處理機調(diào)度 ppt課件.ppt

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1、學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握處理機的三級調(diào)度掌握作業(yè)調(diào)度及進程調(diào)度的概念理解調(diào)度算法的評價準(zhǔn)則掌握并靈活運用常用的幾種作業(yè)調(diào)度、進程調(diào)度算法掌握死鎖的概念、產(chǎn)生的原因及死鎖的必要條件掌握死鎖的預(yù)防方法及利用銀行家算法避免死鎖的方法掌握死鎖的檢測與恢復(fù)的方法，并能靈活運用如下圖所示，get程序負責(zé)人輸入序列f中讀取字符并送到緩沖區(qū)s中；copy程序把緩沖區(qū)s中的數(shù)據(jù)復(fù)制到緩沖區(qū)t中去；put程序從緩沖區(qū)t中取出數(shù)據(jù)打印。并且，緩沖區(qū)一次只允許一個程序操作。請用PV操作來實現(xiàn)這三個程序之間的同步與互斥關(guān)系。解：設(shè)信號量emp

2、ty1，empty2分別表示緩沖區(qū)s和t是否為空，初值為1；full1，full2表示緩沖區(qū)s和t是否有記錄可供處理，初值為0。Main(){intempty1=1;intempty2=1;intfull1=0;intfull2=0;cobegin{get();copy();put);}}get(){while(1){從磁盤讀一個記錄；p(empty1);將記錄存入緩沖區(qū)s;v(full1);}}copy(){while(1){p(full1)從緩沖區(qū)s中取出一個記錄；v(empty1)p(empty2);

3、將記錄存入緩沖區(qū)s;v(full2);}}put(){while(1){p(full2)從緩沖區(qū)t中取出一個記錄；p(empty2);打印記錄；}}調(diào)度：選出待分派的作業(yè)或進程。處理機調(diào)度的目的是分配處理機。一個批處理型作業(yè)，從進入系統(tǒng)并駐留在外存的后備隊列上開始，直至作業(yè)運行完畢，可能要經(jīng)歷的三級調(diào)度：高級調(diào)度低級調(diào)度中級調(diào)度3.1分級調(diào)度3.1.1調(diào)度的層次1．作業(yè)調(diào)度作業(yè)調(diào)度又稱為高級調(diào)度或長調(diào)度，用于選擇把外存上處于后備隊列中的哪些作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，并為它們創(chuàng)建進程、分配必要的資源。然后，再將新創(chuàng)建的進

4、程排在就緒隊列上，準(zhǔn)備執(zhí)行。在批處理系統(tǒng)中，需要有作業(yè)調(diào)度的過程，以便將它們分批地裝入內(nèi)存。無須再配置作業(yè)調(diào)度機制。在分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)中，通常也不需要作業(yè)調(diào)度。8一個作業(yè)從提交給計算機系統(tǒng)到執(zhí)行結(jié)束退出系統(tǒng)，一般都要經(jīng)歷提交、后備、執(zhí)行和完成等4個狀態(tài)。提交狀態(tài)：一個作業(yè)在其處于從輸入設(shè)備進入外部存儲設(shè)備的過程稱為提交狀態(tài)。后備狀態(tài)：也稱為收容狀態(tài)。若一個作業(yè)的全部信息已全部被輸入進輸入井，則在它還未被調(diào)度去執(zhí)行之前，該作業(yè)處于后備狀態(tài)。執(zhí)行狀態(tài)：作業(yè)調(diào)度程序從后備作業(yè)中選取若干個作業(yè)到內(nèi)存投入運行。它為

5、被選中作業(yè)建立進程并分配必要的資源，這時，這些被選中的作業(yè)處于執(zhí)行狀態(tài)。完成狀態(tài)：當(dāng)作業(yè)運行完畢，但它所占用的資源尚未全部被系統(tǒng)回收時，該作業(yè)處于完成狀態(tài)。92．對換又稱交換調(diào)度或中級調(diào)度。其主要任務(wù)是按照給定的原則和策略，將處于外存交換區(qū)中的就緒狀態(tài)或等待狀態(tài)的進程調(diào)入內(nèi)存，或把處于內(nèi)存就緒狀態(tài)或內(nèi)存等待狀態(tài)的進程交換到外存交換區(qū)。103．進程調(diào)度進程調(diào)度又稱為低級調(diào)度或微觀調(diào)度。其主要任務(wù)是按照某種策略和算法，將處理機分配給一個處于就緒狀態(tài)的進程。進程調(diào)度可分為下列兩種方式：（1）非搶占方式：非搶占方式

6、不允許進程搶占已經(jīng)分配出去的處理機。（2）搶占方式：搶占調(diào)度方式允許調(diào)度程序根據(jù)某種原則，暫停某個正在執(zhí)行的進程，將處理機收回，重新分配給另一個進程。11搶占原則優(yōu)先權(quán)原則。優(yōu)先權(quán)高的進程搶占處理機。短作業(yè)優(yōu)先原則。短作業(yè)（進程）搶占當(dāng)前較長作業(yè)（進程）的處理機。時間片原則。各進程按時間片運行，當(dāng)一個時間片用完后重新調(diào)度。第3章處理機調(diào)度與死鎖完成作業(yè)調(diào)度預(yù)輸入輸入井緩輸出圖３-1作業(yè)調(diào)度與進程調(diào)度作業(yè)輸出井就緒運行等待結(jié)果133.1.2.作業(yè)與進程的關(guān)系作業(yè)是用戶向計算機提交任務(wù)的任務(wù)實體；進程是計算機為

7、了完成用戶任務(wù)實體而設(shè)置的執(zhí)行實體。計算機要完成一個任務(wù)實體，必須要有一個以上的執(zhí)行實體，一個作業(yè)總是由一個以上的多個進程組成。分時系統(tǒng)中無作業(yè)的概念，進程幾乎存在于所有多道程序設(shè)計系統(tǒng)中。3.2作業(yè)調(diào)度作業(yè)調(diào)度主要是完成作業(yè)從后備狀態(tài)到執(zhí)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，以及從執(zhí)行狀態(tài)到完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。第3章處理機調(diào)度與死鎖153.2.1作業(yè)調(diào)度的功能1．記錄系統(tǒng)中各作業(yè)的狀態(tài)圖３-２作業(yè)控制塊ＪＣＢ作業(yè)名作業(yè)類型計算型管理型圖形設(shè)計型資源要求內(nèi)存量外存量外設(shè)類型及數(shù)量軟件支持工具庫函數(shù)當(dāng)前狀態(tài)提交狀態(tài)后備態(tài)運行態(tài)完成資源使

8、用情況進入系統(tǒng)的時間開始執(zhí)行時間已運行時間內(nèi)存地址外設(shè)臺數(shù)作業(yè)的優(yōu)先級第3章處理機調(diào)度與死鎖162．從后備隊列中挑選出一部分作業(yè)投入執(zhí)行。作業(yè)調(diào)度程序根據(jù)選定的調(diào)度算法，從后備作業(yè)隊列中挑選出若干作業(yè)去投入執(zhí)行。3．為被選中作業(yè)做好執(zhí)行前的準(zhǔn)備工作。作業(yè)調(diào)度程序為選中的作業(yè)建立相應(yīng)的進程，并為這些進程分配它們所需要的系統(tǒng)資源，如分配給它們內(nèi)存、外存、外設(shè)等。4．在作業(yè)執(zhí)行結(jié)束時做好善后處理工作。包括輸出作業(yè)管理信