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操作系统原理第六章 处理机调度.ppt

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操作系统原理第六章 处理机调度.ppt
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第六章 处理机调度,6.1 处理机的多级调度 6.2 作业调度 6.3 进程调度 6.4 UNIX系统的进程调度,6.1 处理机的多级调度,1. 批处理OS中的处理机调度 对处理机的分配分两级: 作业调度(宏观调度):分配资源、建立进程 进程调度(微观调度):分配处理机、时间片 2.多任务操作系统中的处理机调度 分时或个人计算机 OS中的处理机调度支持多任务并发。 对处理机的分配:进程调度(并分配处理机时间) 调度对象:就绪进程 3. 多线程OS中的处理机调度 对处理机的分配:线程调度 调度对象:就绪线程,3,6.2 作业调度,一. 作业的状态作业在整个活动期间一共有四种状态, 提交状态:用户将自己的程序和数据提交给系统,等待输入。 后备状态:作业已存放在磁盘上,等待调度。,执行状态:作业进入主存开始运行。 完成状态:作业计算完成开始,退出系统。,4,二. 作业调度的功能 1. 确定数据结构 建立作业控制块jcb (job control block)。 作业控制块记录了每个作业类型、状态、资源请求及分配情况。 2. 确定调度策略与调度算法 按一定的调度策略从磁盘中存放的大量作业中挑选一个或几个作业投入运行。 3. 分配资源 为选中的作业分配所需要的系统资源(主存、外设等)。 4. 善后处理 收回该作业所占用的全部资源,撤消作业控制块以及与该作业有关的全部进程。,6.2 作业调度,5,三.作业控制块 每个作业进入系统时,有系统为其建立jcb。作业控制块jcb存在于系统的整个过程中,jcb是一个作业存在的标志。 jcb的主要内容如下: 作 业 名  资 源 要 求  资 源 使 用 情况估计执行时间 进入系统时间最迟完成时间 开始执行时间 要求的主存量 已执行时间要求外设的类型及台数 主存地址 要求文件量和输出量 外设台号  类 型  优 先 级控制方式  作业 状态作业类型,6.2 作业调度,6,四. 作业调度算法性能的衡量 采用平均周转时间和平均带权周转时间来衡量作业调度算法性能的好坏。 1. 周转时间 一个作业提交给计算机系统到该作业的结果返回给用户所需要的时间。 (1) 定义 ti = tci - tsiti—作业i的周转时间 tsi—作业i的提交时间(磁盘后备队列) tci—作业i的完成时间。 (2) 意义 说明作业I在系统中停留时间的长短。 (3)平均周转时间 t = (n为作业个数),6.2 作业调度,6.2 作业调度,2. 平均带权周转时间w (1) 定义 一个作业的周转时间与其运行时间的比值。 wi = tri为作业i的实际执行时间,ti进入磁盘后备队列的时间 (2) 意义 说明作业i在系统中相对等待时间。 (3) 平均周转时间 t =,6.2 作业调度,五. 作业调度算法 1.先来先服务调度算法 (1)策略:按作业来到的先后次序进行调度。 (2)特点:简单,易实现。 (3)讨论在先来先服调度算法下周转时间与带权周转时间,这种算法对短作业不利,执行时间短,等待时间较长,带权周转时间很高。,6.2 作业调度,2. 短作业优先调度算法 (1)策略:按作业请求运行的时间长短进行调度。 (2)特点:易实现,系统吞吐量高。 只照顾短作业,而没有考虑长作业的利益。 (3)讨论在短作业优先调度算法下的周转时间与带权周转时间,易于实现,效率较高;主要弱点不考虑长作业的利益。,6.2 作业调度,3.响应比高者优先调度算法 计算后备作业表中的每个作业的响应比,挑选响应比最高者运行。 响应比=响应时间/执行时间 响应比=1+作业等待时间/执行时间,是先来先服务和短作业优先算法之间的折中算法。,6.2 作业调度,4.优先调度算法 据系统设计目标分析各作业的优先数,调度时选取优先数高的作业先执行。 优先数的计算保证使输出量最少、要求执行时间短的作业以及等了很久的作业得到优待。 优先数=(等待时间)2-要求执行时间-16×输出量 等待时间:作业在磁盘中等候时间(分) 要求执行时间:据Jcb中记录的相应值推算出(秒) 输出量:据Jcb中记录的相应值推算出(行) 它企图十分迅速的执行各种短作业,但偶尔也要执行一个在磁盘中等候很久的作业,此时“等待时间”这一项的值已远远超过其他两项之和。,12,6.3 进程调度,一. 调度/分派结构 任何进程都必须通过调度/分派模块来使用处理机。进程调度的功能可细分为调度和分派两部分。 1. 调度 依照完全确定的策略将一批进程进行排序,形成就绪队列。 调度程序的功能:负责将一个进程插入到就绪队列并按一定原则保持队列结构; 2. 分派 当处
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