OS4-处理器调度

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1、操作系统管理学院信息管理与电子商务系22内容回顾——进程进程是操作系统中最重要、最基本的概念之一为什么引入进程的概念？系统资源有限处理并行性执行的随机性程序的静态性内容回顾——进程分配资源的基本单位静态动态独立调度的基本单位间接制约直接制约进程状态的变化静态描述并发性资源竞争互相制约加锁法PV操作进程调度好的调度算法有利于选择一个合适的个体按照一定的策略从就绪队列中选取一个进程把处理机交给它使用。（处理机调度）5幼儿园老师喂小朋友吃饭6调度目标：1.公平性：防止进程长期不能获得调度而饥饿；2.处理机的利用率：尽量提高处理机的利用率；3.提高系统的吞吐量；4.尽量减少系统

2、的响应时间。调度原则：满足用户的要求：响应时间、周转时间、截止时间满足系统的要求：系统吞吐量、处理机利用率、各类资源的平衡使用、公平性及优先级8402.4.3-2先来先服务法(FCFS)轮转法(roundrobin)多级反馈轮转法(roundrobinwithmultiplefeedback)优先级法最短作业优先法(shortestjobfirst)最高响应比优先法(highestresponse-rationext)最短剩余时间优先调度算法(shortestremainingtime)常用的调度算法940按作业进入系统的先后次序来选取作业。先进入的作业先被调度执行。优

3、点：算法简单，易于实现。缺点：对系统效率，吞吐量，I/O设备利用率及响应时间等指标均不能很好地满足。很少单独作用，常与别的算法合用。先来先服务调度算法（FCFS）10402.4.3-5给每一个进程规定一个时间片，让就绪进程轮流运行时间片。当一个进程运行的时间片到，则这个进程被中断，从运行状态变成就绪状态，回到就绪队列中重新排队。优点：可以防止大作业长时间占用CPU，非常适合于分时系统实现方法：间隔时钟。轮转法难点：时间片设置多长为合适？如果时间片很长，退化为先来先服务算法；如果时间片很短，每个进程都有无法在一个时间片内运行结束或产生一次I/O请求，CPU将在各个进程之间

4、频繁转换。增大了处理机的开销。合适的时间片长度应是使大多数进程从开始计算到产生一个I/O请求的时间。12402.4.3-4(进程调度)为每一个进程分配一个优先数，调度时，从就绪队列中选择一个优先数最大的进程目的:充分利用CPU，使各进程能实现充分的并行。设置的原则：按照进程完成功能的重要性、紧迫性设定优先级严格按照高优先数先执行。一个进程正在运行，另有一个高优先数进程进入就绪状态，则立即剥夺当前进程对CPU的使用。即：CPU上运行的永远是系统中最高优先数的进程。优先级法13402.4.3-4以进入系统的作业所提交的计算时间为标准，总是选择计算时间最短的作业投入运行。短作

5、业优先的最大好处是：提高系统的吞吐量。（很快完成，降低作业的等待时间）。不适用于多用户分时系统。加大了长作业的周转时间。（等待时间+运行时间）最短作业优先法（SJF）14402.4.3-7是针对FCFS方式和SJF方式的一种综合平衡。FCFS方式：只考虑每个作业的等待时间而未考虑执行时间的长短SJF方式：只考虑作业的执行时间而未考虑等待时间的长短。此种算法同时考虑每个作业的等待时间长短和估计的执行时间长短，从中选出响应比最高的作业投入执行。最高响应比优先法响应比=响应时间/运算时间=（等待时间+运算时间）/运算时间运算时间短的作业可以获得较高的响应比，运算时间长的作业在

6、等待了足够长的时间后，也可以获得较高的响应比。既照顾了短作业，也不致于使长作业等待时间过长。1640也是一个短作业优先算法，是可用于进程调度的一种可抢占的调度算法。基本思想：让作业所剩的运行时间最短的进程得到处理机执行。即：处理机上运行的始终是系统中剩余运行时间最短的进程。如果新进入就绪队列的进程所剩余的运行时间比当前正在运行的进程的剩余时间还短，则抢占当前进程的CPU。最短剩余时间优先调度算法比短作业优先可用于分时系统，保证及时响应用户的请求。缺点是增加了系统开销。但两种算法的基本思想是一致的，即运行时间短的作业先执行。对于长作业就要等比较长的时间。判断系统开销最小系

7、统吞吐率最大不利于小作业大作业有可能没有机会执行先来先服务法最短作业优先法进程作为资源的拥有者和系统调度对象，需要花费系统较大的额外开销。故，系统中同时存在的进程数目不宜过多，进程的切换频率也不宜太高，而这也就限制了并发度的进一步提高。作业P1084.6