第4章处理机调度

《第4章处理机调度》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第4章处理机调度分级调度作业调度进程调度调度算法实时系统调度方法第4章处理机调度CPU是计算机系统中最重要的资源不同的CPU管理方法为用户提供不同性能的操作系统多道批处理系统：提高CPU的效率与作业吞吐率分时系统：考虑用户得到CPU的均等性实时系统：考虑处理机的响应时间因此，操作系统的要求不同，处理机管理的策略也不同第4章处理机调度衡量调度策略的常用指标周转时间：一个作业从提交给计算机系统到该作业的结果返回给用户所需的时间吞吐率：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

2、一个命令到计算机将相应执行结果返回给用户所需要的时间设备利用率：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作业：是用户在一次解题或一个事务处理过程中要求计算机系统所做工作的集合，包括用户程序、所需数据和命令等。在批处理系统中，一个作业的处理过程作业提交：提交给系统作业后备：存放到输入井中作业执行：从输入井装入内存，并运行作业完成：取出结果，收回资源实现批处理的输入输出手段：SPOOLing技术作业1作业n预输入程序作业调度程序缓输出程序井管理读程序井管理写程序作业的执行作业1结果作

3、业n结果打印机输入机作业1信息作业n信息:作业1结果作业n结果:输入井输出井磁盘SPOOLing系统结构虚拟设备4.1分级调度4.1.1作业的状态及其转换一个作业所经历的状态提交状态：从输入设备进入外设的过程，此时作业的信息还没有全部进入系统后备状态：也称收容状态。作业的全部信息都已经被输入到输入井（专门存放待处理作业信息的外存区）执行状态：从后备作业中选取若干作业到内存投入运行，并为被选中的作业建立进程并分配必要的资源完成状态：作业运行完毕，但它所占有的资源尚未全部被系统回收图4.1作业的状态及其转换

4、4.1.2调度的层次处理机调度问题实际上也是处理机分配问题处理机调度可以分4级：作业调度：又称高级调度。主要任务是按一定的原则从后备作业中选择作业，分配内存、输入输出设备等必要资源，并建立相应的根进程，使该进程获得竞争处理机的权利。另外，当作业执行完毕时，负责收回系统资源。交换调度：又称中级调度。主要任务是按给定的原则和策略，将处于外存中的就绪状态或就绪等待状态的进程调入内存，或将处于内存就绪状态或内存等待状态的进程交换到外存交换区。进程调度：又称低级调度。主要任务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状

5、态的进程占有处理机。线程调度图4.1调度的层次运行就绪阻塞低级调度静止阻塞静止就绪中级调度新建退出高级调度线程调度4.1.2调度的层次在单道批处理系统中，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。4.1.3作业与进程的关系作业：是用户向计算机提交任务的任务实体。如一次计算、一次控制等进程：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。一个作业可由多个进程组成(至少一个)一个作业分解进程的过程：系统首先为一个作业创建一个

6、根进程。然后在执行作业控制语句时，根据任务要求，系统或根进程为其创建相应的子进程，接着，为各子进程分配资源和调度各子进程执行，完成作业要求的任务。4.2作业调度作业调度主要是完成从后备状态到执行状态的转变，以及从执行状态到完成状态的转变提交SPOOLING输入作业调度作业调度SPOOLING输出作业状态变迁图后备退出完成活动空间阻塞运行就绪提交后备活动空间阻塞运行就绪4.2作业调度4.2.1作业调度功能（1）记录系统中各作业的状况包括执行阶段的有关情况。通常，系统为每个作业建立一个作业控制表JCB记录

7、有关信息系统通过JCB而感知作业的存在，根据JCB对作业进行调度和管理。当作业进入后备状态时，系统为该作业建立它的JCB；当作业执行完毕进入完成状态之后，系统撤消其JCB而释放有关资源并撤消该作业。4.2.1作业调度功能JCB的主要内容作业名：用户提供并由系统转换为系统可识别的作业标识符作业类型：该作业属于计算型、管理型、图形设计型等？资源要求：该作业估计执行时间、要求最迟完成时间、要求的内存量和外存量、要求的外设类型及台数、要求的软件支持工具库函数等资源使用情况：作业进入系统时间、开始执行时间、已执行

8、时间、内存地址、外设台数等作业优先级：决定该作业的调度次序，可以由用户给定或系统动态计算产生当前状态：该作业当前所处的状态作业控制块JCB4.2.1作业调度功能（2）从后备队列中挑选一部分作业投入执行（3）为被选中作业做好执行前的准备工作为选中的作业建立相应的进程为进程分配所需要的系统资源，如内存、外存、外设等（4）在作业执行结束时做善后处理工作输出作业管理信息回收该作业所占用的资源撤消与该作业有关的全部进程和该作业的JCB等作业从后备状态