处理机调度与死锁解除策略

本章节主要探讨了操作系统中的重要概念——处理机调度与死锁，这是第三章的核心内容。处理机调度是操作系统设计的关键部分，它涉及如何有效地管理和分配CPU资源，以提高系统性能和吞吐量。处理机调度分为两个层次：作业调度（长程调度）和进程调度（短程调度）。 1. **处理机调度的层次**： - 高级调度（作业调度）负责决定哪些外存上的作业应被调入内存并创建进程，分配资源，将其放入就绪队列等待执行。 - 低级调度（进程调度）关注就绪进程，选择下一个执行的进程，即决定哪个进程将占用CPU。 2. **处理机状态与切换**： - 处理机状态包括核心态和用户态，核心态拥有执行所有机器指令的权限，用户态则受限，以保护系统免受恶意程序攻击。 - 状态转换通常发生在请求系统服务、执行系统调用或处理中断和异常时。 3. **死锁及其解除**： - 死锁是指多个进程因争夺有限资源而互相等待对方释放资源的状态，导致系统陷入僵局。 - 解除死锁的方法主要有两种：撤消进程（回滚资源分配，结束导致死锁的进程）和剥夺资源（强制撤销进程，回收其占用的资源）。 - 预防死锁通常通过预设规则，如资源的顺序分配、资源有限度等，来避免死锁的发生。 4. **调度算法**： - 这部分内容可能包含多种调度算法的讨论，如先来先服务、短进程优先、优先级调度等，每种算法都有其优缺点和适用场景。 5. **实时调度**： - 特殊类型的调度，针对对时间敏感任务，保证在特定时间范围内完成任务，对响应时间和任务优先级有严格要求。 6. **死锁检测与预防**： - 系统可能会使用各种技术来检测死锁，如资源图分析，一旦发现死锁迹象，会采取相应措施。 - 预防死锁的方法如银行家算法，通过预先分析资源分配的可行性，防止死锁的发生。 通过本章的学习，学生将理解处理机调度在操作系统中的关键作用，以及如何通过有效的策略来防止和处理死锁问题，确保系统的稳定性和效率。