计算机操作系统(大学课程)第三章幻灯片课件.ppt

2.成组调度 应用程序A 应用程序B Cpu1 线程1 线程1 Cpu2 线程2 空闲 Cpu3 线程3 空闲 Cpu4 线程4 空闲 时间 1/2 1/2 浪费37.5% 应用程序A 应用程序B Cpu1 线程1 线程1 Cpu2 线程2 空闲 Cpu3 线程3 空闲 Cpu4 线程4 空闲 时间 4/5 1/5 浪费15% 3.专用处理机分配 引入：多处理机系统，每个处理已不再属宝贵资源。 特点：每个进(线)程专用处理机，使其切换小，提高效率。 主要用于大型计算，实时系统 例 考虑5个进程P1,P2,P3,P4,P5,见表1.规定进程的优先度越小,优先级越高.试描述在采用下述几种调度算法时各个进程的运行过程.并计算采用每种算法时的进程平均周转时间.假设忽略进程的调度时间. 1、先来先服务调度算法 2、时间片轮转调度算法(时间片为1ms) 3、非剥夺式SJF调度算法 4、剥夺式优先级调度算法 表1 进程 创建时间 运行时间(ms) 优先级 P1 0 3 3 P2 2 6 5 P3 4 4 1 P4 6 5 2 P5 8 2 4 解: (1) FCFS调度算法,进程的运行过程如图所示: (2) 时间片轮转调度算法,进程的运行情况如图所示: 0~1:p1 1~2:p2p1 2~3:p1p2 3~4:p3p2p1 4~5:p3p2 5~6:p4p2p3 6~7:p3p4p2 7~8:p5p2p3p4 8~9:p4p5p2p3 (3) 非剥夺式SJF调度算法,进程的运行情况如图所示: (4) 剥夺式优先级调度算法,进程的运行情况如图所示: 表2 进程的平均周转时间 算法 进程名 创建时间 结束时间 周转时间 平均周转时间(ms) FCFS P1 0 3 3 (3+7+9+12+12)/5=8.60 P2 2 9 7 P3 4 13 9 P4 6 18 12 P5 8 20 12 RR P1 0 4 4 (4+16+13+14+7)/5=10.80 P2 2 18 16 P3 4 17 13 P4 6 20 14 P5 8 15 7 非剥夺 式优先 级 P1 0 3 3 (3+7+9+12+12)/5=8.60 P2 2 9 7 P3 4 13 9 P4 6 18 12 P5 8 20 12 剥夺式 优先级 P1 0 3 3 (3+18+4+7+7)/5=7.8 P2 2 20 18 P3 4 8 4 P4 6 13 7 P5 8 15 7 3.5产生死锁的原因和必要条件 3.5.1产生死锁的原因。 一、竞争资源引起死锁。 1．可剥夺(CPU、内存，)和非剥夺性(打印机，磁带机)资源 2．竞争非剥夺性资源——可造成死锁 p1 p2 R1 R2 3.5产生死锁的原因和必要条件 3．竞争临时性资源 临时性资源是指由一个进程产生，被另一个进程使用一段时间后便无用的资源。 二、进程推进顺序不当引起死锁。 2 1 3 D P2Req(R2) P2Req(R1) P1Req(R1) P1Req(R2) P2Rel(R2) P2Rel(R1) P1Rel(R1) P1Rel(R2) 4 3.5.2 产生死锁的必要条件 1．互斥条件(资源的临界性) 2．请求和保持条件 3．不剥夺条件 4．环路等待 3.5.3处理死锁的基本方法 1．预防；破坏4个条件之一：有效，使资源利用率低。 2．避免：防止进入不安全态。 3．检测：检测到死锁再清除。 4．解除：与“检”配套。 3.6 死锁预防和避免 3.6.1 死锁预防 一、互斥条件是资源固有属性，不能避免。 二、摒弃请求和保持条件 全分配，全释放(AND) 缺点：(1)延迟进程运行 (2)资源严重浪费 三、摒弃“不剥夺”条件 增加系统开销，且进程前段工作可能失效。 3.6 死锁预防和避免 3.6.1 死锁预防 四、摒弃“环路”条件 有序资源分配法：为资源编号，申请时需按编号进行。 缺点： (1)新增资源不便，(原序号已排定) (2)用户不自由 (3)资源与进程使用顺序不同造成浪费 3.6.2 避免死锁 方法： (1)系统的状态：安全和不安全 (2)进程动态地申请资源，系统对资源预分配，进行安全性的检测。 处理机调度与死锁 第三章处理机的调度和死锁 3.1.2调度的队列模型 一、仅有进程调度的队列模型 就绪队列 CPU 阻塞队列 交互用户 时间片完 进程调度 进程完成 等待事件 事件出现 3.1.2调度的队列模型 二、具有高/低级模型 就绪队列 CPU 阻塞队列 时间片完 进程调度 进程完成 等待事件1 事件1出现 后备队列 阻塞队列 等待事件2 事件2出现 作业调度 三、具有三级调度 就绪队列 CPU 就绪、挂起队列 时间片完 进程调度 进程完成 后备队列 阻塞、挂