zhy第4章处理机调度

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1、4.1分级调度4.2作业调度4.3进程调度4.4调度算法4.5算法评价4.6实时系统调度方法CPU是计算机系统中一个十分重要的资源不同的CPU管理方法将为用户提供不同性能的操作系统操作系统的要求不同，处理机管理的策略也是不同的本章以CPU管理为核心，讨论管理、控制用户进程执行的方法。包括：作业与进程的关系；作业和进程的调度策略与算法；几种调度策略的评价概述衡量调度策略的常用指标：周转时间：将一个作业提交给计算机系统后到该作业的结果返回给用户所需要的时间吞吐率：在给定的时间内，一个计算机系统所完成的总工作量响应时间：从用户向计算机发出一个命令到计

2、算机把相应的执行结果返回给用户所需的时间设备利用率：输入输出设备的使用情况4.1分级调度4.1.1作业的状态及其转换4.1.2调度的层次4.1.3作业与进程的关系4.1.1作业的状态及其转换作业的基本概念（1）作业用户在一次计算过程中，或者一次事务处理过程中，要求计算机系统所做工作的总称（2）作业步一个作业可划分成若干部分，称为一个作业步4.1.1作业的状态及其转换一个作业从用户提交开始到真正占有处理机而被执行，要由系统经过多级调度才能实现，作业处理的过程一般都要经历提交、收容、执行和完成等4个状态：提交：一个作业在其处于从设备进入外部存储设备

3、的过程称为提交状态收容：也称为后备状态，一个作业的全部信息都被输入进外存，在它还未被调度去执行之前，该作业处于收容状态执行：作业调度程序从后备作业中选取若干个作业到内存投入运行。它为被选中作业建立进程并分配必要的资源，这时这些被选中的作业处于执行状态。完成：当作业运行完毕，但它所占有的资源尚未全部被系统回收时，该作业处于完成状态4.1.1作业的状态及其转换图4.1作业的状态及其转换图作业和进程的状态转换图4.1.2调度的层次处理机调度策略(处理机的分配)对整个计算机系统的综合性能指标有重要影响处理机调度的描述先要进行作业调度，选择后备作业为其分

4、配资源创建进程，作业中的进程再进行竞争4.1.2调度的层次一般处理机调度分为四级：作业调度交换调度进程调度线程调度作业调度（宏观调度或高级调度）按一定的原则对外存上的大量后备作业进行选择，给选出的作业分配内存等必要的资源，并建立相应的进程。另外当作业执行完毕时，还负责回收系统资源4.1.2调度的层次交换调度（中级调度）按给定的原则和策略，将处于外存交换区中的就绪状态或就绪等待状态的进程调入内存，或把处于内容就绪状态或内存等待状态的进程交换到外存主要涉及到内存管理与扩充，也归入内存管理部分4.1.2调度的层次进程调度（微观调度或低级调度）按某种策

5、略和方法选取一个处于就绪状态的进程占用处理机4.1.2调度的层次线程调度按某种策略和方法选取一个处于就绪状态的线程占用处理机4.1.2调度的层次在多道批处理系统中存在作业调度和进程调度在分时系统和实时系统中，一般不存在作业调度而只有进程调度、交换调度和线程调度4.1.2调度的层次4.1.3作业与进程的关系作业看作是用户向计算机提交任务的任务实体，如一次计算机一个控制过程等进程是计算机为了完成用户任务实体而设置的执行实体，是系统分配资源的基本单位计算机要完成一个任务实体，必须要有一个以上的执行实体。一个作业总是由一个以上的多个进程组成作业如何分解

6、为进程：系统必须为一个作业创建一个根进程，根据任务要求，系统或根进程为其创建相应的子进程，为各子进程分配资源和调度各子进程执行以完成作业要求的任务4.1.3作业与进程的关系4.2作业调度4.2.1作业调度功能4.2.2作业调度目标与性能衡量4.2.1作业调度功能作业调度主要是完成作业从后备到执行状态的转变，以及从执行到完成状态的转变，做四方面的工作：(1)记录系统中各作业的状况(2)从后备队列中挑选出一部分作业投入执行(3)为被选中作业作好执行前的准备工作(4)在作业执行结束时做善后处理(1)记录系统中各作业的状况作业调度程序要能挑出一个作业投

7、入执行，并且在执行过程中对其进行管理，它就必须掌握作业的各个状态和信息。系统为每个作业建立一个作业控制块JCB记录有关信息，系统通过JCB而感知、调度和管理作业4.2.1作业调度功能1.作业说明书表达用户对作业的控制意图内容：作业的基本描述作业控制描述资源要求描述4.2.1作业调度功能2.作业控制块（JCB)作业控制块是批处理作业存在的标志保存有系统对于作业进行管理所需要的全部信息4.2.1作业调度功能作业名作业类型资源要求资源使用情况优先级(数)当前状态其他图4.2作业控制块JCB3、作业控制块的建立当作业开始由输入设备向磁盘传输时，系统输入

8、程序为其建立一个作业控制块，并进行初始化初始化的大部分信息取自作业说明书4.2.1作业调度功能4、作业控制块的撤消作业完成后，其作业控制块由系统撤消作