操作系统学习（九）

操作系统学习（九）

进程的基本概念

• 调度的类型（层次关系）

• 高级调度

作业调度，J->M (多)

• 低级调度

进程调度,P->CPU (单);分为抢占和非抢占，抢占包括时间片,优先权,短内优先

• 中级调度

对换，P->M

调度准测(CPU高)

• 周转时间短（批处理）

周转时间T=完成时刻-提交时刻=等待时间+运行时间

||提交|开始|完成|
|-|-|-|
|进程A|0|5|10|

等待用了5， 运行用了5；响应时间是5，周转时间是10，这是非抢占的方式

||提交|开始|中断|开始|完成|
|-|-|-|-|-|
|进程A'|0|2|5|8|10|

等待2，运行3，等待3，运行2；这是抢占的方式

带权周转时间W = T / 运行时间

平均带权周转时间 W平均=（ΣWi） / n

调度算法

• 先来先服务FCFS

|进程名|A|B|C|D|E|
|-|-|-|-|-|
|到达时间|0|1|2|3|4|
|服务时间|4|3|5|2|4|
|开始时刻|0|4|7|12|14|
|完成时刻|4|7|12|14|18|
|T|4|6|10|11|14|
|W|1|2|2|5.5|3.8|

T平均=9 完成时刻 - 到达时刻
W平均=2.8 T / 服务时间

• 短作业（进程）优先（SJ（P）F）

也就是服务时间短的优先运行

|进程名|A|B|C|D|E|
|-|-|-|-|-|
|到达时间|0|1|2|3|4|
|服务时间|4|3|5|2|4|
|开始时刻|0|6|13|4|9|
|完成时刻|4|9|18|6|13|
|T|4|8|16|3|9|
|W|1|2.67|3.2|1.5|2.25|

T平均=8 完成时刻 - 到达时刻
W平均=2.01 T / 服务时间

• 时间片轮转（RR）

q=?

|进程名|A|B|C|D|E|
|-|-|-|-|-|
|到达时间|0|1|2|3|4|
|服务时间|4|3|5|2|4|

q=1

A B C D E A B C D E A B C E A C E C

q=2

AA BB CC DD EE AA BC CE EC

• 优先级
• • 静态优先级

进程名	A	B	C	D
到达时间	0	0	2	3
服务时间	3	2	4	2
优先级	2	4	1	3

优先级1是最高的，那么，运行的序列有：

• FCFS : ABCD
• SJF(SPF) : BADC
• 优先级 : ACDB

• • 动态优先级
• • 非抢占
• • 抢占
• • 响应比高者优先

• • 响应比=(等待时间+运行时间)/运行时间

• 多级队列

• 多级反馈队列(UNIX)

死锁的基本概念

定义：

多个进程因为竞争资源而产生的一种僵死状态，若无外力推动，这些进程将无法继续执行

产生的原因

• • 资源不足
• • 进程推进顺序非法

必要条件

• 互斥使用
• 请求并保持（不释放）
• 非剥夺条件（非抢占）
• 环路等待

处理方法

• 预防
• 避免
• 检测
• 解除

死锁的预防和避免

预防

破坏必要条件：

• 互斥
• 静态分配
• 抢占
• 尽次分配

避免死锁

• 安全状态（安全序列）

引出银行家算法

	MAX	ALLOCATION	NEED	AVAILABLE
P0	(7,5,3)	(0,1,0)	(7,4,3)	(3,3,2)
P1	(3,2,2)	(2,0,0)	(1,2,2)
P2	(9,0,2)	(3,0,2)	(6,0,0)
P3	(2,2,2)	(2,1,1)	(0,1,1)
P4	(4,3,3)	(0,0,2)	(4,3,1)

->

	WORK	NEED	ALLOCATION	W+A	FINISH
P0	(3,3,2)	(1,2,2)	(2,0,0)	(5,3,2)	√
P1	(5,3,2)	(0,1,1)	(2,1,1)	(7,4,3)	√
P2	(7,4,3)	(4,3,1)	(0,0,2)	(7,4,5)	√
P3	(7,5,5)	(7,4,3)	(0,1,0)	(7,5,5)	√
P4	(7,5,5)	(6,0,0)	(3,0,2)	(10,5,7)	√

死锁的检测与解除

检测：

• 资源分配图
• 定理：
• • 查非独立，非阻塞节点，去掉所有边
• 直到去掉所有边

解除

• 抢占资源
• 撤销进程

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