资源分配图与死锁：结论与处理机调度详解

在操作系统第三章中，讨论了处理机调度与死锁的相关概念，这是操作系统设计的关键部分，关系到系统的性能和资源管理。以下是章节中提到的几个关键知识点： 1. **资源分配图与死锁**： - **无环结构与死锁避免**：如果资源分配图中不存在环路，意味着没有进程形成互斥占用资源的情况，从而避免了死锁的发生。这是死锁的一个必要条件。 - **环路与死锁**：存在一个资源环路，且环中每类资源只有一个个体，意味着资源分配形成了一个“活锁”状态，即每个进程都在等待其他进程释放资源，构成了死锁的充分必要条件。 - **复杂环路与死锁判定**：当环路中每类资源不止一个个体时，环路的存在仅是死锁的必要条件，还需进一步分析资源分配情况才能确定是否存在死锁。 2. **处理机调度的层次**： - 处理机调度分为两个层次：高级调度（作业调度）和低级调度（进程调度）。作业调度负责将外存上的作业调入内存并创建进程，而进程调度则负责在就绪队列中选择下一个执行的进程。 3. **处理机状态和转换**： - 处理机有两种状态：核心态和用户态。核心态下运行可信软件，能访问所有资源和执行全部指令；用户态则运行非可信软件，权限受限。处理机状态转换通常发生在请求操作系统服务、系统调用、中断或异常处理时。 4. **死锁产生的原因和预防**： - 死锁产生的原因是进程间的资源竞争，特别是当资源分配不均衡和进程顺序执行导致循环等待时。预防死锁的方法包括静态分配策略、资源预留、资源有序分配等。 5. **死锁检测与解除**： - 系统需要检测死锁的发生，一旦发现，可能采取撤销进程、剥夺资源、改变进程优先级等方式解除死锁。检测通常涉及资源需求矩阵和资源分配图的分析。 通过理解这些知识点，我们可以更好地理解操作系统如何管理和避免死锁，确保系统资源的有效利用和稳定运行。