处理机管理-进程的调度.ppt

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1、软件技术基础制作主讲段景山段景山处理机管理进程的调度1处理机的管理功能分为：进程的描述进程的控制进程的同步进程的通信进程的调度处理机管理2第四章进程的调度第二篇操作系统进程调度的模型进程调度的算法死锁及解决3进程调度引言引言处理机调度的主要目的：分配处理机调度影响的因素：响应的及时性进程是否能在限定时间内获得处理机，对用户进行响应周转时间（等待时间+使用CPU时间）进程是否等待时间太长系统吞吐量（进程时间+系统开销）CPU是否总是用在刀刃上4调度类型4.1调度的类型与模型4.1.1调度类型从调度层次：高级调度低级调度中

2、级调度从OS类型：批处理、分时、实时、多处理机调度5作业调度（1）高级调度－－作业调度对象：外存上后备队列中的作业动作：调入内存、创建进程、分配资源、新进程进入就绪队列决策内容：接纳作业量、作业类型其它作业成批进入输入井输出井内存CPU高级调度6进程调度（2）低级调度－－进程调度对象：就绪队列中的进程动作：决定由哪个进程获得CPU调度方式：非抢占式抢占式低级调度进程并发执行其它作业成批进入输入井输出井内存CPU高级调度7进程调度过程进程调度对象：就绪队列中的进程进程调度功能及过程纪录当前进程的状态、保存CPU现场选取适

3、当的就绪进程进程调度算法分配处理机：恢复选取进程的现场CPU就绪队列交互用户123进程调度8进程调度方式进程调度的方式非抢占式（非剥夺式）现运行进程的CPU使用权不能被中途强行剥夺除非进程主动放弃抢占式（剥夺式）系统按照某种原则剥夺现行进程的CPU使用权将CPU使用权分配给其他进程抢占原则优先权原则时间片原则短进程优先原则9中级调度（3）中级调度对象：外存中因暂时不能运行而被挂起的进程动作：将外存挂起的进程激活，调入内存，进入就绪队列目的：提高内存利用率10单级调度队列模型4.1.2调度队列模型阻塞队列交互用户阻塞进程

4、调度是最基本的调度，必须配置1)单级调度模型CPU进程调度就绪队列结束时间片完/被中断唤醒11二级调度队列模型2）二级调度模型CPU就绪队列阻塞队列时间片完阻塞唤醒进程调度后备队列作业调度在批处理或类似系统中需要从外存后备队列中调入作业123）三级调度模型CPU就绪队列阻塞队列时间片完阻塞唤醒后备队列挂起挂起事件出现外存阻塞队列外存就绪队列配置中级调度机制可以提高内存利用率进程调度作业调度中级调度13进程调度原因4.1.3进程调度原因（调度时刻）阻塞队列交互用户阻塞进程调度就绪队列结束时间片完唤醒现进程运行完毕现进程阻

5、塞优先权高的进程进入就绪队列现进程“超时”/被中断CPU14进程调度算法准则4.2调度算法从多个目标（就绪进程）中选取一个算法准则面向用户面向系统周转时间响应时间截止时间优先权系统吞吐量处理机利用率各类资源的利用短快保证可设置大高平衡15进程调度算法类型算法类型简单的调度算法先来先服务算法短进程优先轮转法等时间片轮转不等时间片轮转优先权法抢占式优先权非抢占式优先权静态优先权动态优先权多级反馈队列算法16FCFS1）先来先服务算法FCFS按照就绪进程进入就绪队列的先后次序进行调度简单易实现利于长进程，CPU繁忙型作业不利

6、于短进程排队时间相对过长CPU就绪队列12317SCBF2）短进程优先算法对系统服务时间需求短的进程优先被调度短进程估算：依赖于前一周期的实际CPU时间和估计时间系统性能改善，平均带权周转时间优于FCFS不利于长作业，当不断有短进程到达时，不保证长进程响应的及时性，甚至可能得不到调度其中Ʈn为估计的第n个CPU周期。tn为实际值。为控制值，0≤≤1，常取0.5n+1nntƮ＝＋（1－）Ʈ18典型如分时系统，从用户敲键到字符显示在用户终端屏幕上调度算法评价指标响应时间RT（ResponseTime）从提交一个请求开始到计

7、算作出响应，显示结果在屏幕上RT＝q×Nq：时间片大小19调度算法评价指标周转时间（TrunaroundTime）进程第一次进入就绪队列到进程运行结束的时间间隔TT＝等待时间(WT)＋服务时间(ST)平均周转时间（ATT）系统各进程周转时间的平均值ATT＝ΣTT/N带权周转时间（QTT）进程周转时间与系统服务时间的比值QTT=TT/服务时间平均带权周转时间（AQTT）例ABCWT101030ST210010TT1211040ATT54QTT61.14AQTT3.7AQTT=ΣQTT/N20调度算法比较例例：A请求系统服

8、务时间5s，B请求系统服务时间为100s，设第0到第5秒前，CPU运行C进程。第1秒时B进入系统内存，第2秒时A进入内存当CPU空闲，需要调度进程时根据不同的算法选择A或B问：分别计算FCFS算法下和SCBF算法下，A和B的周转时间，带权周转时间和系统平均周转时间BA21FCFS算法－－先来先服务A：周转时间为3+100+5＝10