操作系统：处理机调度与死锁详解

"操作系统教学课件：第3章处理机调度与死锁.ppt" 操作系统是计算机系统的核心组件，负责管理计算机的硬件资源并控制软件的执行。在本课件中，主要探讨了两个关键概念：处理机调度和死锁。 处理机调度是操作系统中的一个重要环节，它涉及到如何有效地分配CPU时间给各个并发运行的进程，以提高系统的整体效率。调度的基本目标是公平、高效和响应快速。调度算法有很多种，例如先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度和轮转法等，每种算法都有其适用场景和优缺点。 死锁是并发操作中可能出现的一种问题，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，就形成了死锁。例如，在课件的示例中，进程P1持有资源R1，等待资源R2；同时进程P2持有资源R2，等待资源R1，两者陷入僵局，导致系统停滞不前。死锁的产生通常涉及以下四个必要条件： 1. 互斥条件：进程对所占有的资源具有独占性，不允许其他进程同时使用。 2. 不可剥夺条件：一旦进程获得了资源，除非自己释放，否则其他进程无法强制夺取。 3. 请求和保持条件：进程在等待新资源的同时，保持已获得的资源不释放。 4. 循环等待条件：存在一个进程链，每个进程都在等待链中下一个进程所占有的资源。 为了解决死锁问题，有四种基本策略：预防、避免、检测和解除。预防死锁是通过修改系统或进程的行为，防止死锁必要条件的出现。避免死锁则是在资源分配阶段，通过算法确保不会形成循环等待。检测死锁是通过系统监测来发现是否存在死锁状态，一旦发现，可以采取解除措施，如回滚、抢占资源或终止死锁进程。 资源可分为可剥夺和不可剥夺两类，前者如CPU，可以随时被剥夺；后者如打印机，一旦被占用，必须由占有者释放。同时，资源还可以分为永久性和临时性，前者可以反复使用，后者使用一次后消失。死锁往往发生在竞争不可剥夺资源和进程推进顺序不当的情况下。 处理机调度和死锁是操作系统设计中的复杂问题，理解并掌握相应的概念、算法和处理策略，对于优化系统性能和保障系统稳定性至关重要。