第四章处理机调度2介绍.ppt

进程上下文切换 3）使用某种调度算法，选择一个处于就绪状态的进程 先来先服务（FCFS） 轮转法（RR） 优先级 最短进程优先（SPF） 进程上下文切换 4）恢复或装配所选进程的上下文，将CPU控制权交给它 恢复：进程已经被调度过，但没有执行完毕，由于某种原因以前进行过上下文切换，现在再切换回来 装配：进程没有被调度过 进程调度性能评价 1）定性衡量方法： 调度的可靠性：如一次进程调度是否可能引起数据结构的破坏等，要求对调度时机的选择和CPU现场的保存十分谨慎 调度的简洁性：调度程序的执行涉及到多个进程而且必须进行上下文切换，如果调度程序过于复杂，将会增加系统开销。 进程调度性能评价 2）定量衡量方法 CPU的利用率：越高越好 进程在就绪队列中的等待时间与执行时间之比：越小越好 模拟或测试系统响应时间：越小越好 小结 作业调度 进程调度 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 复习 一个作业从提交给计算机系统到执行结束退出系统，一般要经历几个状态？ 处理机调度可分为哪四级？ 在哪些系统中不存在作业调度？ 作业与进程的关系如何？ 第四章 处理机调度 作业调度 进程调度 作业调度 作业调度（宏观调度、高级调度）： 主要任务：按一定原则对外存中大量后备作业进行选择，给选出的作业分配资源，建立相应的进程，作业完毕时还要回收资源 主要完成：作业从后备状态到执行状态的转变，以及从执行状态到完成状态的转变 作业调度功能 1）记录系统中各作业的状况。系统为每个作业建立一个JCB记录这些信息。 JCB的内容： 作业调度功能 2）从后备作业中挑选出一部分作业投入运行 一般地，系统中处于后备状态的作业较多，但处于执行状态的作业一般只有有限的几个。 作业调度程序根据选定的调度算法（FCFS,优先级,SJF等），从后备作业队列中挑选出若干作业投入运行 作业调度功能 3）为被选中的作业做好执行前的准备工作。 为选中的作业建立相应的进程，并为这些进程分配它们所需要的系统资源，如内存、外存、外设等 作业调度功能 4）作业执行结束时做善后处理工作。 输出作业管理信息，如执行时间等 回收该作业所占用的资源 撤消与该作业有关的全部进程和该作业的JCB 作业从后备状态到执行状态 后备作业队列空？ 出口 是 按调度算法从后备作业中选出一作业 否 调用存储、设备管理程序，审核资源要求 资源要求能满足？ 是 分配资源 调用进程管理程序建立进程 放弃该作业 进程调度 否 作业从执行状态到完成状态 调用存储、设备管理 回收分配给该作业的全部资源 计算该作业的执行费用 撤消该作业的所有进程 及作业的JCB 调度下一个作业 作业调度的目标 1）对所有作业应该时公平合理 2）应该使设备有高的利用率（I/O设备的使用情况） 3）使系统有高的吞吐率（单位时间内完成的作业数） 4）有快的响应时间（从用户向计算机发出命令到计算机吧响应执行结果返回给用户所需的时间） 作业调度的目标 注意：上述目标是相互冲突的，所以任一调度算法想要同时满足是不可能的。 如：要提高吞吐率，就应选择SJF，但这样对那些长作业不公平 如果考虑因素过多，调度算法会变得非常复杂，这将导致系统开销增加，资源利用率下降，因此在实际中根据用户需求，采用兼顾某些目标的简单调度算法 衡量作业调度算法的指标 对于批处理系统：平均周转时间、平均带权周转时间 （批处理系统主要用于计算，对作业的周转时间要求较高） 衡量作业调度算法的指标 周转时间：将一个作业提交给计算机系统后到该作业的结果返回给用户所需的时间 1）Ti=Tei—Tsi 其中Tei为作业完成时刻， Tsi为作业提交时刻 2）Ti=Twi+Tri 其中Twi为作业从后备状态到执行状态的等待时间， Tri为作业的执行时间 平均周转时间：T=1/n∑Ti 衡量作业调度算法的指标 带权周转时间：作业周转时间与作业执行时间的比 Wi=Ti/Tri=(Twi+Tri)/Tri=1+Twi/Tri 平均带权周转时间： W=1/n ∑Wi 衡量作业调度算法的指标 例：有5个作业ABCDE几乎同时到达一个计算中心，估计的运行时间分别为2，4，6，8，10分钟，根据以下情况分别计算作业的平均周转时间。 1）执行顺序为CDBEA 2）执行顺序为EDCBA 3）执行顺序为ABCDE 衡量作业调度算法的指标 解：1）执行顺序为CDBEA C周转时间Tc=6-0=6， 带权周转时间W