# 作业管理
# 1. 作业管理之进程调度
# 1.1. 进程调度
- 计算机通过决策决定哪个就绪进程可以获得CPU使用权
- 前提是多道程序设计
- 保存 旧进程的运行信息,清除旧进程(收拾包袱)
- 选择新进程,准备运行环境并分配CPU(新进驻)
# 1.2. 三个机制
- 就绪队列的排队机制
- 选择运行进程的委派机制(选择就绪进程,分配CPU给它)
- 新老进程的上下文切换机制(保存当前进程的上下文信息,装入被委派执行进程的运行上下文)
# 1.3. 分类
- 非抢占式的调度
- 抢占式调度
# 1.4. 非抢占式的调度
- 处理器一旦分配给某个进程,就让该进程一直使用下去
- 调度程序不以任何原因抢占正在使用的处理器
- 直到进程完成工作或者因为IO阻塞才会让出处理器
# 1.5. 抢占式的调度
- 允许调度程序以一定的策略暂停当前运行的进程
- 保存旧进程的上下文信息,分配处理器给新进程
对比:
抢占式调度 | 非抢占式调度 | |
---|---|---|
系统开销 | 频繁切换,开销大 | 切换次数少,开销小 |
公平性 | 相对公平 | 不公平 |
应用 | 通用系统 | 专用系统 |
# 1.6. 进程调度算法
- 先来先服务调度算法
- 短进程优先调度算法(不利于长作业进程的执行)
- 高优先权优先调度算法(前台进程 优先级高于后台进程)
- 时间片轮转调度算法(最公平)
只有最后一个是抢占式的调度
# 2. 作业管理之死锁
什么是死锁?
- 互相等待,一直阻塞下去(如五哲学家进餐模型)
# 2.1. 死锁的产生
- 竞争资源(本质:共享资源数量不足)
- 进程调度顺序不当
# 2.2. 死锁的四个必要条件
- 互斥条件(进程对资源的使用是排他性的使用,资源只能由一个进程使用,其他进程只能等待) 2. 请求保持条件(进程至少保持一个资源,又提出新的资源请求;新资源被占用,请求被阻塞;被阻塞的进程不释放自己保持的资源)
- 不可剥夺条件(进程获得的资源在未完成使用前不能被剥夺,获得的资源只能由进程自身释放)
- 环路等待条件(发生死锁时,必然存在进程-资源环形链)
# 2.3. 预防死锁的方法
- 系统规定进程运行之前,一次性申请所有需要的资源(消除请求保持条件),进程在运行期间不会提出资源请求
- 当一个进程请求新的资源得不到满足时,必须释放占有的资源(消除不可剥夺条件)
- 可用资源线性排序,申请必须按照需要递增申请,不再形成环路(摒弃环路等待条件)
# 2.4. 银行家算法
背景:
- 客户申请的贷款有限,每次申请需声明最大资金量
- 银行家在满足贷款时,都应该给用户贷款
- 客户在使用完贷款后,能够及时归还贷款
需要是三个表:
- 已分配资源表
- 所需资源表
- 可分配资源表
过程:
- 所需资源表减去已分配资源表,可以得到还需分配资源表,与可分配资源表比较,看能满足哪个进程,就把资源分配给它,然后等它运行完,归还后运行其他进程