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时间:2019-07-03
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1、第三章处理机调度与死锁3.1处理机调度的层次3.2调度队列模型和调度准则3.3调度算法3.4实时调度3.5产生死锁的原因和必要条件3.6预防死锁的方法3.7死锁的检测与解除13.3调度算法3.3.1先来先服务和短作业(进程)优先调度算法1.先来先服务调度算法貌似公平的算法,对短作业不利。2.短作业(进程)优先调度算法短作业优先(SJF)的调度算法,是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将它们调入内存运行。短进程优先(SPF)调度算法,则是从就绪队列中选出一估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃
2、处理机时,再重新调度。2SJ(P)F调度算法也存在不容忽视的缺点:(1)该算法对长作业不利。更严重的是,如果有一长作业(进程)进入系统的后备队列(就绪队列),由于调度程序总是优先调度那些(即使是后进来的)短作业(进程),将导致长作业(进程)长期不被调度。(2)该算法完全未考虑作业的紧迫程度,因而不能保证紧迫性作业(进程)会被及时处理。(3)由于作业(进程)的长短只是根据用户所提供的估计执行时间而定的,而用户又可能会有意或无意地缩短其作业的估计运行时间,致使该算法不一定能真正做到短作业优先调度。33.3.2高优先权优先调度算法1.优先权调度算法的类型非抢占式优先
3、权算法在这种方式下,系统一旦把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程后,该进程便一直执行下去,直至完成;或因发生某事件使该进程放弃处理机时,系统方可再将处理机重新分配给另一优先权最高的进程。这种调度算法主要用于批处理系统中;也可用于某些对实时性要求不严的实时系统中。42)抢占式优先权调度算法在这种方式下,系统同样是把处理机分配给优先权最高的进程,使之执行。但在其执行期间,只要又出现了另一个其优先权更高的进程,进程调度程序就立即停止当前进程(原优先权最高的进程)的执行,重新将处理机分配给新到的优先权最高的进程。因此,在采用这种调度算法时,是每当系统中出现一个新的就绪
4、进程i时,就将其优先权Pi与正在执行的进程j的优先权Pj进行比较。如果Pi≤Pj,原进程Pj便继续执行;但如果是Pi>Pj,则立即停止Pj的执行,做进程切换,使i进程投入执行。显然,这种抢占式的优先权调度算法,能更好地满足紧迫作业的要求,故而常用于要求比较严格的实时系统中,以及对性能要求较高的批处理和分时系统中。52.优先权的类型1)静态优先权静态优先权是在创建进程时确定的,且在进程的整个运行期间保持不变。一般地,优先权是利用某一范围内的一个整数来表示的,例如,0~7或0~255中的某一整数,又把该整数称为优先数。只是具体用法各异:有的系统用“0”表示最高优先权,
5、当数值愈大时,其优先权愈低;而有的系统恰恰相反。6确定进程优先权的依据有如下三个方面:进程类型。(2)进程对资源的需求。(3)用户要求。72)动态优先权动态优先权是指,在创建进程时所赋予的优先权,是可以随进程的推进或随其等待时间的增加而改变的,以便获得更好的调度性能。例如,我们可以规定,在就绪队列中的进程,随其等待时间的增长,其优先权以速率a提高。若所有的进程都具有相同的优先权初值,则显然是最先进入就绪队列的进程,将因其动态优先权变得最高而优先获得处理机,此即FCFS算法。若所有的就绪进程具有各不相同的优先权初值,那么,对于优先权初值低的进程,在等待了足够的时间
6、后,其优先权便可能升为最高,从而可以获得处理机。当采用抢占式优先权调度算法时,如果再规定当前进程的优先权以速率b下降,则可防止一个长作业长期地垄断处理机。83.高响应比优先调度算法优先权的变化规律可描述为:由于等待时间与服务时间之和,就是系统对该作业的响应时间,故该优先权又相当于响应比RP。据此,又可表示为:9(1)如果作业的等待时间相同,则要求服务的时间愈短,其优先权愈高,因而该算法有利于短作业。(2)当要求服务的时间相同时,作业的优先权决定于其等待时间,等待时间愈长,其优先权愈高,因而它实现的是先来先服务。(3)对于长作业,作业的优先级可以随等待时间的增加
7、而提高,当其等待时间足够长时,其优先级便可升到很高,从而也可获得处理机。10【例】假设有四个作业,它们的提交、运行时间如下表所示。若采用响应比高者优先调度算法,试问平均周转时间和平均带权周转时间为多少?(时间单位:小时,以十进制进行计算。)作业号到达时间运行时间18.02.028.30.538.50.149.00.4解:响应比=作业响应时间/运行时间的估计值=1+作业等待时间/运行时间的估计值11作业号到达时间运行时间开始时间完成时间周转时间带权周转时间1(1)8.02.08.010.02(3)8.30.510.110.63(2)8.50.110.010.14(
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