第3章_调度20050722讲解.ppt

计算机操作系统 操作系统 操作系统 第3章 调度 3.1 调度策略 3.2 作业调度 3.3 进程调度 3.4 调度算法 3.5 算法评价 3.6 UNIX调度算法分析 3.1 调度策略 3.1.1 调度的意义 调度策略有两个最根本的目标： 1、合理性： 　　在多道作业(进程)并发时，使各道作业合理地分配到处理机份额。 2、有效性： 　　使处理机和I/O设备得到合理有效的分配，从而使系统资源得到充分的利用。 3.1 调度策略 3.1.2 调度模式 调度一般分为三级： 1、高级调度 　　又称为作业调度。其主要功能是按照某种原则从批作业队列或交互作业中选取某一作业进入主存，并为作业做好运行前的准备工作和作业完成后的后期处理。 3.1 调度策略 3.1.2 调度模式 2、低级调度 　　又称为处理器调度，其主要功能是按照调度策略将处理器分配给就绪进程或线程。完成此功能的程序称之为“进程（或线程）调度程序”，是操作系统内核的主要部分。 3.1 调度策略 3.1.2 调度模式 3、中级调度 　　又称中程调度，对换调度。为提高内存的利用率和系统的呑吐量，中级调度决定哪些进程被允许参与竞争处理器资源，哪些进程调至外存上去等待，在合适的情况下，再重新调入内存，并将其挂在就绪队列上，以恢复对处理器资源的竞争。 3.1 调度策略 3.1.2 调度模式 3.1 调度策略 3.1.3 选择调度策略的依据 选择调度策略时一般要考虑到以下几方面的问题： 1、系统设计目标 　　是决定调度策略的主要依据。批处理系统以效率为目的；实时系统保证不要丢失并及时处理实时信息；而分时系统确保用户的请求能够及时予以响应。 3.1 调度策略 3.1.3 选择调度策略的依据 2、资源利用率 　　选择调度策略时，应该考虑在实现设计目标的前提下，尽可能地发挥各种资源的效能。 3.1 调度策略 3.1.3 选择调度策略的依据 3、均衡系统与用户的要求 　　系统的性能与用户要求在有些时候是冲突的，系统必须均衡并协调两者之间的关系。 3.1 调度策略 3.1.4 作业与进程的关系 1、什么是作业？ 　　作业是用户一次提交给计算机系统的一件具有独立性的工作，是在这一次上机活动中要求计算机系统所做的一系列工作的集合，由三部分组成：源程序（或程序）、数据、及加工步骤。 3.1 调度策略 3.1.4 作业与进程的关系 2、作业有四个状态 　　从用户提交给到完成后离开系统，作业的整个活动过程常被划分为四个阶段，通常称之为四种状态：提交状态、就绪状态、运行状态和完成状态。 3.1 调度策略 3.1.4 作业与进程的关系 3、作业的四个状态 a．提交状态：当用户将作业提交给机房或通过终端将其键入计算机，作业进入提交状态。 b．就绪状态：通过输入设备的输入，操作系统将其存放到磁盘，作业进入就绪状态，等待运行。 3.1 调度策略 3.1.4 作业与进程的关系 c．运行状态：在调度规则的统一调度下，某个作业调度进主存并为之建立了进程，投入了运行，作业便进入了运行状态。 d．完成状态：当作业全部运行完毕后，作业调度程序为其完成后期处理，作业进入完成状态。 3.1 调度策略 3.1.4 作业与进程的关系 4、作业和进程 　　每一个作业将动态地转换成了一组运行实体——进程组，并由此来完成该作业所需要完成的一系列加工步骤。 　　进程组由根进程或终端进程根据需要来创建。 3.1 调度策略 3.1.4 作业与进程的关系 5、根进程与终端进程 　　根进程是批处理作业形式下，作业调度程序为每一道后备作业所创建的一个“进程”，称为该作业的“根进程”，该“进程”完成这一项作业所需进程组的创建工作，并最终完成该作业。 3.1 调度策略 3.1.4 作业与进程的关系 5、根进程与终端进程 　　在终端交互型作业下，当用户接通终端设备时，系统便为之建立一个进程，称之为终端进程。终端进程执行命令解释程序，解释执行用户交互键入的每一条命令。对于每一条终端命令可以创建一个子进程去具体执行，来完成的作业的一系列加工步骤。 3.1 调度策略 3.1.4 作业与进程的关系 　　因此，进程是作业的执行状态，一个作业实际上是由一组相应的进程来完成的，当作业所对应的进程完成时，作业便进入了完成状态，整个作业也就完成了。 3.2 作业调度 3.2.1 作业调度的功能 　　作业调度只在批处理系统中存在。因为批处理系统的作业进入系统后，是先驻留在外存上的，因此需要有作业调度，将它们分批装入内存。 　　而在分时系统中，为了能及时响应，用户通过键盘输入的命令或数据等，都是直接送入内存，因而无需配置作业调度。 　　类似地，在实时系统中，通常也不需要作业调度。 3.2 作业调度 3