"本章是关于操作系统中处理机调度与死锁的考研复习内容,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,以及死锁的产生、预防和解除等多个核心知识点。" 操作系统是计算机系统的核心部分,负责管理和控制硬件资源,而处理机调度则是操作系统中至关重要的一环,它关乎系统的效率和响应时间。本章主要分为三个层次的处理机调度: 1. 高级调度(作业调度):这一层负责将外存上的作业调入内存,其调度对象是作业而非进程。作业由程序、数据和作业说明书组成,作业步则指作业运行的各个阶段,如编译、链接和运行。作业控制块(JCB)存储了作业的相关信息,包括用户信息、作业状态和资源需求等。作业调度根据JCB中的信息和调度算法来决定接纳哪些作业。 2. 中级调度:在某些操作系统中存在,用于管理内存资源,将暂时不运行的进程换出到外存,释放内存给其他进程使用,以提高内存利用率。 3. 低级调度(进程调度):这是最频繁进行的调度,负责选择就绪队列中的进程分配CPU。进程调度包括保存当前进程的状态,选取新进程,以及将处理器分配给新进程。 调度队列模型和调度准则是处理机调度的基础。调度队列根据不同的调度策略组织,如先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)等。调度准则是衡量调度效果的标准,如周转时间、等待时间、响应时间和系统吞吐量等。 调度算法的选择直接影响系统的性能。例如,FCFS简单但可能导致短进程长时间等待;SJF能减少平均等待时间,但不考虑作业的到达时间,可能导致长作业被延迟;RR则在交互式系统中表现良好,确保了所有进程的公平性。 实时调度关注的是满足严格的截止时间,分为硬实时和软实时,前者必须在规定时间内完成,后者允许一定的灵活性。 死锁是多个进程在等待对方释放资源而无法继续执行的情况。死锁产生的原因包括互斥、占有并等待、无剥夺和循环等待。四个必要条件是互斥条件、请求与保持条件、不可剥夺条件和环路等待条件。预防死锁通常通过破坏这些条件,如避免占有并等待、设置资源有序分配策略等。而死锁的检测和解除则涉及资源预留、回滚事务和进程杀伤等策略。 本章内容覆盖了操作系统中核心的处理机调度策略和死锁管理,对于准备考研的学生而言,理解和掌握这些知识是至关重要的,因为它们不仅出现在理论考试中,也在实际系统设计和优化中起着关键作用。
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