第五章节资源分配与调度
工作规划的资源配置与调度计划制定
工作规划的资源配置与调度计划制定一、资源的重要性在现代社会中，资源是实现个人和组织目标的关键因素。
资源可以是物质的，如资金、设备和原材料；也可以是非物质的，如人力、技术和时间。
资源的合理配置和有效利用是成功完成工作目标的基础。
二、资源配置的原则1. 需求匹配原则：根据工作要求和目标，合理匹配所需资源。
不同工作需要不同的资源配备，因此必须充分了解工作的特点和需求，确保所分配资源与要求相符。
2. 系统整合原则：将各项资源按照工作要求进行有机整合。
资源之间具有相互依赖的关系，合理整合可以提高资源利用效率和质量。
3. 经济效益原则：资源配置应该以经济效益为导向，追求最佳效益与成本的平衡。
既要确保工作目标的实现，又要控制成本，避免资源的浪费。
三、资源配置的步骤资源配置需要经过一系列的步骤，以确保资源的合理分配和有效利用。
1. 分析工作需求：根据工作目标和要求，明确所需资源的种类和数量。
例如，在生产线上，需要考虑设备、原材料以及人力资源等。
2. 评估现有资源：分析组织已有的资源，了解其现状和可利用性。
对于不足或不适用的资源，需要寻找替代方案。
3. 确定资源分配策略：根据工作需求，制定资源分配策略。
可以根据紧急程度、技能要求等因素，对资源进行优先级排序。
4. 制定资源调配计划：将资源分配策略转化为具体的资源调度计划。
明确资源的分配时间、地点和方式，以便有效地安排和调度。
四、调度计划的制定调度计划是资源配置的具体实施方案，包括时间的安排、任务的分配和工作进度的监控等。
1. 时间安排：根据工作要求和资源可用性，确定工作的开始时间和截止时间。
合理的时间安排可以避免资源的浪费和工作的延误。
2. 任务分配：根据员工的能力和工作要求，将任务分配给相应的人员。
合理的任务分配可以充分发挥员工的专长，提高工作效率和质量。
3. 进度监控：对工作进度进行监控和调整。
及时了解工作的完成情况，对存在的问题进行及时处理，以确保工作按时完成。
资源分配与调度分析
占用r1
v(s1)；
v(s1)；
v(s2)；
v(s2)；
v(s1)；
16
资源分配与调度——死锁
什么是死锁
在两个或多个并发进程中，如果每个进程持有某种 资源而又都等待着别的进程释放它或它们现在保持 着的资源，否则就不能向前推进。此时，称这一组 进程产生了死锁。
2. 死锁的起因和条件
表头
先
按请求的先后次序 按自然顺序排列的队列
后
9
资源分配与调度——资源分配机构和策略 优先调度
对每一个进程指定一个优先级；
每一个新产生的请求，按其优先级的高低插到相应
的位置；
当资源可用时，取队首元素，并满足其需要。 排序原则：按优先级的高低排序。
表头
高 按按优先级的高低排序 按优先级高低排列的就绪队列
总是选取与当前移动臂前进方向上最近的那个I/O请
求，使移臂距离最短。
对磁盘访问的5个请求应作如下调度
柱面号 盘面号 块号 2 7 7
5
5 5
2
3 3
1
8 5
40
6
3
12
资源分配与调度——资源分配机构和策略 针对设备特性的调度策略 旋转调度 总是选取与当前读写头最近的那个I/O请求，使旋转圈 数最少。 对磁盘访问的5个请求应作如下调度
存取控制和安全保护
对资源的存取进行控制并对资源实施安全保护措施。
2
资源分配与调度——资源管理概述
2. 资源资源的静态分配和动态分配
资源的静态分配
系统对作业一级采用资源静态分配方法。
系统在调度作业时，根据作业所需资源进行分配；并在作 业运行完毕 时，收回所分配的全部资源。这种分配通常称 为资源的静态分配。 资源的动态分配
项目资源分配与调度机制
项目资源分配与调度机制在项目管理中，合理的资源分配与调度机制是确保项目顺利进行的关键。
资源分配是指根据项目需求和可用资源的情况，将资源合理地分配给各个项目任务或工作包，以实现项目目标。
资源调度则是指在项目执行过程中，根据任务进度、资源利用效率等因素对已分配资源进行动态调整和重新分配，以确保项目的高效完成。
一、资源分配在项目启动阶段，为了确保项目的成功，需对项目的资源需求进行全面、准确的评估。
资源分配的目标是通过合理配置资源，满足项目的各项需求，包括但不限于人力资源、物质资源、财务资源等。
1. 人力资源分配在项目中，人力资源是最重要的资源之一。
在进行人力资源分配时，应充分考虑每个项目成员的技能、经验和专业背景，确保每个任务或工作包都能由最合适的人员负责。
同时，还需要充分考虑人员的工作负荷和可用工作时间，避免资源过度分配或资源闲置的情况。
2. 物质资源分配物质资源包括各类设备、工具、原材料等。
在项目启动之初，需对所需物资进行清单编制和预测，以便及时采购和分配。
在资源分配时，应根据项目进度和各项任务的需求，合理安排和调配物资，保证其及时供应和有效利用。
3. 财务资源分配财务资源分配是项目成功实施的重要保障之一。
在分配财务资源时，需根据项目的预算和资金计划，合理安排项目各阶段的资金需求。
同时，还需要建立财务风险管理机制，确保项目的可持续性发展。
二、资源调度项目执行过程中，由于各种原因可能会导致资源需求和供应产生变化，这时就需要进行资源调度，以确保项目的稳定推进。
1. 任务进度调度根据项目进度计划，可以对已分配任务的工作量、完成情况进行监控和评估。
如果发现任务进度偏离预期，通过重新安排工作顺序、增加或减少资源投入等方式进行调度，以保证项目整体进度的控制。
2. 资源效率调度资源效率调度是指在资源使用过程中，根据需要对资源分配进行优化，提高资源利用效率。
通过合理安排资源的使用顺序、避免资源闲置、减少重复工作等措施，可以提高项目的执行效率，降低成本。
工作计划中的资源调度与分配
工作计划中的资源调度与分配在现代社会，资源调度与分配是管理工作中至关重要的环节。
一个成功的工作计划必须合理地分配和调度各种资源，以确保项目的顺利进行和高效完成。
本文将探讨工作计划中的资源调度与分配的重要性以及一些有效的实践方法。
一、资源调度与分配的重要性资源调度与分配是工作计划成功执行的基础。
在项目进行中，各项任务和工作需要多种资源的支持，如人力资源、物资、设备、时间等。
合理地调度和分配资源，可以最大限度地提高工作效率和资源利用率，减少浪费，确保项目按时完成。
合理的资源调度与分配还可以帮助管理人员更好地掌控工作进度和风险。
通过对资源进行有效的调度和分配，管理人员可以在合适的时间安排合适的资源，避免资源的过度投入或不足，进而减少项目的延误风险和成本风险。
二、资源调度与分配的实践方法1. 确定目标和需求：在开始进行资源调度与分配之前，首先要明确项目的目标和需求。
只有明确了项目的具体要求，才能有针对性地调度和分配资源。
同时，在需求确定的基础上，制定出详细的工作计划和时间表，有利于资源的分配和调度。
2. 优先级排序：对于多个任务和工作，需要根据其重要性和紧急程度进行优先级排序。
将有限的资源优先分配给具有较高优先级的任务，确保重要的任务能够得到及时合理的支持。
同时，对于一些非紧急且非重要的任务，可以灵活地安排资源的分配。
3. 协调资源之间的关系：在资源调度和分配过程中，需要考虑不同资源之间的关系。
例如，一个任务可能依赖于多个人员的合作，或者需要特定的设备和物资支持。
在分配资源时，要确保资源之间的协调和配合，避免出现资源冲突和矛盾。
4. 监控和反馈：资源调度与分配不是一次性的过程，而是需要不断监控和进行反馈的。
及时收集和反馈项目进展情况，可以及时调整和重新安排资源的分配。
通过不断的监控和反馈，可以发现和解决一些潜在的问题，确保项目的成功完成。
三、资源调度与分配的案例分析为了更好地理解资源调度与分配的实际操作，下面以一个IT公司软件开发项目为例进行分析。
第五章 资源分配与调度
2. 动态预防死锁的方法
(1) 有序资源分配法 系统中所有资源都给定一个唯一的编号，所 有分配请求必须以上升的次序进行。当遵守上 升次序的规则时，若资源可用，则予以分配； 否则，请求者等待。
23/29
(2) 银行家算法 申请者事先说明对各类资源的最大需求量。 在进程活动期间动态申请某类资源时，由系统 审查系统现有该类资源的数目是否能满足当前 进程的最大需求量，如能满足就予以分配，否 则拒绝。
8/29
资源信息块的内容
等待队列头指针 可利用资源队列头指针 cb2
┅
pcbk
rdn
资源分配程序
9/29
(3) 中央处理机资源信息块
cpu - rib ready-q-start
可 用 处 理 机 信 息
pcb1
pcb2
┅
pcbk
scheduler-addr
死锁例：运河 公路问题 死锁例：运河-公路问题
main() {int s=m;//弯道上最多可同时容纳 辆汽车 弯道上最多可同时容纳m辆汽车 弯道上最多可同时容纳 int s1=1;//吊桥 是否可以通车 吊桥B是否可以通车 吊桥 int s2=1;//吊桥 是否可以通船 吊桥B是否可以通船 吊桥 int s3=1;//吊桥A是否可以通车 s3=1;//吊桥 吊桥A是否可以通车 int s4=1;//吊桥 是否可以通船 吊桥A是否可以通船 吊桥 int count1=0;//到达并准备通过 的车辆数 到达并准备通过B的车辆数 到达并准备通过 int count2=0;//到达并准备通过 的车辆数 到达并准备通过A的车辆数 到达并准备通过 int count3=0;//到达并准备通过 的驳船数 到达并准备通过A的驳船数 到达并准备通过 int count4=0;//到达并准备通过 的驳船数 到达并准备通过B的驳船数 到达并准备通过
第五章 资源分配与调度
5.2 资源分配机制
• 描述资源的管理和控制信息的数据结构称为资源分配 的机构 。
• 在教材上列出了两种：
•
资源描述器
资源信息块
• 在实际的系统中，会根据实际需要设计相应的数据结 构。例如：进程管理主要管理的机构：PCB、就绪队 列和各种等待队列。
通常的方法是程序员的经验，如UNIX系统中， 可考察进程的运行时间。在UNIX系统中有命令PS 可显示进程占用CPU的时间，若发现有一组进程在 一段时间内没有占用CPU，就认为这类进程出现了 死锁。
2. 死锁的恢复
① 撤消陷于死锁的全部进程； ② 逐个撤消陷于死锁的进程，直到死锁不存在； ③ 从陷于死锁的进程中逐个强迫放弃所占用的资源，
一. 资源描述器
资源描述器：描述各类资源的最小分配单位的数据 结构。
如：主存最小分配单位： 在分区分配中——主存分区
磁盘最小分配单位： 磁盘面中的一个扇区
资源描述器的内容
资源名 资源类型 最小分配单位的大小 最小分配单位的地址 分配标志 描述器链接信息 存取权限 密级 最后一次存取时间 记帐信息 资源其它特性
1. 产生死锁的原因 ① 资源不足 ② 进程推进次序不合适
2. 产生死锁的必要条件 ① 互斥条件 一个资源一次只能被一个进程使用。 ② 不可剥夺条件 一个资源仅能被占有它的进程释放。 ③ 部分分配 一个进程已占有了一些资源，但仍然要求其它资源。 ④ 环路条件 系统中存在着一个由若干个进程形成的环形请求链。
• 此时，系统中只剩下2个资 源，这时就要考察能满足哪 个进程，不能满足P和R的最 大要求，能满足Q，于是将 剩下的2个资源分配给Q，Q 就能完成，然后释放所占用 的6个资源。
操作系统—资源分配与调度
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13
5.3 资源分配策略
• 5.3.3 优先调度：系统对每个进程(或作业)，都指定一个优先级 以反映请求资源的紧迫程度
• 排序原则：按优先级的高低排序。即：新产生的请求，按其优先 级的高低插入到队列中相应的位置。
• 优点：系统可进行干预，以优化资源的使用方式
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7
5.2 资源分配机制
• 5.2.1 资源描述器（resource descriptor ，RD ） • 资源描述器（表5.1，p121）：描述资源的数据结构。
操作系统通过这些数据结构而感知到资源的存在，并 对资源进行管理。 • 最小分配单位：某一类资源根据需要划分为不可再分 割的基本分配单位。一个最小分配单位通过一个资源 描述器加以描述。
4
5.1 资源管理概述
• 5.1.1 资源管理的目的和任务 • 资源管理的任务 1. 资源数据结构的描述 2. 确定资源的分配原则和调度原则 3. 执行资源分配 4. 存储控制和安全保护
5.
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5
5.1 资源管理概述
• 5.1.2 资源的分类方法（p120） • 物理资源与程序资源 • 单一访问入口资源和多访问入口的资源 • 等同资源 • 虚拟资源
第五章 资源分配与调度
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1
5.1 资源管理概述
• 5.1.1 资源管理的目的和任务 • 什么是资源？ • 资源包括硬件资源和软件资源。是指执
行一个用户程序所需要的全部硬件设备、 软件设施和数据。
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2
5.1 资源管理概述
• 5.1.1 资源管理的目的和任务 • 什么是资源管理？ • 根据不同资源的不同特点，按用户要求
《资源分配与调度》课件
云计算平台资源分配策略案例重点介绍了云计算平台如何 根据用户需求和系统负载动态分配计算资源。通过虚拟化 技术和自动化管理，实现资源的快速部署、扩展和缩减， 提高资源利用率和降低运营成本，为用户提供高效、可靠 的计算服务。
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非线性规划法
总结词
一种数学优化技术，通过非线性不等式或等式表示约束条件和目标函数，求解最优解。
详细描述
非线性规划法是资源分配中另一种重要的数学优化方法。与线性规划法不同，非线性规划法允许目标 函数和约束条件是非线性的。这种方法能够更好地处理现实世界中复杂的问题，如资源分配问题，但 求解难度较大，需要使用迭代算法等复杂的数学工具。
《资源分配与调度》 ppt课件
CONTENTS 目录
• 资源分配概述 • 资源调度理论 • 资源分配方法 • 资源调度优化算法 • 资源分配与调度的实际应用 • 案例分析
CHAPTER 01
资源分配概述
资源分配的定义
总结词
资源分配是指根据组织的需求和目标，将有限的资源合理地分配给各个部门或 任务的过程。
详细描述
钢铁企业资源分配与调度案例重点介绍了钢 铁企业生产过程中资源分配与调度的优化方 法。通过合理安排生产计划，优化资源配置 ，提高设备利用率和减少生产成本，实现企 业可持续发展。
案例二：物流公司的资源调度优化
总结词
物流公司资源调度优化案例探讨了如何通过 智能调度系统提高物流效率和降低运输成本 。
CHAPTER 03
资源分配方法
线性规划法
总结词
一种数学优化技术，通过线性不等式或 等式表示约束条件和目标函数，求解最 优解。
VS
详细描述
线性规划法是一种常见的资源分配方法， 它将资源分配问题转化为线性不等式或等 式约束下的最优化问题。通过求解线性规 划模型，可以找到满足所有约束条件下最 优的资源分配方案。该方法具有简单易行 、适用范围广等优点，但也存在求解速度 较慢、对大规模问题处理能力有限等局限 。
高效工作计划的资源合理分配与调度
高效工作计划的资源合理分配与调度概述：高效工作计划的资源合理分配与调度是企业和组织管理中的重要环节，能够提高生产效率、优化资源利用以及降低成本。
本文将从目标设定、资源评估、任务分配、进度控制、风险管理等方面探讨高效工作计划的资源合理分配与调度技巧，为企业提供指导和帮助。
一、目标设定在开始工作计划之前，首先要设定清晰的目标。
目标设定需要明确具体的工作任务、时间节点以及质量要求。
只有明确的目标才能有效引导资源的合理分配和调度。
二、资源评估在开始工作计划之前，通过资源评估可以对现有的资源情况进行全面的了解。
资源评估包括人力资源、物质资源、财务资源等方面的评估。
通过评估可以了解到资源的数量、质量以及可获得性等信息，为后续的任务分配打下基础。
三、任务分配任务分配是高效工作计划的关键一环，需要根据目标设定和资源评估结果，合理分配任务给不同的团队成员。
任务分配需要考虑成员的专业能力、经验以及工作负荷等因素，确保每个任务都能得到高效、质量的完成。
四、进度控制进度控制是高效工作计划中的一项重要工作。
通过合理的进度控制，可以及时发现任务完成情况，并采取相应的措施进行调整。
可以采用甘特图、里程碑等工具进行任务进度的监控，确保任务按时完成。
五、风险管理高效工作计划中的风险管理是必不可少的一环。
通过对可能出现的风险进行评估和分析，可以制定相应的对策，在任务进行过程中及时应对和解决潜在风险。
风险管理需要考虑到资源的分配和调度，以保证工作计划的顺利进行。
六、协调沟通在高效工作计划中，良好的协调沟通是保证资源合理分配和调度的关键。
团队成员之间需要保持及时、准确的沟通，协调工作进程和任务分工。
通过有效的沟通，可以避免资源分配和调度产生的冲突和误解，提高工作效率。
七、优化资源利用高效工作计划的资源合理分配与调度不仅要考虑到适当的资源配置，还应注重资源的利用效率。
通过合理安排工作流程，优化资源利用，可以提高工作效率，降低成本，并提高资源的回报率。
内部管理体系的资源调度与分配
内部管理体系的资源调度与分配在现代组织和企业中，内部管理体系的资源调度与分配是一个关键的环节。
有效的资源调度与分配可以确保组织的高效运作、优化资源利用以及达成组织的战略目标。
本文将探讨内部管理体系中资源调度与分配的重要性以及如何实施。
一、资源调度与分配的重要性资源调度与分配是组织内部管理的核心任务之一。
它涉及到对各种资源的合理分配和协调使用，包括人力资源、财务资源、物质资源等。
以下是资源调度与分配的重要性所在。
1. 提高效率和生产力通过合理的资源调度和分配，组织可以确保各个部门和岗位都能得到所需的资源支持。
合理的资源分配可以提高工作效率，减少重复劳动，提高生产力。
同时，资源调度可以及时满足不同部门和岗位的需求，提高工作效率。
2. 优化资源利用资源调度与分配可以帮助组织优化资源利用。
在资源有限的情况下，通过合理调度和分配，可以确保资源的最大化利用。
同时，也可以调整资源的使用方式和时间，以最大程度地满足组织的需求。
3. 实现战略目标资源调度与分配是实现组织战略目标的重要手段之一。
通过合理分配资源，组织能够将有限的资源集中用于实施战略重点项目或关键业务。
这有助于组织更好地实现战略目标，并提升竞争力。
二、资源调度与分配的实施步骤要实施有效的资源调度与分配，组织需要遵循一定的步骤和原则。
以下是资源调度与分配的实施步骤。
1. 明确战略目标在进行资源调度与分配之前，组织需要明确战略目标。
只有明确了战略目标，才能更好地确定资源的优先级和分配重点。
2. 资源需求评估组织需要评估各个部门和岗位对资源的需求量和性质，了解各个环节所需的资源类型、数量和时间。
这有助于组织量化资源需求，为后续的资源调度和分配提供依据。
3. 资源调度计划制定根据资源需求评估的结果，制定资源调度计划。
资源调度计划应包括资源调度的时间、数量、使用方式等内容。
同时，需要考虑资源之间的协调关系，实现资源的最大化利用。
4. 资源分配执行将制定好的资源调度计划付诸实施。
操作系统-资源分配与调度
p2
R1
R2
申请1
申请2
申请1
申请2
p1
p2
R1
R2
分配
申请
申请
分配
导致死锁
不导致死锁
5.4 死锁
5.4 死锁
检测死锁并恢复
01
静态预防死锁
02
有序的分配资源
03
忽略死锁（鸵鸟算法）
04
小结：处理死锁的四种策略
银行家算法（避免死锁）
当进程申请一组资源时，需要检查申请者对资源的最大需求量，如果系统现存的各类资源的数量满足当前它对各类资源的最大需求量时，则满足其申请； 否则，进程必须等待，直到其他进程释放足够的资源为止。 即：仅当申请者可以在一定时间内无条件的归还它所申请的全部资源时，才进行资源分配。
5.4 死锁
5.4.1 死锁的概念 例3：设系统只有一台打印机(R1)，和一台光标记阅读机(R2) ，由进程p1、p2 共享。用信号灯的P、V操作，控制资源的申请和释放。其信号灯的设置为： s1：表示R1是否可用，初值为1。 s2：表示R2是否可用，初值为1。
进 程 P1 进 程 P2 p(s1) ；申请R1 p(s2)；申请R2 p(s2) ；又申请R2 p(s1)；又申请R1 ．．． ．．． v(s1) ；释放R1 v(s2)；释放R2 ．．． ．．． v(s2) ；释放R2 v(s1)；释放R1
5.4 死锁
分配
R1
申请
死锁的起因 例：对打印机（R1）-输出机（R2）死锁问题的解释 p2 分配
5.4.2 死锁的起因 死锁的必要条件： 互斥条件：涉及的资源为临界资源 部分分配：进程每次仅申请所需资源的一部分，在占有资源以后，还会继续申请新的资源，只有不满足才等待。 不剥夺条件：进程占有的资源，不能被其他进程强行剥夺 环路条件：在进程与资源有向图中，存在有向环。 只要其中一条不成立，死锁就不会发生
资源分配与调度
8
产生死锁旳原因和必要条件
产生死锁旳根本原因：系统资源不足
21
5.3.6 死锁旳防止
例2：设系统中有3种类型资源(A、B、C)和5个进程P1、P2、P3、P4
、P5。已知A、B、C旳总数量为[17,5,20]，在T0时刻旳状态如表
5-1所示。
进程
最大需求矩阵
A
B
C
已分配矩阵
A
B
C
P1
5
5
9
1
2
P2
5
3
6
4
0
2
P3
4
0
11
4
0
5
P4
4
2
5
2
0
4
P5
4
2
4
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死锁旳防止
1、有序资源分配法
系统中全部资源都给定一种唯一旳编号，全部分配祈 求必须以上升旳顺序进行。当遵守上升顺序旳规则时， 若资源可用，则予以分配；不然，祈求者等待。
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5.3.6 死锁旳防止
2、银行家算法
操作系统在动态分配过程中对每一次旳分配都要采用某 种策略去判断一下目前旳分配有无造成死锁旳可能性， 没有则实施分配，有则拒绝分配，从而动态地防止死锁
v1至他o：2wi少所d至hp有使ilh多e一用il只(1ot种过rs允uo哲旳ep许)h学两e四{r1家支(个i能筷n哲t够子i学)进，{家餐从同，而步最可进终使餐总更，会多以释旳确放哲保出学
如何在编程技术中进行资源分配与调度
如何在编程技术中进行资源分配与调度在编程技术中，资源分配与调度是一项至关重要的任务。
它涉及到如何合理地分配计算机系统中的资源，以及如何有效地调度这些资源，以满足用户需求并提高系统的性能。
本文将探讨如何在编程技术中进行资源分配与调度，以提高系统的效率和性能。
首先，资源分配是指将计算机系统中的各种资源，如CPU、内存、磁盘等，分配给不同的任务或进程。
在进行资源分配时，我们需要考虑任务的优先级、资源的可用性以及任务的需求等因素。
一种常用的资源分配方法是使用优先级调度算法，根据任务的优先级来分配系统资源。
这样可以确保高优先级的任务能够优先获得资源，从而提高系统的响应速度和效率。
其次，资源调度是指根据任务的需求和系统的状况，合理地安排任务的执行顺序和时间片，以达到最优的系统性能。
在进行资源调度时，我们需要考虑任务的优先级、任务的执行时间、任务的依赖关系等因素。
一种常用的资源调度方法是使用时间片轮转算法，将系统的时间划分为若干个时间片，每个任务在一个时间片内执行一定的时间，然后切换到下一个任务。
这样可以确保每个任务都有机会获得系统资源，从而提高系统的并发性和响应速度。
此外，资源分配与调度还需要考虑系统的负载情况和资源的利用率。
在系统负载较高时，资源分配应更加合理，以避免资源的浪费和系统的崩溃。
在资源利用率较低时，资源调度应更加灵活，以充分利用系统资源，提高系统的性能。
为了实现资源的高效分配与调度，我们可以使用一些性能监测工具和性能优化方法，如系统监视器、性能测试和调优等。
此外，资源分配与调度还需要考虑任务的优先级和紧急程度。
在进行资源分配时，我们应根据任务的优先级和紧急程度，合理地分配系统资源。
在进行资源调度时，我们应根据任务的优先级和紧急程度，合理地安排任务的执行顺序和时间片。
这样可以确保高优先级和紧急任务能够优先获得系统资源，从而提高系统的响应速度和效率。
总之，资源分配与调度是编程技术中不可或缺的一部分。
第五章资源分配与调度
第5章资源分配与调度5．1绪论5．1．1资源管理的目的和任务1．资源管理的目的为计算机用户提供一种简单而有效地使用资源的方法，充分发挥各种资源的作用。
其应达到的目的是：1）保证资源的高利用率；2）在“合理”的时间内使所有用户有获得所需资源的机会；3）对不可共享的资源施行互斥；4）防止由资源分配不当而引起的死锁。
2．资源管理的任务1）解决资源分配问题；2）资源分配中防止出现死锁；3）解决资源的存取、使用方法问题；4）提供资源的存取的控制和实施安全保护措施。
5．1．2资源的分类方法1．物理和程序资源2．单入口和多入口资源3．等同资源4．虚拟资源5．1．3资源管理的的机构和策略5．2资源分配机制5．2．1资源描述器1．描述各类资源的最小分配单位的数据结构称为资源描述器rd（resource descriptor）2）的内容：5．2．2资源信息块rid (resource information block)5．3资源分配策略5．3．1概述对计算机资源进行分配，我们一般考虑三方面的情况：1． 如何管理请求资源的队列；2． 如何对等同资源的选择；3． 如何确定实施资源分配时机（1） 处理机空闲；（2） 存储区释放为空闲区；（3） 外部设备发生中断；5．3．2先请求先服务FIFO （First In First Out ）pcbn。
按请求的先后次序先 后5．3．3优先调度（优先级高为先）pcbn。
按优先级的高低高 低5．3．4针对设备特性的调度（实例）假设当前磁头在1号柱面，现有5个访问请求如下，并分别按表中的顺序进行访问。
方法3：结论：方法3最好，而方法2第二，方法1差。
具体说明：可参考107页。
5．4死锁5．4．1死锁的概念死锁是两个或多个进程无止境地等候着永远不会成立的条件的一种系统状态。
也可以说，死锁是两个或两个以上的进程中的每一个都在等待其中另一个进程释放资源而被封锁，它们都无法向前推进，这种现象称为死锁。
第五章 资源分配与调度 - 中国地质大学-计算机学院
5.4.5 死锁的避免
此时的情况如图2.13(c)，由图中看出，这种状态 是不安全的。 但一个不安全状态不一定导致系统死锁，因为顾客 有可能不需要它的全部贷款额，但银行家不能指望 这种情况发生。 银行家算法可简单陈述如下： 当一个进程提出资源请求时，假定分配给它， 并检查系统因此是否仍处于安全状态。如果安全， 则满足它的请求。否则，推迟它的请求。
5.4.5 安全状态
例子：假定系统有 10 个资源，目前资源分配的情 况如上表： 此时，系统中只剩下 2 个资源，能能满足 Q 最大要 求， 于是将剩下的2个资源分配给 Q，Q就能完成， 然后释放所占用的4+2=6个资源。 6个资源可满足P，然后可满足R，这时不论分给谁 都能保证完成。 可利用的资源能依次满足进程 Q,P,R的最大需求， 此时系统处于安全状态中！
5.4.5 死锁的避免
银行家算法(Banker’s Algorithm) 银行家算法正是利用上边介绍的保证进程始终 处于安全状态的方法来避免死锁的。 这个算法是用来模拟一个小城镇的银行家为 一批顾客贷款的问题。 有四个顾客：A，B，C，D，每个顾客提出的 最大贷款数量分别为6、5、4、7(以万美元为 单位)。银行家知道不是所有顾客都马上需要 其全部贷款（22）。
5.4.1 死锁的概念
在这两个进程并发执行时，当PA进程占有R1、 PB进程占用R2时，PA要求R2，由于PB已占R2有 而得不到，PA进程只有等待；PB申请R1，由于 PA已占有R1，而得不到，PB进程只有等待，就 出现了死等的情况。
5.4.1 死锁的概念
死锁简单的定义： 死锁就是两个或两个以上的进程等候着一个 永远不会发生的事件时所取的一种系统状态。 教材上关于死锁的定义： 两个或两个以上并发进程，如果每个进程持 有某种资源，而又等待着别的进程释放它或 它们现在保持着的资源，否则就不能向前推 进。此时，每个进程都占用了一定的资源， 但又都不能向前推进。这种现象称为死锁。
系统资源分配与调度实践：如何实现高效、合理的系统资源分配与调度
系统资源分配与调度实践：如何实现高效、合理的系统资源分配与调度在当今信息技术高速发展的时代，系统资源的分配与调度对于企业和组织的高效运行至关重要。
无论是大规模的云计算服务，还是小型公司的内部系统，有效地分配和调度系统资源可以提高系统的性能，提升用户体验，同时也可以节约成本，降低能源消耗。
本文将介绍系统资源的概念和重要性，以及如何实现高效、合理的系统资源分配与调度。
什么是系统资源分配与调度系统资源分配与调度是指根据系统的需要，将有限的资源分配给不同的任务和进程，并按照合理的调度策略来执行这些任务和进程。
系统资源可以包括计算资源（CPU、内存等）、存储资源（磁盘、数据库等）、网络资源（带宽、路由器等）以及其他硬件和软件资源。
系统资源分配与调度的目标是实现资源的高效利用，提高系统的性能和稳定性，同时满足用户和应用程序的需求。
系统资源分配与调度的重要性系统资源分配与调度对于系统的性能和稳定性有着重要的影响，它可以带来以下几个方面的好处：1. 提高系统的性能有效的资源分配和调度可以使系统的性能得到最大化的发挥。
通过将合适的资源分配给不同的任务和进程，可以避免资源的浪费和资源争用，提高系统的响应速度和处理能力。
2. 优化用户体验合理的资源分配和调度可以提升用户体验。
例如，在一个网站后台系统中，如果将大量资源分配给数据库查询操作，可以加速网页的加载速度，提升用户的访问体验。
3. 节约成本通过合理地分配和调度系统资源，可以减少硬件设备和资源的购买和维护成本。
系统资源的高效利用可以延长硬件的使用寿命，减少资源浪费和能源消耗。
4. 提高系统的稳定性有效的资源分配和调度可以提高系统的稳定性和可靠性。
通过合理地规划资源的使用，避免资源的过度占用和争用，可以减少系统崩溃和故障的风险，保证系统的稳定运行。
实现高效、合理的系统资源分配与调度的方法实现高效、合理的系统资源分配与调度是一项复杂而重要的任务。
下面将介绍一些常用的方法和技术，可以帮助我们达到这个目标。
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条件2（不可剥夺条件）：容易否定，可制定相应的 规则即可，例如，当一个进程（程序）申请某资源被 拒绝，则必须释放已占用的资源，如需要再与其它所 需资源一起申请。对CPU还可进行可剥夺分配。
条件3（部分分配）：也是很容易否定的，只
（1） 这种方法破坏了死锁的必要条件中的哪一条？ （2）这种方法的资源利用率高不高？为什么？
这种方法安全而简单的方法，但设备的使用效率太低。其 缺点也是明显的：
1. 一个用户（进程）在程序运行之前艰难提出将要使用的全部设备； 2. 用户作业必须等待，直到所有资源满足时才能投入运行。 3. 设备（资源）的浪费太大，有些资源在进程运行过程中可能只有很少 的时间才用到，有的甚至不会用到，例如，一个分支语句。
3、适应调度
4、均衡调度
5、针对设备特性的调度 移臂调度 旋转调度
（三） 死锁
一. 什么是死锁 1. 死锁的例子 （1） 设备共享
进程PA、PB，共享一台打印机和一台磁带机 时刻t1：进程PA——占用打印机
进程PB——占用磁带机 时刻t2：进程PA——又请求磁带机
进程PB——又请求打印机
问：以后会发生什么情况？
2. 优先调度
在优先调度策略下，对于每一个进程（或作业）要指 定一个优先级，优先级反映了进程要求处理的紧迫程度。
排序原则：按优先级的高低排序。 每一个新产生的请求，按其优先级的高低插到相应的 位置上。而当资源可用时，选取队列中第一个请求，并满 足其需要。
优先级的确定：主要由系统来确定，并可动态改变。 使用范围：由于系统开销大，主要适用于系统中的紧 缺资源。便于资源的动态分配。
（2） 用信号灯的P、V操作描述死锁
上例中，用信号灯的P、V操作表示资源的申请和 释放。
信号灯设置： S1：表示设备R1可用，初值为1 S2：表示设备R2可用，初值为1
讨论两种资源请求序列，哪种情况可能产生互相 死等的局面。
2
有已请只RR占有11在、，R等2这P有由待2进两而于，程个P得就1已占进不出占用程到现R有，况R到等当。2，，待P1由P进；2于进程P2P程申占2
要分配策略上规定一个进程（或程序）一次将所需 资源一次申请到位。用完后释放。可以全部用完后， 统一释放，也可使用完后立即释放，只要是一次申 请到的，系统就不会出现死锁。
条件4（环路条件）：实际上系统不采用部分
分配，也就破坏了环路条件。
2. 静态预防死锁的方法
在作业调度时为选中的作业分配它所需的所有资源，当资 源一旦分配给该作业，在其整个运行期间这些资源为它独占。 讨论：
3. 动态避免死锁的方法
为了提高设备的利用率，应采用动态的设备分配方 法，但应设法避免发生死锁，若存在发生死锁的可能性， 则拒绝分配。
预防死锁： 采用的分配策略本身就否定了产生死锁的四个必要
条件之一，这就保证了不会发生死锁；
死锁避免： 是在动态分配资源的策略下采用某种算法来预防可
能发生的死锁，从而拒绝可能产生死锁的某个资源的请 求。
2. 资源管理的任务：
资源管理的描述－－数据结构 确定资源的分配原则（调度原则） 执行资源分配（实施） 存取控制和安全保护
二. 资源的静态分配和动态分配
1. 资源的静态分配
系统对作业一级采用资源静态分配方法。
当一个进程（或程序）运行前，将它要求的资源一 次分配给该进程，直到该进程终止，释放其占用的所有 资源。
例2：三个进程共享使用一台打印机的程序若有一个 进程少写了一个V操作。
2. 什么是死锁
死锁简单的定义：
死锁就是两个或两个以上的进程等候着一个永远 不会发生的事件时所取的一种系统状态。
教材上关于死锁的定义：
两个或两个以上并发进程，如果每个进程持有某 种资源，而又等待着别的进程释放它或它们现在保持 着的资源，否则就不能向前推进。此时，每个进程都 占用了一定的资源，但又都不能向前推进。这种现象 称为死锁。
二. 死锁的起因和条件 1. 引起死锁的原因 系统资源不足； 进程推进顺序非法。
2. 死锁的图解
3. 产生死锁的四个必要条件： 1. 互斥条件 2. 不可剥夺条件 3. 部分分配 4.环路条件
三. 死锁的预防和避免
基本点：破坏死锁的某一个必要条件
1. 解决死锁问题的几个策略
为了不发生死锁，必须设法破坏产生死锁 的四个必要条件之一。
（2） 资源信息块的内容
（3） 中央处理机资源信息块
二. 资源分配策略 1. 先请求先服务（FIFO策略）
排序原则：按请求的先后次序排序。 每个新产生的请求均排在队尾，而当资源可用时，资
源分配程序从队列中选取第一个请求，并满足其需要。
适用范围：系统中的一切资源。 优点：简单、系统开销小。 缺点：有时显得不合理，系统无法进行干预。
第五章 资源分配与调度
（一） 资源管理功能 （二） 资源分配的机构和策略 （三） 死锁概念
（一） 资源管理功能
一. 资源管理功能 1. 目的： 保证资源的高利用率； 在“合理”时间内使所有顾客有获得所需资源 的机会； 对不可共享的资源实施互斥使用； 防止由资源分配不当而引起的死锁。
在分页分配中——主存页面 磁盘的最小分配单位：
磁盘面中的一个扇区
（2） 资源描述器的内容
资源名 资源类型 最小分配单位的大小 最小分配单位的地址 分配标志 描述器链接信息 存取权限 密级 最后一次存取时间 记帐信息
2. 资源信息块
（1） 什么是资源信息块 描述某类资源的请求者、可用资源情况和该
类资源分配程序等必要信息的数据结构。
效率太低
2. 资源的动态分配
系统对进程一级采用资源动态分配方法。 系统在进程运行中，根据进程提出的资源需 求，进行资源的动态分配和回收。 资源利用率提高，但有可能造成死锁
（二） 资源分配的机构和策略
一. 资源分配机构 1. 资源描述器 （1） 什么是资源描述器
描述各类资源的最小分配单位的数据结构称为 资源描述器rd（resource descriptor）。 如：主存的最小分配单位：