配、一次性分配和设置资源的优先级。 死锁的检测与解除策略包括银行家算法、资源预留、超时机制和回滚等。这些策略旨在发现系统中的死锁状态，并采取适当的措施来解除死锁，恢复系统的正常运行。 此外，作业是操作系统处理的基本单元，包括源程序、数据和作业说明书。作业步是作业运行的各个阶段，如编译、连接和运行。作业流描述了作业在外存到内存的处理过程。作业控制语言（JCL）是用户指定作业处理流程的工具，作业控制块（JCB）则存储了作业的详细信息，如用户账号、作业状态和资源需求，帮助系统管理和调度作业。