4.处理机调度
2016-09-30 10:13:37 0 举报
处理机调度是操作系统中的核心功能之一,它负责将就绪队列中的进程分配到处理器上执行。这个过程需要考虑多个因素,包括进程的优先级、执行时间、资源需求等。处理机调度算法有先进先出(FIFO)、轮询(RR)、优先级调度(PQ)等。每种算法都有其优缺点,需要根据具体情况选择合适的算法。处理机调度的目标是尽可能地提高系统吞吐量和响应时间,同时保证公平性和资源利用率。
作者其他创作
大纲/内容
3.进程调度性能评价
4.调度算法
1.作业调度功能
1.作业状态及其转化
2.调度的层次
资源使用情况
2.轮转发调度性能评价
2.作业调度
5.算法评价
1.处理机调度问题-实际上是处理机的分配问题2.提高资源利用率,操作系统把一部分内存中处于就绪状态或等待状态在短时间内得不到执行的进程、作业换出内存, 因此外存有“后备状态的作业、就绪状态作业”3.处理机调度-分为-4级-作业调度、交换调度、进程调度、线程调度①作业调度-宏观调度或高级调度-按一定原则将外存的输入井上后备作业进行选择,分配内存和输入输出设备等必要的资源, 建立相应的根进程;当作业执行完成时还负责回收系统资源②交换调度-中级调度(属于内存管理)-按照给定的原则和策略将处于外存交换区中的就绪状态和等待状态的进程调入内存, 或处于内存就绪状态和等待状态的进程交换到外存交换区③进程调度-微观调度或低级调度-按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进程占用处理机,系统必须进行进程上下文的 切换与建立与占用处理机进程相适应的执行环境④线程调度-如上图
2.作业调度目标与性能衡量
1.作业调度目标-①对作业公平合理 ②使设备有高的利用率 ③每天执行尽可能多的作业 ④有快的影响时间2.调度算法的优劣标准-①平均周转时间 ②平均带权周转时间①周转时间:Ti = Tei - Tsi (Tei-作业i的完成时间;Tsi-为作业的提交时间) 平均周转时间:T = 1/n(T1+T2+...) 一个作业周转时间=等待时间+执行时间 Ti = Twi + Tri ②带权周转时间:Wi = Ti / Tri 平均带权周转时间:W=n/1 (Wi)
6.实时系统调度方法
其他
1.引起进程调度的原因①进程执行完毕②执行中进程自己调用阻塞原语进入睡眠等待状态③执行进程调用了P原语,从而因资源不足而被阻塞;或调用了V原语激活了等待资源的进程队列④执行进程提出I/O请求后被阻塞⑤在分时系统中时间片已经用完⑥在执行完系统调用,可调度选择一个新用户进程执行⑦就绪队列的某进程的优先级变得高于当前执行进程的优先级2.剥夺方式-就绪队列有高优先级立即发生进程调度,转让处理机;非剥夺方式-
3.时限调度算法与频率单调调度算法
3.线性优先级算法的调度功能
1.作业-是用户要求计算机所做的关于一次业务处理的全部工作2.一个作业的过程;提交,收容、执行、完成①提交状态-作业在其处于输入设备进入外部存储的过程;信息尚未完全进入系统,不能被调度程序选取②收容状态-后备状态-将作业输入到外存中对应部分(输入井:专门存放待处理作业信息),一个作业全部信息在输入井中,但还未 调用称为收容状态③执行状态-作业调度程序从后备作业中选取若干个作业到到内存投入运行,并分配必要的资源④完成状态-作业运行完毕但占用资源尚未全部被系统收回
作业--任务实体;进程-执行实体,系统分配资源的基本单位;计算机要完成一个任务实体必须有一个以上的执行实体,一个作业总是由一个以上的进程组成
1.记录系统中所有进程的执行情况-进程管理模块->一个进程的执行情况和状态特征记录在各进程的PCB中2.选择占有处理机的进程-进程调度的主要功能->按照一定策略选择一个处于就绪状态的进程,使其获得处理机执行3.进行进程上下文切换-正在执行的进程由于某种原因让出处理机,系统要做进程上下文切换
JCB
1.先来先服务(FCFS)调度算法 进程和作业;对时间少的进程和作业不友好2.轮转法(round robin)-分时系统 进程在就绪队列中的等待时间与享受服务的时间成比例,将CPU处理的时间分成固定大小的时间片3.多级反馈轮转发4.优先级法 ①静态优先级 ②动态优先级5.最短作业优先级法6.最高响应比优先发(作业调度)
2.实时调度算法的分类
1.实时系统的特点
资源要求
1.进程调度功能
1.分级调度
作业名
1.FCFS方式的调度性能分析
当前状态
定性和定量
作业类型
4.处理机调度
知识点:15
3.进程调度
1.记录系统中各作业的情况,包括执行阶段的情况;系统-作业进入后备状态时-作业控制块JCB;系统通过JCB而感知作业的存在, 作业进入完成状态后-撤销JCB释放有关资源并撤销该作业2.从后备作业中挑选出一部分作业投入执行,后备状态作业较多,执行状态的作业只有有限的几个-最重要3.未被选择的作业做好执行前的准备工作4.在作业执行结束时做善后的处理工作
2.进程调度的时机
4、处理机调度4.1 调度的层次4.2 调度的性能准则4.3 作业调度(原理及算法)4.4 进程调度(原理及算法)
3.作业与进程的关系
CPU管理为核心-讨论管理和控制用户进程执行的方法衡量调度策略的指标-周转时间、吞吐率、影响时间、设备利用率1.周转时间-将一个作业提交给计算机系统后到给作业的结果返回给用户所需要的时间2.吞吐率-在给定的时间内一个计算机系统所完成的工作量3.影响时间-从用户向计算机发出一个指令到计算机把相应的执行结果发回给用户所需的时间4.设备利用率-主要是输入输出设备的使用情况主要内容:1.作业与进程的关系2.作业调度策略与算法3.进程调度策略与算法4.几种调度策略的评价5.实时调度信通
1.分级调度2.作业调度3.进程调度4.调度算法5.算法评价6.实时系统调度方法
优先级(数)
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