第三章作业、处理机调度案例.ppt

第三章 处理机管理; 在多道程序系统中，一个作业从提交到执行通常要经历多级调度，系统的运行性能在很大程度上取决于调度。CPU调度使得多个进程有条不紊地共享一个CPU。CPU调度为每个用户都提供了一个虚拟处理机。一个好的调度策略对于加快作业总的周转时间、提高单位时间内的作业吞吐量、实现系统总的设计目标十分重要。 ;一、作业的状态及其转换;①提交状态：作业被提交给机房后或用户通 过终端键盘想计算机键入其作业时的状态. ②后备状态：作业的全部信息都已通过输入 机输入，并由操作系统将其存在磁盘的某些 分区（存放作业的输入井）中等待运行. ;③运行状态：作业一旦被作业调度程序选 中而被送入主存中投入运行. ④完成状态：作业完成其全部运行，释放 出其所占用的全部资源。准备退出系统时 的作业.;二、作业与进程的关系;三、调度的层次 在多道程序环境下，操作系统中面对众多进程，为了提高调度效率，也实行分级调度。 高级调度（作业调度、宏观调度、长期调度、收容调度） 按一定原则对外存输入井上的作业进行调度，从作业后备队列中选择作业进入主存并建立进程PCB。;它决定允许哪些作业竞争系统资、决定哪些作业可以进入系统。;低级调度（进程调度、短期调度）; 决定存在就绪进程时，哪一个就绪进程将分配到中央处理机，并且把中央处理机实际分配给这个进程（即低级调度是将处理机分配给进程）。? ;仅有进程调度的调度队列模型;具有高级和低级调度的调度队列模型;中级调度（交换调度、中程调度）; 负责进程在内存和辅存对换区间的对换。 一些进程处于阻塞状态而暂时不能运行，中 级调度将进程暂时移到辅存对换区，对换区 的进程若其等待的事件已发生，则它们要由 阻塞状态变为就绪，为了继续这些进程的继 续进行，则由中级调度再度把它们调入内存。; 引入中级调度后，进程的就绪状态分为内存就绪(表示进程在内存中就绪)和外存就绪(进程在外存中就绪)。类似地，也可把阻塞状态进一步分成内存阻塞和外存阻塞两种状态。在调出操作的作用下，可使进程状态??内存就绪转为外存就绪，由内存阻塞转为外存阻塞；在中级调度的作用下，又可使外存就绪转为内存就绪。;　具有三级调度时的调度队列模型 ;作业调度的功能：按某种算法从后备队列中挑选一个或一批作业调入内存，并创建PCB。 一、后备作业队列与作业控制块 系统中有若干作业在输入井中，为了管理和调度作业，就必须记录已进入系统的各作业的情况，系统为每个作业设置了一个作业控制块（JCB）。 ; 作业名;三、作业调度应完成的工作 ①按照某种调度算法从后备作业队列中选取作业。 ②为被选取的作业分配内存和外设资源（当系统为动态分配外设时，作业所申请的外设只作为调度的参考因素）。因此要用到内存分配程序和外设分配程序。 ; ③为选中的作业建立相应的进程。 ④为作业开始运行做好一切准备工作。如 构造和读写作业运行时所需要的有关表格及建 立负责其运行控制的作业运行控制程序。 ⑤在作业运行完毕或运行过程中因某种原 因需要撤离时，作业调度程序还有完成作业的 善后处理工作，如收回分配给他的全部资源， 它们将从系统中抹去。;四、作业调度目标与转换过程 1、调度目标 a.对所有作业应该是公平合理 b.应使设备有高的利用率 c.每天执行尽可能多的作业 d.有快的响应时间 ; 2、作业调度的转换过程 a.作业从后备状态到执行状态 b.作业从执行状态到完成状态 ;后备作业队列空;撤销该作业的所有进程及作业的JCB;一、低级调度的主要功能如下： (1) 保存处理机的现场信息。在进程调度进行调度时，首先需要保存当前进程的处理机的现场信息，如程序计数器、多个通用寄存器中的内容等，将它们送入该进程的进程控制块(PCB)中的相应单元。　; (2) 按照某种算法选取进程。低级调度程序按某种算法如优先数算法、轮转法等，从就绪队列中选取一个进程，把它的状态改为运行状态，并准备把处理机分配给它。 (3) 把处理器分配给进程。由分派程序(Dispatcher)把处理器分配给进程。此时需为选中的进程恢复处理机现场，即把选中进程的进程控制块内,有关处理机现场的信息装入处理器相应的各个寄存器中，把处理器的控制权交给该进程，让它从取出的断点处开始继续运行。 　 ;二、进程调度中的三个基本机制 (1)排队器。为了提高进程调度的效率，应事先将系统中所有的就绪进程按照一定的方式排成一个或多个队列，以便调度程序能最快地找到它。 (2)分派器(分派程序)。分派器把由进程调度程序所