操作系统_处理机调度的基本概念

目录

1,操作系统分配处理机的基本流程

流程图

流程说明

2,高级、中级、低级三级调度

高级调度

概念

特点

中级调度

概念

 特点

低级调度

概念

特点

调度方式——非抢占式

调度方式——抢占式

3,调度队列模型

1)仅有进程调度的调度队列模型

2)具有高级调度和低级调度的调度队列模型

3)同时具有高、中、低三级调度的调度队列模型

4,选择调度方式和衡量调度算法性能

1)面向用户的准则

周转时间短

响应时间快

截止时间的保证

2)面向系统的准则

系统吞吐量高

处理机利用率好

资源利用均衡


1,操作系统分配处理机的基本流程

流程图

流程说明

1,批量作业放入后备队列,通过作业调度进入就绪队列

2,就绪队列中的元素通过进程调度依次获得CPU使用权,或是存入就绪、挂起队列

3,若进程执行期间时间片用完,则重新进入就绪队列

4,若发生等待事件则进程被阻塞,进而存入阻塞队列

  • 当内存资源不足时,阻塞队列中的进程便会被挂起,暂时调离出内存,存入阻塞、挂起队列;事件出现时,阻塞、挂起队列中的进程又将存入就绪、挂起队列就绪、挂起队列中的进程通过中级调度进入就绪队列,从而继续按照 流程运转;
  • 当阻塞队列中的进程事件发生时,则将进程调入就绪队列中;

 

2,高级、中级、低级三级调度

高级调度

概念

  • 用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存,并为它们创建进程、分配必要的资源,再将新创建的进程排在就绪队列上,准备执行;
  • 长程调度、作业调度、接纳调度;
  • 对象:作业;

特点

  • 调度频率低;
  • 调度算法可以很复杂(因为调度频率较低);

 

中级调度

概念

  • 中级调度主要目的:为了提高内存利用率和系统吞吐量
  • 应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存资源,而将它们调至外存上去等待,把此时的进程状态称为就绪驻外存状态或挂起状态
  • 当这些进程重又具备运行条件、且内存又稍有空闲时,由中级调度来决定把外存上的哪些进程,重新调入内存,并修改其状态为就绪状态,挂在就绪队列上等待进程调度。
  • 内存就绪(表示进程在内存中就绪)和外存就绪(进程在外存中就绪),内存阻塞和外存阻塞。
  • 对象:就绪进程、阻塞进程

 特点

  • 调度频率:介于高级调度和低级调度之间。
  • 实际就是内存管理的“对换”功能

 

低级调度

概念

  • 用来决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机,然后再由分派程序执行把处理机分配给该进程的具体操作。
  • 进程调度、短程调度。
  • 对象:就绪进程

特点

  • 调度频率高:几毫秒或几十毫秒。
  • 调度算法通常简单,保证算法执行时间短

调度方式——非抢占式

  • 指当某一进程正在处理机上执行时,即使有某个更为重要或紧迫的进程进入就绪队列,仍然让正在执行的进程继续执行,直到该进程完成或发生某种事件而进入阻塞状态时,才把处理机分配给更为重要或紧迫的进程。
  • 非抢占方式又称非剥夺方式、不可剥夺方式。
  • 简单,系统开销小,实时性差。
  • 不安全:霸占CPU,造成进程”饥饿”。 

调度方式——抢占式

  • 指当一个进程正在处理机上执行时,若有某个更为重要或紧迫的进程需要使用处理机,则立即暂停正在执行的进程,将处理机分配给这个更重要或紧迫的进程。
  • 剥夺方式又称抢占方式、可剥夺方式。
  • 安全:不会霸占CPU。
  • 方式:优先权原则、短作业(进程)优先、时间片原则。 

 

3,调度队列模型

1)仅有进程调度的调度队列模型

2)具有高级调度和低级调度的调度队列模型

3)同时具有高、中、低三级调度的调度队列模型

 

4,选择调度方式和衡量调度算法性能

1)面向用户的准则

周转时间短

周转时间

作业提交给系统开始,到作业完成为止的时间间隔。包括:
1)作业在后备队列的等待时间;
2)进程在就绪队列的等待时间;
3)进程在CPU上的执行时间
4)进程等待(如I/O操作)时间

平均周转时间:

平均带权周转时间:

Ti :第i个作业的周转待时间;
Tsi :第i个作业的要求服务时间;

响应时间快

响应时间:用户从提交键盘命令开始,到系统首次给出响应为止的时间。

截止时间的保证

截止时间:作业/进程开始或结束的最晚时间。

2)面向系统的准则

系统吞吐量高

吞吐量:系统单位时间内完成的作业/进程数量。


处理机利用率好


资源利用均衡

 

 

 

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