第三章处理机调度.ppt

1、1,第3章 处理机调度,本章知识点： 3.1 调度类型 3.2 调度算法,2,3.1 调度类型,处理机调度问题就是处理器的分配问题，它的目的是使处理机在满足系统要求的响应时间、吞吐量和处理机利用率的前提下及时地运行进程。在许多系统中，调度被分成3种：长程、中程和短程调度。 由于调度决定了哪些进程将等待、哪些进程被执行，所以直接影响到系统的执行效率。从根本上讲，调度就是要使队列延迟最小，并优化系统的执行效率。,3,3.1.1 长程调度,长程调度又称为作业调度或高级调度。长程调度决定哪些作业可参与竞争CPU和其他资源，即决定给哪个作业分配一台虚拟处理机，它是处理机的宏观调度。 长程调度的一般功能是

2、：从后备作业中挑选一个或多个作业，为它(它们)分配基本的内存和外设资源并建立相应的进程。不同类型的操作系统关于长程调度的功能、调度时机以及工作形式是有差异的。,4,3.1.2 中程调度,中程调度也称中级调度。中级调度决定哪些进程可参与竞争CPU，用以实现进程的活动状态与静止的挂起态之间的转换。引入中程调度的主要目的，是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。中程调度实际上就是存储器管理中的置换功能。,5,3.1.3 短程调度,短程调度又称为进程调度或低级调度。短程调度决定哪个进程可获得物理CPU，它是处理机的终结调度，即微观调度。短程调度的功能是：从就绪进程队列中挑选一个进程并启动执行该进程。 短程

3、调度是最基本的一种调度，它可以采用非抢占方式或抢占方式。,6,3.2 调度算法,如何选择和设计调度算法是实现调度的关键。对调度算法进行评价的常用量度标准是：平均周转时间、平均带权周转时间及平均等待时间。,7,调度策略是指根据系统的资源分配策略所设计的资源分配算法。 1. 先来先服务(FCFS)策略 FCFS策略遵循先来者优先服务的原则，故它本质上是非抢占式的。它简单易行，但调度性能较差，有可能使短的、重要的或紧迫的作业及进程长期等待。FCFS策略的另一个问题是它有利于偏重CPU的进程，不利于偏重I/O的进程。,8,2. 时间片轮转(Round-Robin，RR)策略 RR策略是一种抢占式的进程

4、调度法，是以就绪队列中的所有进程均以相等的速度向前进展为特征的。它对每个作业给予一个运行时间片，若一个作业在规定的时间片内未运行完，则挂起该作业并调度另一作业(继续)运行。当所有的作业都运行完分配的一个时间片后，第一个作业才再次得到运行的机会。,9,时间片值的设置是RR算法的关键问题。时间片过大则退化为FCFS算法，时间片过小时则称为“处理机共享”。此片值的设置可以是固定的，也可以是可变的。 RR算法主要用于分时系统或事务处理系统，可保证对各终端用户的及时响应。但它对偏重CPU的进程和偏重I/O的进程有不同的处理结果，可以采用虚拟时间片轮转(VRR)策略来避免这个问题。新加入的特性是附加一个F

5、CFS策略队列来收集从I/O等待中释放的进程。,10,3. 最短作业优先(Shortest Process Next，SPN)策略 SPN策略是一种非抢占式的方式，它偏袒短者，对短作业或短进程最为有利，它导致最短的平均周转时间。但它忽略等待时间的长短，对长作业不利，特别是在抢占方式下，可能会使长作业无限延迟。对于抢占式SPN进程调度，还需要考虑是按最短原则还是按剩余最短原则抢占。理论上该方法在等待时间方面是最优的，但实际上无法预测下一CPU瞬时段的长度。,11,4. 最短剩余时间优先(Shortest Remaining Time，SRT)策略 SRT策略是抢占式的SPN策略，它将较高的优先级给予具有最短剩余CPU瞬时段的作业。和SPN策略一样，根据执行时间来选择进程执行可能会引起长进程的饥饿，但SRT策略轮转时间性能比SPN策略好。,12,某个单CPU系统有一批处于就绪状态的进