资源分配与调度
《资源分配与调度》课件
二、资源分配
概念
资源分配是指将有限的资源分配给不同的任务， 以满足任务的需求。
类型
资源分配可以分为静态分配和动态分配，根据 任务的性质和需求进行灵活调整。
分配算法
常用的资源分配算法包括先来先服务（FCFS）、 最短作业优先（SJF）和优先级调度等。
优化方法
为了提高资源利用率和系统性能，可以采用负 载均衡、任务调度算法和优先级管理等方法进 行优化。
等调度方法进行优化。
四、并行计算
概念
并行计算是指利用多个处理单元同时执行多个子任 务，以加快计算速度和提高计算效率。
并行算法
并行计算可以通过并行算法实现，例如并行排序、 并行搜索和并行矩阵运算等。
分布式计算
分布式计算是指将任务分布到多台计算机或计算节 点上进行并行计算。
典型应用
并行计算广泛应用于科学计算、数据处理和人工智 能等领域，提供强大的计算能力。
五、云计算
概念
云计算是通过网络提 供可按需访问的计算 资源，以满足用户的 需求。
架构模式
常见的云计算架构模 式包括公有云、私有 云和混合云。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
服务模型
云计算按照服务模型 划分可分为基础设施 即服务（IaaS）、平 台即服务（PaaS）和 软件即服务（SaaS）。
安全与隐私
云计算面临的挑战包 括数据安全和隐私保 护，需要采取相应的 安全措施和加密技术。
六、总结
1 重点内容回顾
2 发展趋势展望
本次课件回顾了资源分配 与调度、任务调度、并行 计算和云计算的重点内容。
未来，资源分配与调度将 更加智能化，任务调度将 更加适应动态环境和异构 资源。
3 学习建议
学习资源分配与调度需要 掌握相关算法和工具，并 关注最新的研究和发展动 态。
系统资源分配与调度：如何合理分配系统资源,提高资源利用效率
系统资源分配与调度：如何合理分配系统资源，提高资源利用效率引言在现代科技高度发达的时代，计算机系统已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
无论是个人电脑、手机还是云计算平台，都离不开系统资源的支持。
然而，随着计算机应用需求的不断增加，如何合理分配和调度系统资源成为亟待解决的问题。
本文将深入探讨系统资源分配与调度的原理及方法，以提高资源利用效率。
资源分配的重要性系统资源分配是指将系统中的各项资源合理分配给不同的任务或进程，以满足其需求的过程。
合理的资源分配可以优化计算机系统的性能，提高任务完成的效率。
然而，如果资源分配不当，可能会导致系统资源浪费、响应时间延长甚至系统崩溃等问题。
因此，资源分配的重要性不言而喻。
资源分配与调度的基本原则在进行资源分配与调度时，需要遵循一些基本原则，以保证系统的稳定性和效率。
公平性原则资源分配应当公平合理，不偏袒某个特定的任务或进程。
每个任务或进程都应该有公平竞争获得系统资源的机会，以确保系统运行的公平性。
紧急性原则根据任务或进程的紧急性和优先级进行资源分配与调度。
紧急性高的任务或进程应该优先获得系统资源，以保证重要任务的及时完成。
均衡性原则分配资源时应该保持系统的资源利用的均衡性，避免资源过度分配或浪费。
合理分配系统资源可以使各个任务或进程得到相对公平的资源供给，提高资源利用效率。
弹性原则资源分配与调度应该具有一定的弹性和适应性。
根据实际情况，系统应该能够自动调整资源的分配策略，以适应不同任务或进程的需求变化。
资源分配与调度的方法在实际应用中，有多种方法可以进行资源分配与调度。
下面将介绍几种常见的方法。
静态分配静态分配是一种固定的资源分配方法，通过在系统初始化阶段对资源进行分配，所有任务或进程在整个运行过程中都使用相同的资源分配策略。
静态分配的优点是简单高效，但由于无法适应任务或进程的需求变化，容易导致资源利用不均衡。
抢占式调度抢占式调度是一种灵活的资源分配与调度策略。
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
资源分配与调度资源管理概述资源管理的⽬的和任务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。
资源管理功能资源数据结构的描述：包含资源的物理名、逻辑名、类型、地址、分配状态等信息。
确定资源的分配原则（调度原则）：决定资源应分给谁，何时分配，分配多少等问题。
实施资源分配：执⾏资源分配；资源回收⼯作。
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。
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：资源对程序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。
这种分配通常称为资源的动态分配。
虚拟资源操作系统对资源区分两种不同的概念：1.物理资源（实资源）；2.虚拟资源（逻辑资源）：某些物理资源有限，采⽤其它物理资源改造成该类资源使⽤。
⽬的：1.⽅便⽤户使⽤；2.资源可动态分配，提⾼资源利⽤率。
计算机系统中的物理资源与虚拟资源分析资源类别物理资源虚拟（逻辑）映射处理机CPU进程进程调度存储器主存虚存（程序地址空间）地址映射设备外部设备逻辑设备 虚拟设备设备分配 动态映射信息⽂件物理结构⽂件逻辑结构磁盘空间分配⽂件⽬录查找资源分配机构和策略资源分配的机构资源描述器定义：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。
如：主存分区分配⽅法中，最⼩分配单位为主存分区。
内容：资源名、资源类型、最⼩分配单位的⼤⼩、地址、分配标志、描述器链接信息、存取权限、密级、存取时间。
资源信息块定义：描述某类资源的请求者、可⽤资源和该类资源分配程序等必要信息的数据结构。
内容：资源信息块⽰例资源分配策略常⽤的资源分配策略先请求先服务：每⼀个新产⽣的请求均排在队尾；当资源可⽤时，取队⾸元素，并满⾜其需要。
移动通信网络的资源分配与调度
移动通信网络的资源分配与调度随着移动通信技术的迅猛发展，人们对通信网络的需求也越来越高。
而在移动通信网络中，资源的分配与调度是确保网络运行稳定和满足用户需求的关键。
本文将从资源分配的背景和挑战入手，介绍资源分配的原则与方法，并探讨调度策略的重要性。
一、资源分配的背景和挑战移动通信网络资源分配是指如何在有限的资源下，合理地分配、利用和管理网络中的频谱、带宽、功率等资源。
由于移动通信网络的用户规模巨大、数据需求不断增长，资源分配面临以下挑战：1. 频谱资源有限：频谱资源是移动通信中最为宝贵的资源之一，但其供给相对紧张，面临日益加剧的碎片化问题，如何高效分配成为一大难题。
2. 用户需求多样：不同用户对通信网络的需求各异，有些用户关注实时任务，如语音通话，有些用户则关注大数据传输，如高清视频。
如何根据用户需求进行差异化的资源分配，成为一项重要的技术挑战。
3. 网络拓扑复杂：移动通信网络由大量基站、中继站组成，随时进行干扰协调，资源共享等操作。
如何对复杂网络拓扑进行资源的合理分配和调度，对于网络整体性能至关重要。
二、资源分配的原则与方法为了高效利用有限的通信资源，移动通信网络采用了一系列的资源分配原则和方法：1. 频谱资源分配：根据不同网络需求和频谱规划，通信管理机构对频谱资源进行规划和分配，如划分不同频段给不同运营商。
同时，基于认知无线电等技术，通过动态频谱共享，提高频谱资源的利用效率。
2. 功率控制：通过动态功率控制技术，根据用户位置和移动速度等信息，合理调整基站的发射功率，降低网络干扰，提高系统容量和覆盖范围。
3. 数据分裂：将大文件分割成多个小数据片，通过不同路径传输，提高网络整体传输效率。
同时，利用流量管理技术，对不同优先级的数据流进行合理的分割和调度，确保关键任务的实时性。
4. 资源分配算法：根据网络状态和用户需求，采用智能分配算法，如负载均衡、动态资源分配等，优化资源的分配策略。
通过动态调整用户的带宽、速率、优先级等参数，满足用户对通信资源的不同需求。
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。
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
应急预案中的资源调度和分配
应急预案中的资源调度和分配一、引言应急预案是在发生突发事件时，为了有效应对和处置紧急情况而制定的一套措施和步骤。
资源调度和分配是应急预案的核心内容之一，其目的是合理利用各类资源，最大限度地减少损失并提高应对突发事件的效能。
本文将探讨灾害应急预案中资源调度和分配的重要性以及有效的方法。
二、资源调度的重要性1. 高效应对灾害资源调度的核心目标是确保在灾害发生时能够快速响应和部署资源，以最大限度地减少人员伤亡和财产损失。
合理的资源调度可以有效提升救援速度和应对能力，确保灾害事件得到及时有效的处置。
2. 充分利用有限资源灾害发生时，资源的供给常常会受到一定的限制。
资源调度的任务就是在有限的资源下实现资源的最优分配，确保每一个资源能够得到合理而充分的利用，以实现资源的最大价值。
三、资源调度的方法1. 预先调查和评估为了做好资源调度工作，在事前应进行资源的调查和评估。
对于不同类型和规模的灾害，需要明确各类资源的需求量和供给能力，了解资源的有效性和可行性，以便做出合理的分配计划。
2. 跨部门合作资源调度需要各个部门之间的密切合作。
政府、救援机构、医疗机构、公共设施等需要通过信息共享和协同合作，保证资源的流动性和调配的便捷性。
3. 运用现代科技手段利用现代科技手段，如人工智能、大数据分析等技术，可以对资源需求和分配进行精确预测和智能调配。
这样能够提高资源分配的准确性和效率，更好地应对突发事件。
四、资源分配的重要性1. 合理调控救援力量资源分配是根据灾情和救援任务的不同，将救援力量分配到不同的区域，以满足各个地点的需求。
合理的资源分配可以避免资源过多或过少的情况发生，保证救援力量的高效调配。
2. 统筹协调救援资源资源分配的任务还包括对各类资源进行统筹协调，避免资源浪费和重复使用。
通过合理的资源分配，可以确保各种资源在应对突发事件时能够形成合力，最大限度地提高资源利用效率。
五、资源分配的方法1. 基于优先级的分配根据灾情和救援任务的紧急程度，将资源进行优先级排序，并按照顺序进行分配。
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。
通信系统中的资源分配与调度算法
通信系统中的资源分配与调度算法随着通信技术的不断发展，通信系统中的资源分配与调度算法也变得越来越重要。
在大量的用户和不同类型的应用需求下，如何高效地分配和调度通信资源，以满足用户的需求并保证系统的性能稳定，成为了研究的热点和难点。
一、资源分配算法在通信系统中，资源分配算法是指将有限的通信资源分配给用户或应用，以满足各方面的需求。
资源分配算法需考虑以下几个方面：1. 需求量预测：通过分析历史数据和用户行为来预测不同用户的资源需求量，以便合理分配通信资源。
例如，可以根据用户的通信频率、流量大小等指标来预测他们的资源需求。
2. 公平性：资源分配算法应该保证公平性，即在系统资源有限的情况下，每个用户都能够获得一定的资源配额。
可以采用基于权重的算法，根据用户的重要性或优先级来分配资源。
3. 负载均衡：通信系统往往有多个基站或节点，资源分配算法应该考虑负载均衡，以避免某些节点过载而影响系统的性能。
可以采用动态分配算法，根据实时负载情况来分配资源。
4. 灵活性：资源分配算法应该具备一定的灵活性，能够根据不同的需求和情况进行调整。
例如，在高峰时段可以优先分配资源给特定的用户或应用，以保证其服务质量。
5. 成本效益：资源分配算法应该在满足用户需求的前提下，尽可能地降低成本。
可以通过深度学习等技术，优化资源分配策略，提高系统资源利用率。
二、调度算法在通信系统中，调度算法是指将已经分配给用户或应用的资源合理地进行调度，以提高系统的性能和效率。
调度算法需考虑以下几个方面：1. 时延优化：通信系统中的任务通常有时效性要求，调度算法应该优化时延，尽可能地减少任务的处理时间和传输延迟。
可以采用最短作业优先、最短路径等调度策略。
2. 资源利用率：调度算法应该优化资源利用率，尽可能地提高系统的吞吐量和效率。
可以通过动态调度算法，根据实时负载情况和资源使用情况来进行调度，以避免资源浪费或过载。
3. 带宽分配：通信系统中的带宽是有限的，调度算法应该合理分配带宽，以满足不同用户或应用的需求。
调度管理的基本职能
调度管理的基本职能
调度管理的基本职能包括以下几个方面：
1. 资源分配与调度：调度管理员需要合理分配和调度各种资源，包括人力资源、物资资源、机械设备等，确保这些资源能够高效地利用起来，满足生产和运营的需求。
2. 任务排程与优化：调度管理员需要根据生产计划或工作任务的要求，合理安排和调度各项任务的执行顺序和时间。
同时，也需要对任务进行优化，以提高工作效率和资源利用率。
3. 信息协调与沟通：调度管理员需要及时收集和整理各方面的信息，并与相关部门和人员进行沟通和协调。
他们需要与生产车间、采购部门、运输团队等其他相关部门密切合作，确保信息的传递畅通，协调各方的工作。
4. 进度监控与控制：调度管理员需要对生产进度进行监控和控制，及时发现和解决可能出现的延误或其他问题。
通过监控和控制，他们可以确保生产计划的顺利实施，及时调整和协调，以应对突发情况和需求的变化。
5. 质量保证与风险控制：调度管理员需要关注生产过程中的质量问题，并采取相应的措施进行处理。
他们也需要预测和评估潜在的风险，并制定相应的应对策略，防止事故和异常情况的发生。
6. 绩效评估与改进：调度管理员需要对工作中的绩效进行评估，
并针对问题和不足进行改进。
通过不断改进和优化调度管理的方式和方法，他们可以提高工作效率和生产运营的质量。
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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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。
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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
资源分配与调度问题在运筹学中的研究与应用
资源分配与调度问题在运筹学中的研究与应用资源分配与调度问题在各个领域都是一个非常重要的研究方向，尤其在运筹学中有着广泛的研究和应用。
本文将从理论和实践两个方面来探讨资源分配和调度问题在运筹学中的研究和应用。
一、资源分配问题的研究与应用资源分配问题是指如何合理地将有限的资源分配给各个需求方，以使得整个系统的效益最大化。
在运筹学中，资源分配问题是一个经典的最优化问题。
其主要目标是在满足不同需求条件下，使得资源的利用率最高。
运筹学中的资源分配问题主要包括人力资源分配、物资资源分配、资金资源分配等。
1.1 人力资源分配人力资源分配问题是指如何合理安排人员的工作任务和工作时间，以最大程度地提高人力资源的利用率和效率。
在实际应用中，人力资源分配问题主要涉及到员工排班、项目人员调配等。
运筹学中的方法可以通过数学建模和优化算法，来实现人力资源分配最优化的目标。
1.2 物资资源分配物资资源分配问题是指如何将有限的物资资源分配给不同的需求方，以满足各个需求方的需求。
在实际应用中，物资资源的分配问题包括库存管理、供应链调度等。
运筹学中的方法可以通过优化模型和算法，对物资资源的分配进行合理规划，以降低成本、提高效能。
1.3 资金资源分配资金资源分配问题是指如何将有限的资金资源分配给不同的项目或部门，以实现最大效益。
在实际应用中，资金资源的分配问题主要涉及到投资组合、资金调配等。
运筹学中的方法可以通过风险评估和收益最大化的模型，来实现资金资源的优化配置。
二、调度问题的研究与应用调度问题是指在有限资源条件下，合理安排任务的执行顺序和时间，以达到资源利用的最优化。
在运筹学中，调度问题是一个非常重要的研究领域，具有广泛的应用场景，比如生产调度、作业调度等。
2.1 生产调度问题生产调度问题是指在生产过程中，如何合理安排生产任务的执行顺序和时间，以最大程度地提高生产效率和资源利用率。
在实际应用中，生产调度问题主要包括生产线调度、作业车间调度等。
第5章资源分配与调度
5.4 死 锁
5.4.1 死锁的概念 1.死锁的例 进程p1、p2 共享一台打印机和一台光标记阅读 机： 时刻t1，进程 p1——占用打印机 进程 p2——占用光标记阅读机。时刻 t2，进程 p1——又请求光标记阅读机 进程 p2——又请求打印机 则出现进程之间互相等待资源，又都不能向前 推进的一个僵持的局面
2、系统状态分析
为了预防死锁应能观察系统的情况，以分析某一
时刻系统是否处于一个合理的状态。
假设系统有n个进程和m类资源：
n个进程的描述：P={p1,p2, …,pn} m个资源的描述：r={r1,r2, …,rm}
可以完全一样加以应用的一组资源称为同类资源
系统的初始状态给出系统中各类可用资源的总数 目 w={w1,w2, …,wm}
进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其 他进程强行夺走，即只能由获得该资源的进程自 己来释放。
(3) 占有并等待（部分分配）
进程每次申请它所需要的一部分资源。在等待一新资
源的同时，进程继续占用已分配到的资源。
(4) 环路条件 （循环等待） 存在一种进程的循环链，链中的每一个进程已获 得的资源同时被链中下一个进程所请求。
5.2 资源分配机制
资源描述器： (Resource Descriptor)
每类资源都有一个最小分 配单位。 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
d 11 d 21 d (t ) d n1 d 12 d 22 d n2 d 1m d 2m d nm
操作系统中的系统资源分配与任务调度算法比较
操作系统中的系统资源分配与任务调度算法比较操作系统中的系统资源分配与任务调度算法是操作系统中最重要的部分之一，它们决定了系统的运行效率和性能。
在操作系统中，系统资源分配和任务调度算法的设计是为了优化系统的资源利用和任务执行效率。
首先，让我们来看系统资源分配。
在操作系统中，系统资源包括处理器、内存、外设等。
资源分配的主要目标是有效地管理这些资源，确保系统能够高效地运行。
常见的资源分配算法包括静态分配和动态分配两种方式。
静态资源分配算法是在系统启动时就确定每个任务所需要的资源，并在系统运行过程中不再改变。
这种方式简单高效，但会导致资源利用率较低。
动态资源分配算法则根据系统运行时的情况动态地分配资源，以提高资源利用率和任务执行效率。
常见的动态资源分配算法包括优先级调度、轮转调度和最短作业优先调度等。
其次，让我们来看任务调度算法。
任务调度是将系统中的任务按照一定的规则分配给处理器执行的过程。
任务调度算法的设计影响着系统的响应速度和吞吐量。
常见的任务调度算法包括先来先服务调度、最短作业优先调度、高优先级优先调度等。
先来先服务调度算法是一种简单而常用的算法，它将任务按照到达时间的顺序进行调度。
虽然这种算法简单易实现，但会导致平均等待时间较长。
最短作业优先调度算法则是优先执行执行时间最短的任务，以减少平均等待时间。
高优先级优先调度算法则是根据任务的优先级来进行调度，以保证高优先级任务能够优先执行。
综上所述，系统资源分配与任务调度算法在操作系统中是非常重要的部分。
合理设计资源分配算法和任务调度算法可以提高系统的性能和效率。
在实际应用中，需要根据系统的特点和需求来选择适合的资源分配和任务调度算法，以达到最佳的系统运行效果。
第5章-资源分配与调度
∴系统不会产生死锁。
2021/6/7
11
思考：
设某类资源是独占资源，系统拥有该类资源数为 M，有N个进程竞争该类资源，其中各进程对该 类资源最大需求为W，
当M，N，W分别取下列各值时，判断是否可能发 生死锁？
1、M=2 N=2 W=1 ; 2、M=3 N=2 W=2; 3、M=3 N=2 W=3; 4、M=5 N=3 W=2; 5、M=6 N=3 W=3;
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5.3.2产生死锁的原因和必要条件
产生死锁的根本原因：系统资源不足
死锁是资源竞争和资源分配不合理两个因 素同时作用所产生的可能结果
资源不足
资源共享
资源竞争
合理分配
不合理分配
提高资源利用率
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死锁
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5.3.2产Βιβλιοθήκη 死锁的原因和必要条件如果不考虑资源分配的合理性，若要不产生死 锁，则资源的个数必须满足以下条件（即系统 不会产生死锁的最小资源数）：
消费产品；
}
}
6
5.3.1死锁的定义与例子
将mutex与empty(或full)信号量的申请颠倒：
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/*某个生产者进程i*/ produceri() {
while(生产未完成) { 生产一个产品；
P(mutex); //请求进入 临界区 P(empty); //请求缓冲 区有空条件
送一个产品到缓冲区； //临界区
V(mutex); //释放临界 区 V(full); //释放缓冲区有 数条件
} }
/*某个消费者进程j*/
cosumerj()
{ while(还要继续消费)
{ P(full); //请求缓冲区 有数条件
施工方案资源分配合理配置和调度工程资源
施工方案资源分配合理配置和调度工程资源工程资源的合理配置和调度对于施工方案的顺利实施至关重要。
只有在资源分配合理的情况下，施工方案才能得到有效的支持，并且高效地完成工程任务。
本文将从资源分配的原则、资源配置的方法以及资源调度的策略等方面进行讨论，以期为施工方案的资源管理提供指导和参考。
一、资源分配的原则在进行工程资源分配时，需要遵循一些基本原则，以确保分配结果的合理性和有效性。
1. 公平原则：资源应该按照一定的公平原则进行分配，确保每个工作组或者个体都能够获得适当的资源支持，避免资源过度集中或者不合理分配给个别人员。
2. 紧迫性原则：根据施工周期和工期要求，将资源优先分配给具有紧迫性的任务，以确保工程进度的合理安排和保质保量的完成。
3. 经济性原则：在资源分配方案中，需要综合考虑成本和效益的关系，尽量减少资源浪费，提高资源利用效率，降低施工成本。
二、资源配置的方法资源配置是指根据施工方案的需求，将可用的资源合理地分配和安排到各个施工环节中。
下面介绍几种常见的资源配置方法。
1. 优先级法：根据各个工程环节的紧迫性和重要性，给不同任务设置不同的优先级，优先分配资源给优先级较高的任务，确保其顺利完成。
2. 专业法：根据施工方案的特点，将资源按照不同的专业进行分类和分配。
例如，将砌筑工人分配给砌筑工程、电工分配给电气工程，以保证施工的专业性和高效性。
3. 平衡法：在各个工作组之间进行资源平衡的分配，避免因某个环节资源过剩而导致其他环节资源匮乏的情况发生，以达到整体资源的合理分配。
三、资源调度的策略资源调度是指在施工过程中对资源进行动态管理和调整，以适应不同阶段和任务的需求。
以下是几种常见的资源调度策略。
1. 多样化调度：根据施工进度和资源利用情况，灵活地进行资源调度，避免资源闲置或者资源负荷过大。
例如，在某个环节完成较快的情况下，可以将一部分资源调度到其他相对较慢的环节，以实现整体进度的提高。
2. 临时调度：根据施工现场的实际情况，及时进行资源调度。
实施方案中的资源配置与调度方法
实施方案中的资源配置与调度方法1. 背景介绍随着社会的发展和进步，资源配置与调度成为各个领域中不可或缺的重要环节。
针对不同社会问题，制定合理的实施方案是确保资源得以有效配置和调度的关键。
2. 问题阐述资源配置与调度方法是指在资源有限的情况下，通过科学、高效的手段进行合理配置和权衡。
该问题涉及到企业、组织、政府等不同主体，对于社会经济的发展具有重要意义。
3. 资源配置方法资源配置方法包括计划经济和市场经济两种模式。
计划经济强调由中央政府来统一安排资源配置，通过国家计划和指导来实现资源的最优分配。
市场经济则重视市场机制的调节，通过市场供需的自动调整来实现资源的优化配置。
4. 资源调度方法资源调度方法包括集中式调度和分散式调度两种模式。
集中式调度是通过中心化的方式来统一资源调度，实现资源的整体优化和协调。
分散式调度则强调各个部门、组织、个体的自主性和独立性，通过自主决策来实现资源的合理分配。
5. 实施方案中的资源配置在实施具体方案时，资源的配置应该以问题的解决为导向，根据问题的性质和目标来合理分配资源。
同时，要考虑到资源的稀缺性和效率性，优先选择具有高效利用率和较为稀缺的资源，确保资源的有效配置和利用。
6. 实施方案中的资源调度资源调度应根据实施方案的具体要求，结合相关的数据和信息，灵活调整资源的使用和分配。
通过制定明确的调度计划，协调各个环节的资源使用，提高资源的利用效率。
7. 期望效果与问题反馈实施方案的资源配置和调度不仅要追求经济效益，还要考虑到社会效益和环境效益。
在实施过程中，要及时收集用户的反馈信息，不断改进和调整方案，以实现更好的效果。
8. 总结与评价实施方案中的资源配置与调度方法是整个方案顺利实施的关键环节。
通过合理的资源配置和灵活的资源调度，可以提高资源的利用效率，实现方案的有效实施。
同时，要不断改进和优化资源配置和调度方法，适应社会经济发展的变化和需求。
9. 展望与建议未来的资源配置与调度方法应更加注重科学性和系统性，充分利用先进的技术手段和大数据分析，提高资源配置和调度的准确性和智能化程度。
应急预案中的关键资源调度与分配
应急预案中的关键资源调度与分配概述应急预案是在紧急情况下保障社会正常运转和个人生命财产安全的重要手段。
其中，关键资源调度与分配是应急预案的关键环节之一。
该环节涉及到对关键资源的有效调度和合理分配，以确保资源利用的高效性和公平性。
资源识别首先，应急预案中的关键资源调度与分配需要对关键资源进行准确定义和识别。
通过对潜在灾害情境的分析，可以确定出具有关键性的资源。
这些资源可以包括但不限于食品、水、医疗设备、应急通讯设备等。
准确认定关键资源是开展后续调度与分配工作的基础。
资源调度1. 跨部门协调资源调度需要实现各部门之间的协调合作。
对于不同类型的关键资源，涉及到应急管理、民政、卫生等多个部门，需要建立起高效、快速的沟通机制。
只有通过跨部门协作，才能在应急情况下实现资源的快速调度。
2. 资源储备为了应对紧急情况，储备资源是至关重要的。
资源储备旨在确保关键资源的供给和充足。
需要建立完善的仓库和储备基地，储备各类关键资源，并确保其保鲜和贮存条件。
3. 跨区域协作在面对大型突发事件时，单一地区的资源可能会不足以满足需求。
因此，跨区域协作是关键资源调度中必不可少的要素之一。
通过建立地区间的合作机制，实现资源的互相支持和共享，以满足不同地区应急救援的需要。
资源分配1. 需求评估资源分配的第一步是对需求进行评估。
根据应急情况的实际需要，对关键资源的需求进行准确评估，以明确资源的使用量和种类。
这可以通过调研、统计等方式进行，以及根据历史数据和经验进行预测。
2. 区域优先在资源有限的情况下，必须根据区域的紧急程度和需求程度进行优先分配。
对于灾区或紧急救援的地区，应优先考虑向其分配关键资源。
这需要有明确的分配原则和决策机制，确保资源分配的公平合理性。
3. 联动分配关键资源的分配需要与受灾地区的其他救援工作相互配合。
这涉及到与救援人员、志愿者、政府机构等进行联动，共同协调资源的调度和分配工作。
在协调中，需要建立起信息共享和资源交流的机制，以便更好地满足需求。
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他进程强行夺走。
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资源分配与调度——死锁 部分分配 进程每次申请它所需要的一部分资源。在等待一新
资源的同时，进程继续占用已分配到的资源。
环路条件 存在一种进程的循环链，链中的每一个进程已获得
的资源同时被链中下一个进程所请求。
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资源分配与调度——死锁
3. 系统状态分析
初始状态描述 假定一个系统包括n个进程和m类资源，表示如下 ① 一组确定的进程集合，记作：
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。这种分配通常称为资源的动态分配。
3
资源分配与调度——资源管理概述
3. 虚拟资源
操作系统对资源区分二种不同的概念
物理资源 (实资源)
虚拟资源 (逻辑资源)
目的
方便用户使用 资源可动态分配，提高资源利用率
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。
25
资源分配与调度——死锁 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。
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资源分配与调度——死锁 用信号灯的P、V操作描述死锁 设进程p1与进程p2共享一台打印机(r1) 和一台输入机(r2)， 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r1可用，初值为1
s2：表示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。
15
低
10
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
调度的目标 当有大量I/O请求时，降低完成这些I/O服务的总时间。 例：对磁盘访问有如下5个请求
柱面号 盘面号 块号 5 2 1
5
5 40
3
3 6
8
5 3
2
7
7
11
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 移臂调度
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资源分配与调度——死锁 银行家算法例 系统拥有某类资源10个， 现有进程P、Q、R共享该类资源，
它们申请该类资源的最大需求量如下。
进程 最大需求量 P Q R 8 4 9 已占有资源 4 2 2 现申请资源个数
1
1 1
当这些进程动态申请资源时，按银行家算法应如何 分配，能保证不发生死锁。
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资源分配与调度——小结 资源管理功能 资源分配策略
p={p1，p2，…，pi，…，pn}
② 一组不同类型的资源集合，记作：
r={r1，r2，…，rj，…，rm}
③ 矢量w说明各类可利用资源的总的数目 w={w1，w2，…，wj，…，wm}
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资源分配与调度——死锁 资源请求矩阵 在时刻 t 资源请求矩阵，表示如下
d11 d12 d1m d21 d22 d2m d(t) = dn1 dn2 dnm
柱面号 盘面号 块号 2 5 7 2 7 1
5
5 40
3
3 6
5
8 3
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资源分配与调度——死锁
1. 什么是死锁
死锁的例
设备共享 进程 p1、p2共享一台打印机和一台输入机 时刻 t1：进程 p1 —— 占用打印机， 进程 p2 —— 占用输入机； 时刻 t2：进程 p1 —— 又请求输入机， 进程 p2 —— 又请求打印机。
引起死锁的原因 系统资源不足
进程推进顺序非法
17
资源分配与调度——死锁 死锁图解
P2进程 D2 •
C2
B2
N
A2
0
A1
B1
C1
D1 C1： p1 release (r1) C2： p2 release (r2)
P1进程 D1： p1 release (r2) D2： p2 release (r1)
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
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
资源分配与调度——死锁 用信号灯的P、V操作描述死锁
进程p1 进程p2 进程p1 进程p2
p(s1)； 占用r1
p(s2)； 占用r2
p(s1)； 占用r1
p(s2)； 占用r2
v(s1)；
p(s2)；
v(s2)；
p(s1)；
p(s2)；
又占用r2
p(s1)；
又占用r1
占用r2
4
操作系统采用的技术 计算机系统中的物理资源与虚拟资源分析 资源类别 处理机 存储器 设备 信息 物理资源 CPU 主存 外部设备 文件物理结构 虚拟(逻辑)
进程
虚存
程序地址空间
映射
进程调度
地址映射
设备分配 动态映射 磁盘空间分配 文件目录查找
逻辑设备名 虚拟设备 文件逻辑结构
5
资源分配与调度——资源分配机构和策略
256KB1
主存
6
资源分配与调度——资源分配机构和策略 资源信息块
资源信息块定义
描述某类资源的请求者、可用资源和该类资源分配程 序等必要信息的数据结构。 资源信息块内容
等待队列头指针 可利用资源队列头指针 资源分配程序入口地址 请求者队列 可利用资源队列 资源分配程序
7
资源分配与调度——资源分配机构和策略
资源信息块例
中央处理机资源信息块内容
pcb1 ready-q-start 可用处理机信息 scheduler-addr cpu pcb2
pcbk
进程调度程序
8
资源分配与调度——资源分配机构和策略
2. 资源分配策略
常用的资源分配策略
先请求先服务
每一个新产生的请求均排在队尾； 当资源可用时，取队首元素，并满足其需要。 排序原则：按请求的先后次序排序。
资源分配与调度
资源分配与调度
资源分配与调度——主要内容
资源管理概述 资源分配的机构和策略 死锁
1
资源分配与调度——资源管理概述
1. 资源管理功能
资源数据结构的描述
包含资源的物理名、逻辑名、类型、地址、分配状态等信 息。 确定资源的分配原则 (调度原则) 决定资源应分给谁，何时分配，分配多少等问题。 实施资源分配 执行资源分配；资源收回工作。
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A1： p1 request (r1) A2： p2 request (r2)
B1： p1 request (r2) B2： p2 request (r1)
资源分配与调度——死锁 产生死锁的必要条件
互斥条件
涉及的资源是非共享的，即为临界资源。 不剥夺条件 进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其
1. 资源分配的机构
资源描述器
0 OS 20KB 作业1
资源描述器定义
描述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。 如：主存分区分配方法中，最小分配单 位 —— 主存分区
52KB
66KB
作业3 130KB 作业4
230KB
资源描述器内容
资源名、资源类型、最小分配单位的大 小、地址、分配标志、描述器链接信息、 存取权限、密级、存取时间
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
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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
先请求先服务 优先调度 针对设备特性的调度
死锁
定义 举例
引起死锁的原因 产生死锁的必要条件
死锁预防
死锁避免 有序资源分配方法 银行家算法
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Байду номын сангаас
dij 表示进程pi还需要j类资源的数目
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资源分配与调度——死锁 资源分配矩阵 在时刻 t 资源分配矩阵，表示如下
a11 a21 a(t) = an1 a12 a22 an2 a1m a2m anm
aij 表示进程pi已占有j类资源的数目 什么情况下系统安全的？ 当进程请求某类资源时，进程对该类资源的需求量 小于当前时刻系统所拥有的该类资源的数目，那么
v(s2)；
占用r1
v(s1)；
v(s1)；
v(s2)；
v(s2)；
v(s1)；
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资源分配与调度——死锁
什么是死锁