操作系统第三章——处理机调度与死锁

目录

1.处理机调度层次

2.作业调度

（1）FCSF算法（先来先服务）

（2）短作业优先（SJF）

（3）优先级调度算法（PSA)

（4）高响应比优先调度算法

3.实时调度

3.1 实时调度的基本条件

3.2 实时调度算法的分类

3.3 最早截止时间优先算法（EDF）

3.4 最低松弛优先算法（LLF）

4.死锁预防，死锁避免和死锁检测

5.银行家算法实例

6.死锁检测例题

case 1：

case 2：

case 3：

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1.处理机调度层次

高级调度：高级调度的对象是作业，根据某种算法，决定将外存上处于后备队列中的哪几个作业调入内存。

低级调度（频率最高）：低级调度的对象是进程（或者内核级线程）；根据某种算法，决定就绪队列中的哪个进程应该获得处理机，并由分派程序将处理机分配给被选中的进程

中级调度：又叫内存调度，目的是为了提高系统的利用率和系统吞吐量。

2.作业调度

（1）FCSF算法（先来先服务）

算法思想：当在作业调度中采用该算法时，系统将按照作业到达的先后次序来进行调度，或者说它是最优先考虑在系统中等待时间最长的作业，不管作业执行时间的长短。在进程调度中，采用FCFS算法时，每次调度就是从就绪队列中选择最先进入该队列的进程，为其分配处理机，运行。

优点：简单，容易实现。

缺点：平均等待时间波动较大。 I/O资源和CPU资源的利用率低，对短作业不利。

（2）短作业优先（SJF）

算法思想：系统从进程队列中选择执行时间最短的进程优先执行，时间越短，优先级越高。

优点 ：降低了短作业的等待时间，平均周转时间减小了；系统吞吐量提高。

缺点：很难准确预估作业运行时间；对长作业不利，可能等待长时间得不到执行；也未考虑作业的紧迫程度。

（3）优先级调度算法（PSA)

算法思想：基于作业紧迫程度，赋予作业响应的优先级，系统从后备队列获取优先级高的进程优先执行。

优点：紧迫作业可以优先执行；适合分时、实时系统。

缺点：低优先级的进程需要等待很久或者永远执行不了。

（4）高响应比优先调度算法

算法思想:系统从后备队列中选择响应比高的进程优先执行

响应比:响应比 = （作业等待时间 + 作业运行时间）/ 作业运行时间 = 1 + 作业等待时间 / 作业运行时间.

优点:优先级动态变化，既可以考虑到作业进入系统的次序，又能考虑到作业运行的时间;保证长作业等待足够时间必然能执行.

缺点:每次调度都要计算相应比，开销大

3.实时调度

3.1 实时调度的基本条件

• 提供必要的信息
• 系统处理能力强大
• 采用抢占式调度机制
• 具有快速切换机制

3.2 实时调度算法的分类

• 非抢占式调度算法
• 抢占式调度算法
  ① 基于时钟中断的抢占式优先级调度算法
  ② 立即抢占式