处理器调度

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处理机调度的层次

处理器的调度层次可以分为3级:高级调度,中级调度,低级调度。

高级调度

高级调度又称作业调度、长程调度。高级调度就是把作业进入内存、放入就绪队列中,等待进程被调度运行.

中级调度

中级调度又称平衡调度.中级调度就是当内存资源不足的时候,把暂时不能运行的进程换出到磁盘,此时进程处于挂起状态.

低级调度

低级调度就是选择就绪队列中那个进程或者线程被调度,将处理器出让给它使用.低级调度是操作系统的核心,执行十分频繁

低级调度的基本类型

  1. 剥夺式 剥夺式又称为抢占式,有两种方式:一是高优先级进程/线程可剥夺低优先级进程/线程;二是当运行进程/线程的时间片被用完的时候被剥夺.
  2. 非剥夺式 某个进程或者线程开始运行的时候就一直占用处理器资源,除非运行结束或者主动放弃处理器.

选择调度算法原则

选择调度算法的原则:资源利用率,吞吐率,公平性,响应时间,周转时间.

资源利用率

CPU的利用率=CPU有效工作时间/CPU总的运行时间. CPU总的运行时间=CPU有效工作时间+CPU空闲等待时间.

吞吐率

单位时间内处理的作业数.

公平性

确保每个用户的每一个进程获得合理的CPU份额或者资源的其他份额,不会出现饿死的情况.

响应时间

交互式进程从提交一个请求(命令)到接收到响应之间的时间间隔称为响应时间.

周转时间

批处理用户从作业提交给操作系统开始,到作业完成为止的时间间隔称作业周转时间,应使周转时间尽可能短.

作业周转与平均周转时间

周转时间ti=tf-ts,ts为作业i提交给系统的时刻,完成的时刻为tf.

平均周转时间T=周转时间总和/作业数

作业带权周转时间和平均作业带权周转时间

作业周转的时间为ti,所需运行时间为tk,则称Wi=ti/tk为该作业的带权周转时间.ti是等待时间与运行时间之和,故带权周转时间总是大于1.

平均作业带权周转时间W=带权周转时间总和/作业数.

作业管理与调度

  • 作业:作业是用户提交给操作系统的一项任务

  • 作业和进程之间的关系:作业是任务实体,进程是完成任务的执行实体;没有作业任务,进程无事可做;没有进程,作业任务无法完成.

  • 作业的概念更多的用在批处理操作系统,而进程则可以用在各种多道程序设计系统.

题目练习

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