操作系统之处理机调度与死锁

处理机调度与死锁

处理机调度层次

作业概念：

作业是一个比程序更广泛的概念，它不仅包括了程序，数据文件，还包括了一份作业执行说明书。

好了，知道了作业的概念后，我们引入概述：

我们知道程序（作业）的运行，需要从外存，加载到内存中，才能被执行。

但是，如果盲目的，没有方法地，就将外存中的作业，加载到内存，必定会造成混乱，内存的利用率就不高，

因此出现了一套方法，来管理调度这些作业，高效地将它们调度加载到内存。这套方法就叫处理机调度。

在多道处理环境中（内存中可以并发处理多个任务），一个作业需要经历处理机调度后，才能获得处理机，进行执行。处理机调度又分为作业调度（又称高级调度/长程调度），进程调度（又称低级调度/短程调度）。

1.高级调度

高级调度的 调度对象是作业。

1.作业和作业步

1）作业指的是待加载到内存中执行的任务。

2）作业步指 作业加载到内存中 经历的每一个步骤。

作业步分为三步：

.编译

.链接

.装入，执行

程序（作业）的装入详情过程 传送门

2.作业控制块（JCB）

处理机调度是一套方法，概念，而作业控制块是真正控制作业的，它是作业存在的标志。这个模块中包含所有系统对作业进行管理和调度所需的全部信息。

3.作业调度

作业调度每次接纳多少个作业加载到内存呢？这主要由多道程序度来决定的，也就是能同时允许在内存中执行多少个任务。

那作业调度，是先接纳哪些作业，后接纳哪些作业呢?

这主要是根据调度算法。常见的调度算法有:1.短作业优先调度法，2.基于作业优先级调度法3.相应比高者优先算法

2.低级调度

高级调度将作业调入内存后，系统又通过低级调度给这些作业分配进程，然后低级调度就是管理调度这些进程的，因此低级调度的对象是进程，进程调度是最基本的一种调度，因为进程是系统进行资源分配的最基本的单位。

3.中级调度

中级调度又叫中程调度，引入中级调度的目的是提高内存利用率和系统吞吐量。它将暂时不能运行的进程，调入外内，不再使其占用内存资源。此时，这种进程的状态成为挂起状态或绪驻外存状态。

死锁

概述：

我们为了提高内存的利用率，因此可以借助进程的并发执行，但这样会出现一种危险情况，会出现死锁。死锁使进程之间因争夺资源而造成一种僵局。

产生死锁地必要条件：

1.互斥条件

进程竞争的资源要是独占资源（临界资源），我们把一段时间内只允许一个进程访问的资源称为独占资源（临界资源），比如 打印机，一段时间内只能处理一个任务，而不能同时处理多个任务。

比如打印机已经在处理一个任务了，但是另一个进程也想进来插一脚，也想同时让打印机处理一个任务，这样打印机就错乱了。

2.请求和保持条件

某进程已经占有了某资源，但是同时又提出新的请求，想要访问另一个资源，但是该资源已被占用， 此时两进程之间就会“打架”，造成阻塞。

3.环路等待条件

产生死锁时，进程必然存在一种环路等待状态。

比如 有进程P1，P2，P3，P4，P5 五个进程，

进程P2正在等待P1正在占用的资源，P3正在等待P2正在占用的资源，P3等待P2正在占用的资源，。。。P5正在等待P1正在占用的资源。

解除死锁

1.给死锁进程更多的资源

2.撤销进程。将死锁进程杀死。