《计算机系统与系统软件》PPT电子课件教案-第五章处理机调度.ppt

第五章 处理机调度 外存作业调度内存进程调度cpu 1 两级调度 1.作业调度 （高级） 宏观 任务：从后备作业中挑选。 分配资源 建立相应调度 2.进程调度 （低级） 微观 任务：确定哪个进程何时占有cpu及时间长度 。 cpu控制权转接时，保留原cpu现场，以新 cpu现场设置cpu的状态环境。 2 作业调度 主要任务： 完成作业后备状态 运行状态 完成状 态的转变。 3 作业调度功能 1.记录已进入系统的各作业的情况 jcb 进入后备状态时建立 系统完成 退出系统时撤消 2.按一定的调度算法，从后备作业中挑选 出一个或几个作业运行，后备作业几十 到几百个，运行作业不超过4个到8个。 4 作业调度功能 3.作业后备 运行之前，作业调度程序（保证了 作业获得使用cpu的资格，但cpu的具体分配 工作由进程调度程序完成）为该作业建立相应 的进程，并提供所需的内存、外设等资源。 4.作业结束后作善后处理工作 必要信息（运行时间、执行情况等）输出 收回资源 撤消进程和jcb 存储管理、外设管理共同完成。 5 调度性能衡量 平均周转时间 平均带权周转时间 6 考虑因素 1、与系统的整体设计目标一致 （批处理系统强调增加系统平 均吞吐量；分时系统强调及时 响应，提高交互性；实时系统 强调响应提高，安全，可靠， 效率其次）。 2、系统资源的负载平衡。 3、保证作业的执行。 4、对一些专用资源的使用特性的考虑。 7 平均周转时间 ti：作业的周转时间 tci：完成时间 tsi：提交时间 ti= tci- tsi=t等待+t运行 平均周转时间：t t= t越小越好 8 平均带权周转时间 带权周转时间 ： 运行时间 9 作业调度算法 1、先来先服务（fcfs） 2、短作业优先（sjf） 3、优先数调度 10 先来先服务（fcfs） 特点：容易实现，效率低 11 fcfs例 作提交 运行 开始 完成 周 周 18.002.008.0010.002.001 28.500.5010.0010.502.004 39.000.1010.5010.601.6016 49.500.2010.6010.801.306.5 t=1.725，w=6.875 12 短作业优先（sjf） 特点：易于实现，效率较高，但长作业可 能长时间等待。 13 sjf例 作提交 运行 开始 完成 周 周 18.002.008.0010.002.001 28.500.5010.3010.802.304.6 39.000.1010.0010.101.1011 49.500.2010.1010.300.804 t=1.55，w=5.15 14 优先数调度 综合考虑各因素： 作业缓急、长短、等待时间、外设使用情 况等 系统确定： 优先数=（等待时间）2 要求运行时间- 16*输出量 思想： 企图迅速的执行各种短作业，但当“等待时 间”这一项的值已经远远超过其他两项之和， 则要运行一个在输入井中等候很久的作业。 15 进程调度 功能 1.记录和保持系统中所有进程的有关情况 和状态特征 2.决定分配策略 3.实施cpu的分配和回收 16 cpu调度时机 （1）进程完成其任务时 （2）出错发生中断，现行进程在出错处理 时被挂起 （3）一次管理程序调用之后，该调用使现 行程序暂时不能继续执行 （4）分时系统中时间片完 17 进程状态变迁图 运行 低优先就绪 因i/o阻塞 高优先就绪 时间 片完 其次 选择 500 ms 请求 i/o i/o完成 首 先 选 择 100 ms 占cpu较长 ，i/o较少 占i/o较长，cpu较少 该队列为空时，考虑其次选择 18 较复杂进程状态变迁图 低优先 就绪 高优先 就绪 运行 中优先 就绪 因盘或带 i/o阻塞 因终端i/o 而阻塞 因缺页i/o 而阻塞 时间片完 运行500ms 运行 100ms i/o完成 i/o完成 请求终端i/o 请求盘 或带i/o 缺页i/o i/o完成 19 进程调度算法 进程优先数调度 循环轮转调度 20 练习1 在单道批处理系统中，有下列三个作业 用先来先服务调度算法和最短作业优先 调度算法进行调度。哪一种算法性能好 一些？数据如下表。 21 作提交 运行 开始 完成 周 周 110.002.00 210.101.00 310.250.25 t= ，w= 22 练习2 在两道作业系统中，作业调度采用短作 业优先，进程调度按时间片轮转（时间 片大小为0.10）非抢占式调度方式。试给 出下列三个作业各自进入内存时间和运 行结束时间。数据如下