[计算机软件及应用]os-03中断与处理机调度

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1、操作系统原理金海溶blue1879@163.com办公室：JK329第3章处理器调度处理器调度的类型调度算法Linux进程调度Windows2000/xp线程调度中断中断：在进程运行过程中出现某种紧急情况，必须中止当前正在运行的程序，转去处理其它事件，处理完毕后恢复原来程序的运行。中断系统：中断装置+中断处理程序中断分类：内中断和外中断；硬中断和软中断；可屏蔽中断和不可屏蔽中断；强迫性中断和自愿性中断P49-59：选择性自学第3章处理器调度操作系统必须为多个进程可能有竞争的请求分配计算机资源。对处理器而言，可分配的资源是在处理器上的执行时间，分配途径是调度处理器调度：指采用合理的策略和方法在多

2、个可运行实体间分配CPU资源。处理器调度算法：按照什么原则和方法分配处理器资源处理机调度必须设计成可以满足多个目标，例如公平、任何进程都不会饿死、有效地使用处理器时间和低开销等调度算法设计指标面向用户准则所关心的性能指标周转时间T:指一个进程从提交到完成之间的时间间隔，包括实际执行时间加上等待时间（等待+就绪）。带权的周转时间W：周转时间与执行时间的比值响应时间从提交一个请求到开始处理的时间间隔。最后期限当可以指定进程完成的最后期限时，调度原则将服从于其他目标，使得距最后期限最近平均周转时间：p61平均带权周转时间：p61面向系统准则所关心的性能指标吞吐量单位时间内完成的任务数。调度策略将试图

3、使得每个时间单位完成的进程数目最大。处理器使用率处理器忙的时间百分比。尽量是CPU处于繁忙状态。公平进程应该被平等对待，没有一个进程会被饿死强制优先级当进程被指定了优先级，调度策略会先选择高优先级的进程平衡资源保持系统中所有资源忙。这个准则也可用于中程调度和长程调度调度算法设计指标处理器调度的类型（级别）多道程序的关键是调度。典型的调度类型有：长程调度(作业调度,高级调度）决定加入到待执行的进程池中中程调度（交换调度,中级调度）将进程调入内存,或者将进程交换到硬盘短程调度（进程调度，低级调度）决定哪一个就绪进程将被处理器执行线程调度：决定哪一个线程被处理器执行就绪/挂起新建就绪运行退出阻塞短程

4、调度阻塞/挂起中程调度长程调度长程调度中程调度下一次允许哪一个进程进入的决策可以基于简单的先来先服务原则，或者也可以基于管理系统性能的工具使用的原则包括优先级、期待执行时间和I/O需求同样，可以根据请求哪个I/O资源和试图平衡I/O使用的目的进行决策长程调度中程调度的目标有2个：解决内存资源紧张的矛盾减小并发度以降低系统开销中程调度算法将结合存储管理来设计。中程调度从执行的频率看长程调度程序的执行频率相对低些，并且仅仅是粗略地决定是否接受新进程以及接受哪一个为进行交换决策，中程调度程序执行得略微频繁一些短程调度程序，即分派程序执行得最频繁，并且精确地决定下一次执行哪一个进程短程调度根据已占有处

5、理机的进程是否可被剥夺这一原则，调度方式（策略）可分为：非剥夺方式：一旦某个就绪进程分得处理机之后，只要不是其自身的原因被阻塞(如要求I/O操作)而不能继续运行时，就一直运行下去，直至运行结束缺点：紧急进程无法立即运行，实时性差；短进程周转时间长，公平性差。进程调度方式剥夺方式：当一个正在运行的进程没有运行完时，系统采取某种手段强行剥夺已分配给该进程的处理器资源。而被剥夺的进程重新回到就绪队列中等待在剥夺方式下，可以通过剥夺处理器所有权的方式，暂停当前进程的运行，已满足更紧急进程的处理要求。进程调度方式进程调度方式有三个进程p1，p2，p3到达时间为：0，3，4，优先级依次增高，运行所需的时间

6、分别为20，4，2，假设现按优先级策略调度执行，并且不采用时间片原则，请分别求出非剥夺方式和剥夺方式下各个进程的周转时间。P1（20）P3(2)P2(4)周转时间：p1＝20；p2＝23；p3＝18P1（17）P3(2)P2(1)P1(3)P2(3)周转时间：p1＝26；p2＝6；p3＝2当时间片为5时，采用优先级策略，问非剥夺和剥夺方式下，求各进程的周转时间和响应时间先来先服务(FCFS——FirstComeFirstService)按照进程就绪的先后顺序来调度进程，到达的越早，其优先级越高获得处理机的进程，在未遇到其他情况时一直运行下去——采用的是非剥夺方式FCFS算法具有公平的特点，不会

7、发生饿死。但短进程的等待时间长，平均周转时间长调度算法p61最短进程SPN（短进程优先调度算法）减少FCFS固有的对长进程的偏爱的另一种方法是最短进程(SPN)策略，这是一种非剥夺的策略，其原则是下一次选择所需处理时间最短的进程，因此，短进程将会越过长进程，得到优先运行SPN策略的难点在于需要知道或至少需要估计每个进程所需要的处理时间长进程可能被“饿死”调度算法最短剩余时间优先调度算法(SRTN)