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处理机调度与死锁续精品PPT课件

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第四章(续) 死锁
死锁的基本概念 死锁的解决方案
(预防,避免,检测及解除) 资源分配图
死锁的现象
一、死锁的基本概念
1.死锁的定义 一组进程中,每个进程都无限等待被该组 进程中另一进程所占有的资源,因而永 远无法得到的资源,这种现象称为进程 死锁,这一组进程就称为死锁进程
死锁(Deadlock) 饥饿(Starvation)
关于死锁的一些结论
➢ 参与死锁的进程最少是两个 (两个以上进程才会出现死锁)
➢ 参与死锁的进程至少有两个已经占有资源 ➢ 参与死锁的所有进程都在等待资源 ➢ 参与死锁的进程是当前系统中所有进程的子集
注:如果死锁发生,会浪费大量系统资源, 甚至导致系统崩溃
2. 产生死锁的原因
1、争夺资源引起死锁
例1:P1,P2两个进程争夺打印机和读卡机。
(只有这样才是动态申请,动态分配)
4) 循环等待 存在一个进程等待队列
{P1 , P2 , … , Pn}, 其中P1等待P2占有的资源,P2等待P3占 有的资源,…,Pn等待P1占有的资源, 形成一个进程等待环路
二、死锁的解决方案
1. 产生死锁的例子
申请不同类型资源产生死锁
P1: …
申请打印机 申请扫描仪
死锁避免
安全序列: 一个进程序列{P1,…,Pn}是安全的,如 果对于每一个进程Pi(1≤i≤n),它以后 尚需要的资源量不超过系统当前剩余资 源量与所有进程Pj (j < i )当前占有资源 量之和,系统处于安全状态 (安全状态一定是没有死锁发生的)
安全状态与不安全状态
不安全状态:不存在一个安全序列,不安全 状态可能导致死锁
使用 释放打印机 释放扫描仪

P2: …

计算机操作系统第4章-调度与死锁精品PPT课件

计算机操作系统第4章-调度与死锁精品PPT课件

2021/1/31
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4.1 调度的类型和模型
从不同的角度进行分类,常用分类方法是按调 度的层次,把调度分为高级、中级和低级调度; 另一种分类是按OS的类型分类,调度分为批处理 调度、分时调度和实时调度及多处理机调度。
4.1.1 调度类型
作业从进入系统并驻留在外存的后备队列上开 始,直至作业运行完毕,要经历下述三级调度。
一个作业的各个作业步之间是有联系的,上一个作 业步的输出是下一下作业步的输入。
2、作业控制块
创建一个进程时,要开辟一个进程控制块PCB,随时 记录进程的信息。把一个作业提交给系统时,也要开 辟一个作业控制块JCB,随时记录作业的信息。
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作业控制块的内容
用户名
作业名
作业类别
作业现行状态
(2)后备状态(收容状态):系统收到其全部信 息,为其建立JCB,形成后备作业队列, 系统能感知到它的存在。
2021/1/31
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(3)运行状态:由作业调度进入了进程调度 阶段。
(4)完成状态:作业运行结束后的一个状态, 是一个暂时性状态。
2021/1/31
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Windows 2000/XP中的作业是共享一组配额限 度和安全性限制的进程集合;进程是内存资源 分配和打开文件个数的基本单位;线程是操作 系统调度处理器的执行单位。
作业调度发生在一个作业运行完毕,退出系 统时又要重新调入一个作业进入内存时,调度的 周期长,其调度算法花费较多的时间。
是指任何时间,不管进程处于用户 态还是核心态,都可以随时被更高优先 级的进程抢用CPU。
2021/1/31
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(1)完全不可抢先或用户态不可抢先:当前进程不 论在用户态或核心态时,都不可以被抢用CPU, 这种操作系统称为不可抢先式的操作系统。如: windows 98和windows 95

处理机调度与死锁ppt课件

处理机调度与死锁ppt课件
第三章 处置机调度与死锁
3.1 处置机调度的层次 3.2 调度队列模型和调度准那么 3.3 调度算法 3.4 实时调度 3.5 产生死锁的缘由和必要条件 3.6 预防死锁的方法 3.7 死锁的检测与解除
第三章 处理机调度与死锁
处置机调度与死锁(Scheduling and Deadlock )
教学目的: 在多道程序系统中,一个作业从提交到执行完
第三章 处理机调度与死锁
2) 抢占方式(Preemptive Mode)
这种调度方式允许调度程序根据某种原那么去暂停某个 正在执行的进程,将已分配给该进程的处置机重新分配给另 一进程。抢占方式的优点是,可以防止一个出息程长时间占 用途置机,能为大多数进程提供更公平的效力,特别是能满 足对呼应时间有着较严厉要求的实时义务的需求。但抢占方 式比非抢占方式调度所需付出的开销较大。抢占调度方式是 基于一定原那么的,主要有如下几条:
第三章 处理机调度与死锁
2.进程调度中的三个根本机制
为了实现进程调度,应具有如下三个根本机制:
(1) 排队器。为了提高进程调度的效率,应事先将系统 中一切的就绪进程按照一定的方式排成一个或多个队列,以 便调度程序能最快地找到它。
(2) 分派器(分派程序)。分派器把由进程调度程序所选 定的进程,从就绪队列中取出该进程,然后进展上下文切换, 将处置机分配给它。
成,要阅历多级调度,调度的好坏要影响系统的运 转性能,因此调度是多道系统的关键。为了改善系 统资源的利用率和提高系统处置才干,多道程序系 统中采用多个进程的并发执行,但它也能够发生死 锁的危险,研讨死锁的缘由和产生条件,采用预防 死锁、防止死锁、检测死锁和解除死锁等多种方法 防止死锁是多道程序系统重要的研讨课题。
第三章 处理机调度与死锁

处理机调度与死锁

处理机调度与死锁

优先权的类型
• 静态优先权还是动态优先权 • 1)静态优先权:在创建进程是确定,而且 在整个运行期间保持不变。 • 确定进程优先权的依据: • 1)进程类型。一般来说系统进程的优先权 高于用户进程的优先权。 • 2)进程对资源的需求。对资源需求少的进 程应该赋予高的优先权。 • 3)用户要求。用户进程的紧迫程度。 静态优先权简单易行,系统开销小,很可能
进程调度中的三个基本机制
• 1、排队器。为了提高进程调度的效率,应 事先将系统中所有的就绪进程按照一定的 方式排成一个或者多个队列,以便调度程 序能最快的找到它。 • 2、分派器。分派器把由进程调度程序所选 定的进程,从就绪队列中取出该进程,然 后进行上下文切换,将处理机分配给它。 • 3、上下文切换机制。当对处理机进行切换 的时候,会发生两队上下文切换操作。在
• 注意:上下文切换会花去不少的处理器时 间,每一次上下文切换大约需要花费几毫 秒的时间,该时间大约可以执行上千条指 令。为此,现在已有通过硬件的方法来减 少上下文切换的时间。一组寄存器供处理 机在系统态时使用,另一组寄存器供应用 程序使用。在这种条件下的上下文切换只 需改变指针,使其指向当前寄存器组即可。
进程调度方式
• 1、非抢占方式。在采用这种调度方式时, 一旦把处理机分配给某个进程后,不管它 要运行多长时间,都一直让它运行下去, 决不会因为时钟中断等原因而抢占正在运 行进程的处理机,也不允许其他进程抢占 已经分配给它的处理机。直至该进程完成, 自愿释放处理机,或发生某事件而被阻塞 时,才把处理机分配给其它进程。
非抢占调度方式引起调度的因素
• 1、正在执行的进程执行完毕,或因发生某 事件而不能再继续执行。 • 2、执行中的进程因提出IO请求而暂停执行 • 3、在进程通信或者同步过程中执行了某种 原语操作,如P操作、block原语、wakeup 原语等。

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2021/4/17
第三章 处理机调度与死锁
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作业说明书
▪ 作业说明书包括作业基本情况、作业控制、作业资源要求的描 述;它体现用户的控制意图。如:预计运行时间、要求的资源 情况、执行优先级等。
–作业基本情况描述:用户名、作业名、编程语言、最大处 理时间等;
–作业控制描述:作业控制方式、作业步的操作顺序、作业 执行出错处理等;
30
进程调度的功能
1、记录系统中所有进程的执行情况
作为进程调度的准备,进程管理模块必须将系统中各进程的 执行情况和状态特征记录在各进程的PCB表中。并且将各进程 的PCB表排成相应的队列并进行动态队列转接。
2、选择占有处理机的进程
进程调度的主要功能是按照一定的策略选择一个处于就绪状 态的进程,使其获得处理机执行。

Ti Twi Tri
-带权周转时间 Wi Ti /Tri
平均带权周转时间:
W
1 n
n i 1
Wi
2021/4/17
第三章 处理机调度与死锁
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中级调度
又称中程调度(Medium-Term Scheduling)、交换调 度。
引入中级调度的目的是为了提高内存的利用率和系 统吞吐量。 将目前不在运行态的进程,包括其数据,从内存交 换到外存(此时进程的状态为挂起状态),将新进 程的代码、数据、栈等交换入内存。
2021/4/17
第三章 处理机调度与死锁
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作业调度功能
1: 记录系统中各作业的状况 2:按某种算法从后备队列中挑选一个或一批作 业调入内存,让它们投入执行。 3:为被选中作业做好执行前的准备工作。 4:在作业执行结束时做善后处理工作
2021/4/17

操作系统处理机调度和死锁OS3 (2)课件

操作系统处理机调度和死锁OS3 (2)课件

pi
rj
申请边
rj
pi
分配边
资源分配图:用结点和有向边描述系统的状态,状 态的改变通过申请、分配、释放三种操作实现。
1) 资源分配图
用圆圈代表一个进程,用方框代
P1
表一类资源。由于一种类型的资 源可能有多个,用方框中的一个
r1
r 点代表一类资源中的一个资源。
2
P2
左图中表示P1进程已经分得了 两个r1资源,并又请求一个r2资
1.将其资源分配图化简 Work:= Work+ Allocationi 2.将它记入L表中 ❖ 若不能把所有进程都记入L表,则状态S资源分配图不可完全 化简,该系统发生死锁。
检测死锁的算法
Work:=Available; L:={Li|Allocationi=0∩Requesti=0} For all Li∈L do
Finish: ARRAY[1..n] of Boolean;
• 安全性检查的步骤:
(1) Work:=Available; Finish:=false;
(2) 寻找满足条件的i:
① Finish[i]=false; ② Need[i]≤Work;
如果不存在,则转(4) (3) Work:=Work+Allocation[i];
如:系统平均每二年发生一次系统崩溃(死锁)
OS故障,平均6个月一次
编译器故障,平均6个月一次
如何对待?数学家(理论上的严密);工程师(技 术上的可行性、代价、系统性能)
1) 资源分配图
用有向图描述进程的死锁,图中包括:
进程结点集合: P={p1,p2,…,pn} 资源结点集合: R={r1,r2,…,rm} 有向边集合: E={(pi,rj),(rj,pi)}

《处理机调度与死锁》课件

《处理机调度与死锁》课件

04
死锁的检测与恢复
死锁的检测
资源分配图法
通过构建资源分配图,分析是否存在环路,以判断系统是否发生死锁。
银行家算法
模拟银行家对资源分配的策略,通过检查请求资源是否会导致不安全状态来判断 系统是否发生死锁。
死锁的恢复
资源剥夺法
剥夺已经分配给某个进程的资源,打破 死锁状态,使其中一个进程能够继续执 行。
详细描述
响应时间包括进程从提交到开始执行 的时间以及执行完成的时间。响应时 间的计算公式为:响应时间 = 开始执 行时间 - 提交时间。
周转时间
总结词
周转时间是指从进程到达系统到完成 所经过的时间。
详细描述
周转时间包括进程在等待队列中的等 待时间和在处理机上的执行时间。周 转时间的计算公式为:周转时间 = 完 成时间 - 到达时间。
处理机调度与死锁
目录
• 处理机调度算法 • 死锁 • 处理机调度的性能指标 • 死锁的检测与恢复
01
处理机调度算法
先来先服务(FCFS)
总结词
按照作业到达的先后顺序进行调度,优先处理最先到达的作 业。
详细描述
FCFS算法是一种最简单的调度算法,它不考虑作业的紧迫程 度和所需执行时间,只按照作业到达的顺序进行调度。当一 个作业到达时,系统将其加入到等待队列中,并按照到达顺 序依次处理等待队列中的作业。
避免死锁
通过破坏产生死锁的四个必要条件之一来防止死锁的产生。例如,通过预先分配策略,即 进程在开始执行前就申请所有需要的资源,如果不能获得所有资源则不启动该进程。
避免饥饿
通过设置优先级、时间片轮转等机制,保证所有进程都有机会获得资源,避免某些进程永 久等待。
检测与恢复

第4章 操作系统调度与死锁

第4章 操作系统调度与死锁
Chapter Four 调度与死锁
一. 调度类型与准则
1. 什么是调度?
操作系统创建、销毁进程的动作 操作系统调度 CPU分时运行各进程中的指令的动作 操作系统阻塞、挂起进程的动作
2. 调度的类型
长程调度:创建或销毁进程。(作业调度) 中程调度:挂起和调入进程。(进程调度) 短程调度:调度进程,交给 CPU运行。(进程调度)
进程12 进程27
3. 时间片轮转Round Robin (可剥夺方式 preemptive Mode)
多个任务被创建为进程后,分时运行各个进程。 (一个进程运行指定的时间,操作系统暂停其运行,调度 CPU运行下一
个进程)
4. 优先权Priority调度算法 (可剥夺方式 preemptive Mode)
内存:(4G)
Operating System
PCB1 PCB2
PCB3 PCBn
进程12 进程27 进程15 进程6 进程32 进程27 进程 n
一. 调度类型与准则
内存:(4G)
Operating System
PCB1
3. 调度的性能准则(p105)
PCB2 PCB3
1)响应时间 Tresponse:用户提交一个任务请求,到用户感受到了机器系
PCB1 PCB2
PCB3 PCBn
占用 临界资源 1 占用 临界资源 2
占用 临界资源 3
(阻塞) 进程12 进程27 进程15 进程6 进程32 进程27 进程 n
三. 死锁问题
1. 什么是死锁问题
多个进程各自占有部分资源,无法得到所需 的全部资源,以完成任务并释放资源,形成 了资源争用互锁状态。
二. 调度算法
内存:(4G)

第4章调度与死锁

第4章调度与死锁
● 时间片轮转法中,时间片的长度是影响算法的 一个主要指标,可以考虑两种极端的情况,如 果时间片很长,长到大多数进程在一个时间片 内都能够完成,该算法就退化为FCFS.
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时间片轮转调度算法(RR)
●算法思想
● 相反,如果时间片很短,短到用户的一次交互 需要几次调度才能完成,系统切换的频率很高, 频繁的系统切换会导致用户程序响应时间的增 长。因此,时间片的长度的选择要适当,一般 要保证一个基本的交互过程在一个时间片内完 成。
1
调度是操作系统的基本功能,几乎所有的计算机 资源在使用之前都要经过调度。
CPU是计算机中最主要的资源,经过调度,才把 CPU分配给合适的资源。
进程调度是多道程序运行的根本,通过进程之间 的切换CPU,操作系统才可以提高计算机的效率。
操作系统必须为多个进程分配计算机资源。对于 处理机而言,可分配的资源是在处理机上的执行 时间。
分成两种方式:可剥夺方式和不可剥夺方式
不可剥夺方式:当系统中出现比现在运行的进 程优先级更高的进程时,不会剥夺正在运行进 程对处理机的占有,该进程会一直运行下去, 直到完成,或因发生某种事件放弃处理机。
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优先权调度算法
●优先权确定的方式 静态优先权 在进程创建时确定该进程的优先权,且 该进程的优先权在其整个运行期间保持 不变。 确定因素:进程类型、进程对资源的需 求、用户要求。 系统进程的优先权通常高于用户进程; 对处理机和内存等资源要求较少的进程 具有较高的优先权
A、B分别代 表某种资源
进程Q …… get(B); …… get(A); …… release(B); …… release(A); ……
●资源数 < 要求该种资源的进程数 ●进程的推进顺序非法

处理机调度与死锁PPT173页

处理机调度与死锁PPT173页

第三章 处理机调度与死锁
(3) 上下文切换机制。当对处理机进行切换时, 会发生两对上下文切换操作。在第一对上下文切换 时,操作系统将保存当前进程的上下文,而装入分 派程序的上下文,以便分派程序运行;在第二对上 下文切换时,将移出分派程序,而把新选进程的 CPU现场信息装入到处理机的各个相应寄存器中。
第三章 处理机调度与死锁
2) 决定接纳哪些作业
应将哪些作业从外存调入内存,这将取决于所 采用的调度算法。最简单的是先来先服务调度算法, 这是指将最早进入外存的作业最先调入内存;较常 用的一种算法是短作业优先调度算法,是将外存上 最短的作业最先调入内存;另一种较常用的是基于 作业优先级的调度算法,该算法是将外存上优先级 最高的作业优先调入内存;比较好的一种算法是 “响应比高者优先”的调度算法。我们将在后面对 上述几种算法作较为详细的介绍。
为了管理和调度作业,在多道批处理系统中为 每个作业设置了一个作业控制块,如同进程控制块 是进程在系统中存在的标志一样,它是作业在系统 中存在的标志,其中保存了系统对作业进行管理和 调度所需的全部信息。在JCB中所包含的内容因系统 而异,通常应包含的内容有:作业标识、用户名称、 用户帐户、作业类型(CPU 繁忙型、I/O 繁忙型、批 量型、终端型)、作业状态、调度信息(优先级、作业 已运行时间)、资源需求(预计运行时间、要求内存大 小、要求I/O设备的类型和数量等)、进入系统时间、 开始处理时间、作业完成时间、作业退出时间、资 源使用情况等。
第三章 处理机调度与死锁
在采用非抢占调度方式时,可能引起进程调度的 因素可归结为如下几个:
(1) 正在执行的进程执行完毕,或因发生某事件 而不能再继续执行;
(2) 执行中的进程因提出I/O请求而暂停执行;
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总公司教育训练2001版
谈判资料准备
商品知识→专业度→深入性 市场行情通悉 了解市场供需情况 尽力收集对方状况→对方防御枢纽、
攻击力、发展方面及潜力
了解对方(商品)市场占有率情况 了解公司底线、目标及需求 谈判重点整理及顺序
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总公司教育训练2001版
谈判巧运用
引----诱导话题、圈入谈判范围→导入核心目的
谈判是双方经收集、沟通、协调所达成相互间 认可的协议过程。 采购谈判——将上述谈判两字改为买卖。
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总公司教育训练2001版
谈判的因果
利益的矛盾
---------成本杠杆原理
认知上的差异
---------描述立场及状况介绍说明
原则性的争议
---------各公司制定原则
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总公司教育训练2001版
谈判的目的
营造双方面的新关系 ----------合作、交易买卖关系
重新调整目前现有关系 拓展末来合作关系
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总公司教育训练2001版
谈判空间目标设定
理想目标
预期目标
最终底线
空间拉距站
➢ 营造最有可行性的谈判空间 ➢ 扩展预期目标与最终底线的距离空间(增加谈判时弹
性空间) ➢ 了解最终底线目标:公司政策、立场及个人职责权限 ➢ 预设预期目标、理想目标
如果对本训练有任何疑问或意见,请不吝 提出,以便我们做得更好。
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总公司教育训练2001版
内容
何谓谈判 谈判的因果 谈判的目的 谈判空间目标设定 了解采购谈判支持点 谈判资料准备 谈判技巧运用 谈判注意事项
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总公司教育训练2001版
何谓谈判
谈 两人对论 聊天、谈心、唠叨
判 结果论
选择有利熟悉环境 注意时效掌握 避免谈判破裂 →预留双方退路空间 掌握谈判过程 谈判结果应签署确认同意书 礼节及应对、社交态度、精神 避免让顾客等待
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总公司教育训练2001版
结论
达到预定的目标 合同、协议清楚 高效、达成双赢
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总公司教育训练2001版
第4章处理机调度与死锁
本实验的地位和作用:
本课涉及的主要内容包括:(1)回顾进程调度的算法;(2) 进程调度模拟实验安排;(3)实验辅导 ,指导学生使用搜索引 擎得到参考代码,讲解学生认知上的困难。
本实验课程是对《操作系统》课堂教学的一个重要补充,与 理论学习起着相辅相成的作用,是实施《操作系统》教学的一 个重要组成部分。
本课程授课对象:软件工程专业二年级的学生,学过1-2门语 言,但是不是很精通。
教学目标是:
(1)深入理解进程调度和各种调度算法的思想; (2)体验操作系统所涉及的抽象思维的具体实现; (3)学会用高级程序设计语言设计有关进程调度模拟程序。有能力的学 生可考虑分析或设计一个虚拟的并发方式的操作系统。
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具体要求如下:
(1) 每个进程有一个进程控制块(PCB)表示。进程控制块包含如下信息: 进程名、优先级、到达时间、需要运行时间、已用CPU时间、进程状态等。
(2) 进程的优先级及需要的运行时间可以事先人为地指定,进程的运行 时间以时间片为单位进行计算。
(3) 每个进程的状态可以是就绪 r(ready)、运行R(Running)、或完成 F(Finished)三种状态之一。
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4.指导学生使用搜索引擎得到参考代码
/rightTeam/p/5487670.html 最高优先级优先的调度
/wengshen/p/5027645.html 最高优先级优先的调度算法
/hy_fighting/article/details/76694 06 FIFO( 模拟时间片轮转法)
/eaglewood2005/article/details/4 377875 多级反馈队列调度算法 C语言模拟实现
5.学生自主学习和实验,老师指导
谈判
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总公司教育训练2001版
前言
这个训练帮助你明白自己担当的角色、学 习你的工作职责和内容,使你掌握必要的工作 知识和技能, 使你在今后的工作中能顺利而有 效地取得成果。
(4) 就绪进程获得 CPU后都只能运行一个时间片。 (5) 如果运行一个时间片后,进程的已占用 CPU时间已达到所需要的运 行时间,则撤消该进程,如果运行一个时间片后进程的已占用CPU时间还未 达所需要的运行时间,也就是进程还需要继续运行,此时应将进程的优先数 减1(即降低一级),然后把它插入就绪队列等待调度。 (6) 每进行一次调度程序都打印一次运行进程、就绪队列中各个进程的 PCB,以便进行检查。 (7) 重复以上过程,直到所要进程都完成为止。
教学重点和难点:
(1)加强学生对各种进程调度算法的实现思想及其特点的理解,并 掌握其应用场合。
(2)实现有效引导学生自主地利用所学知识,独立的用高级语言编 写和调式一个进程调度程,。
3
3.实验要求
设计一个有 N个进程并发执行的进程调度模拟程序 采用最高优先级优先的调度算法(即把处理机分配给 优先级最高的进程)和先来先服务(若优先级相同)算法。 动态优先数是指进程的优先数在创建进程时可以给定一个 初始值,并且可以按一定规则修改优先数。例如:在进程 获得一次CPU后就将其优先数减少1,并且进程等待的时间 超过某一时限(2个时间片时间)时增加其优先数等。
选----测试谈判对象→判别对方代表权责程度
→有→深入;无→尽快结束;
演----双璜→巧妙运用黑、白脸
避----避免底线摊白
推----无法当场或无法充分了解对手时,另约时间
→给自己做更充分准备
揉(摩)---一而再,再而三轰炸式的谈判→取得理
想目标 20
总公司教育训练2001版
谈判注意事项
成功的谈判故事
➢ 三国时代的吴与蜀汉联合 ➢ 出使西域的班超
丧权辱国谈判
➢ 李鸿章谈判
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总公司教育训练2001版
何谓谈判
带威胁性
中美撞机谈判(引申为立场、国
力强弱、以大欺小)
带说明性 带争议性 带协议性
凭机智、凭临场、凭口才 两国论 文化团体交流
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总公司教育训练2001版
何谓谈判
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