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Module 6: CPU Scheduling Basic Concepts （基本概念） Scheduling Criteria （调度准则） Scheduling Algorithms （调度算法） Multiple-Processor Scheduling （多处理器调度） Real-Time Scheduling （实时调度） Algorithm Evaluation （算法评估） Basic Concepts Maximum CPU utilization obtained with multiprogramming （通过多道程序设计得到CPU的最高利用率） CPU–I/O Burst Cycle – Process execution consists of a cycle of CPU execution and I/O wait. （CPU-I/O脉冲周期 - 进程的执行包括进程在CPU上执行和等待I/O） 进程的执行以CPU脉冲开始,其后跟着I/O脉冲.进程的执行就是在这两个状态之间进行转换. Alternating Sequence of CPU And I/O Bursts CPU burst distribution CPU脉冲的分布,在系统中,存在许多短CPU脉冲,只有少量的长CPU脉冲 比如:I/O型作业具有许多短CPU脉冲,而CPU型作业则会有几个长CPU脉冲,这个分布规律对CPU调度算法的选择是非常重要的. Histogram of CPU-burst Times CPU Scheduler Selects from among the processes in memory that are ready to execute, and allocates the CPU to one of them. 选择内存中的某个就绪进程，并给其分配CPU CPU Scheduler CPU scheduling decisions may take place under the following circumstances: （CPU调度可能发生在以下情况下）: 1. Switches from running to waiting state（从运行转到等待）. 2. Switches from running to ready state（从运行转到就绪）. 3. Switches from waiting to ready（从等待转到就绪）. 4. Terminates（终止运行）. Scheduling under 1 and 4 is nonpreemptive （发生在1、4两种情况下的调度称为非抢占式调度）. All other scheduling is preemptive （其他情况下发生的调度称为抢占式调度）. CPU Scheduling Scheme 非抢占方式(nonpreemptive) 把处理机分配给某进程后，便让其一直执行，直到该进程完成或发生某事件而被阻塞时，才把处理机分配给其它进程，不允许其他进程抢占已经分配出去的处理机。 优点:实现简单、系统开销小，适用于大多数批处理系统环境 缺点:难以满足紧急任务的要求，不适用于实时、分时系统要求 抢占方式（Preemptive mode） 允许调度程序根据某个原则，去停止某个正在执行的进程，将处理机重新分配给另一个进程。 CPU Scheduling Scheme 抢占的原则： 时间片原则:各进程按时间片运行，当一个时间片用完后，便仃止该进程的执行而重新进行调度。这个原则适用于分时系统。 优先权原则:通常对一些重要的和紧急的进程赋予较高的优先权。当这种进程进入就绪队列时，如果其优先权比正在执行的进程优先权高，便仃止正在执行的进程，将处理机分配给优先权高的进程，使之执 短作业优先原则:当新到达的作业比正在执行的作业明显短时，将暂停当前长作业的执行，将处理机分配给新到的短作业，使之执行。 Dispatcher Dispatcher module gives control of the CPU to the process selected by the short-term scheduler; this involves（分派程序负责将对CPU的控制权转交给短调度选择的进程，包括）: switching context（切换上下文） switching to user mode（切换到用户态） jumping to the proper location in the user program to restart that program（跳转到用户程序的适当位置并重新运行之） Disp