第05讲_进程调度

《第05讲_进程调度》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、2.6进程调度在多道系统当中，往往有多个进程同时在内存中运行。在任何时刻，一个进程只可能是以下三种状态之一：运行状态：该进程正在CPU上运行，每个CPU上最多只能有一个进程在运行；就绪状态：进程已经就绪，随时可以运行；阻塞状态：如在某个信号量上被阻塞，等待I/O与此相对应，操作系统会维护相应的状态队列。就绪队列和各种I/O设备队列（本图摘自Silberschatz,GalvinandGagne：“OperatingSystemConcepts”）选择谁去运行？在操作系统中，负责去做这个选择的那部分程序，称为调度程序(

2、scheduler)；调度程序在决策过程中所采用的算法，称为是调度算法；调度程序是CPU资源的管理者；调度的对象是进程，也可以是线程，大多数的调度问题对两者都是适用的。2.6.1关于调度的若干问题1.要解决的问题WHEN：何时分配CPU—调度的时机WHAT：按什么原则分配CPU—调度算法HOW：如何分配CPU—进程的上下文切换2.进程的行为进程的执行过程：CPU执行（CPUburst）和等待I/O操作（I/Oburst）交替进行。fpResult=fopen(szResult,"w");if(fpResult==NUL

3、L)printf(“can’topenfile");flag=0;while(1){str1[0]=0;fgets(str1,MAX_LEN,fpOut);if(str1[0]==0){str2[0]=0;fgets(str2,MAX_LEN,fpStd);if(str2[0]==0){flag=1;break;}}...CPU繁忙（CPU-bound）的进程：大部分时间处于运行和就绪状态；I/O繁忙（I/O-bound）的进程：大部分时间处于阻塞状态。CPU繁忙与I/O繁忙CPU繁忙I/O繁忙while(ch!=EO

4、F){putchar(ch);ch=fgetc(fp);}内部因素：进程自身的功能决定了它的各种工作量。例如，矩阵相乘进程的计算量大，文件管理进程的I/O需求很大；外部因素：计算机系统的运行速度决定了完成这些工作量所需要的时间长短。工作量和工作时间是两回事，判断一个进程是属于CPU繁忙还是属于输入输出繁忙，主要看它的计算时间和输入输出时间；I/O设备的运行速度较慢，CPU的运行速度较快，而且更新换代的速度快，将来进程都趋向于I/O繁忙。CPU繁忙还是I/O繁忙？VCD播放软件；WORD文字编辑器；磁盘碎片整理工具defra

5、g。CPU繁忙还是I/O繁忙？（续）3.何时调度？当一个新的进程被创建时，是执行新进程还是继续执行父进程？当一个进程运行完毕时；当一个进程由于I/O、信号量或其他的某个原因被阻塞时；当一个I/O中断发生时，表明某个I/O操作已经完成，而等待该I/O操作的进程转入就绪状态；在分时系统中，当一个时钟中断发生时。不可抢占调度方式：一个进程若被选中，就一直运行下去，直到它被阻塞（I/O，或正在等待其他的进程），或主动地交出CPU。以上的情形1－3均可发生调度；可抢占调度方式：当一个进程在运行时，调度程序可以打断它。以上的情形1－5

6、均可发生调度，另外，在其他的一些情形下，如就绪队列中有进程的优先级高于当前运行进程的优先级，也可能立即进行调度。两种调度方式4.调度算法的类别不同的OS有不同的目标，对调度程序有不同的要求，因此需要不同类型的调度算法。批处理系统：无须及时的用户响应，采用不可抢占的调度方式，或时间间隔很长的可抢占调度方式，从而允许进程能长时间运行，减少进程的切换次数，提高系统的性能；交互式系统：及时的用户响应非常重要，必须采用可抢占的调度方式。以防单个进程占用太多CPU时间，影响到其他进程的运行。实时系统：对响应时间要求苛刻，每个进程运行时

7、间很短，可采用可抢占的调度方式。5.调度算法的目标算法调度的目标是多元的，有些是可以共存的，也有些是相互牵制的，对于一个实际的调度算法来说，有一个综合权衡的过程。所有系统普遍适用的目标：公平：每个进程都能进展，不会“饥饿”；对已制订的调度策略必须能贯彻执行；均衡：尽可能使整个系统的各部分都忙起来，提高系统资源的使用效率。用户关心的评价指标：周转时间（Turnaroundtime）：一个作业从提交到完成（得到结果）所经历的时间。包括：在CPU上执行，在就绪队列和阻塞队列中等待，结果输出等待；平均周转时间：一批作业的周转时

8、间的平均值；平均带权周转时间：权值是实际执行时间的倒数;等待时间（WaitingTime）：在就绪队列中的等待时间。响应时间（ResponseTime）：用户输入一个请求（如击键）到系统给出首次响应（如屏幕显示）的时间。响应时间越短越好，优先考虑交互式进程。周转时间：（Ei表示作业i完成时间，Si表示作