《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

1,第五章 处理机调度,外存作业调度内存进程调度cpu,2,两级调度,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。,3,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。,4,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。,5,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。,6,调度性能衡量,平均周转时间 平均带权周转时间,7,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。,8,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,9,平均带权周转时间,带权周转时间 ： 运行时间,10,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,11,先来先服务（fcfs）,特点：容易实现，效率低,12,fcfs例,13,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。,14,sjf例,15,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。,16,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,17,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,18,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500ms,请求i/o,i/o完成,首先选择100ms,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,19,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,20,进程调度算法,进程优先数调度 循环轮转调度,21,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。,22,23,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