[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]cpu-文庫吧在線文庫
【正文】 — 進(jìn)程調(diào)度算法 WHEN： 何時(shí)分配 CPU — 進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī) HOW： 如何分配 CPU — CPU調(diào)度過程（進(jìn)程的上下文切換） 處理器調(diào)度的類型 ? 處理器調(diào)度 ? 對 CPU資源進(jìn)行合理地分配使用，以提高CPU的利用率，使各用戶公平地得到 CPU資源。 2）中程調(diào)度（中級調(diào)度） ：決定將哪些進(jìn)程調(diào)入內(nèi)存，為占用處理機(jī)做好準(zhǔn)備。 如：有三個(gè)進(jìn)程 P P P3先后到達(dá)，它們分別需要 2個(gè)單位時(shí)間運(yùn)行完畢，若它們按照 P P P3的順序執(zhí)行且不可剝奪，則三個(gè)進(jìn)程各自的周轉(zhuǎn)時(shí)間為 2 26個(gè)工作單位。 ? 有利于 CPU繁忙型的進(jìn)程，而不利于 I/O繁忙型的進(jìn)程 ? 不能用于分時(shí)系統(tǒng)。 ? 評價(jià)： ? 有利于短進(jìn)程。 ? 只要有持續(xù)不斷的短進(jìn)程存在，長進(jìn)程就可能被餓死 ? 它必須記錄過去的服務(wù)時(shí)間，從而增加了開銷。 ? 改進(jìn) ? 一個(gè)進(jìn)程的優(yōu)先級隨著它的時(shí)間或執(zhí)行歷史而變化－老化策略 (aging)。 ? 調(diào)度程序據(jù)此暫停當(dāng)前進(jìn)程的執(zhí)行，將其送到就緒隊(duì)列的末尾，并通過上下文切換執(zhí)行當(dāng)前的隊(duì)首進(jìn)程。非搶占的調(diào)度策略。用戶的一次請求需要多個(gè)時(shí)間片才能處理完，上下文切換次數(shù)增加。 ? 執(zhí)行過程： ? 將系統(tǒng)中所有的就緒進(jìn)程按照 FCFS原則，排成一個(gè)隊(duì)列。 ? 適合批處理進(jìn)程 ? 動(dòng)態(tài)優(yōu)先級 (dynamic) ? 進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)繼承優(yōu)先級，生存期內(nèi)可以修改。它可能比當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程具有更短的剩余時(shí)間，只要滿足條件的新進(jìn)程就緒，調(diào)度程序就進(jìn)行剝奪。如果兩個(gè)進(jìn)程剩余時(shí)間相同，則使用 FCFS來調(diào)度。 調(diào)度算法－ 先來先服務(wù) FCFS ? 先來先服務(wù) FCFS (FirstComeFirstServed) ? 按照進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列的先后次序選調(diào)度。選擇哪個(gè)進(jìn)程在處理機(jī)上執(zhí)行 ， 執(zhí)行最頻繁） ? 進(jìn)程狀態(tài)：就緒 － 運(yùn)行 ? 當(dāng)可能導(dǎo)致當(dāng)前進(jìn)程掛起或可能剝奪當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程的事件發(fā)生時(shí)，調(diào)用短程調(diào)度程序。 ? CPU利用率 (max) ? 公平 ? 資源的平衡使用 ? 系統(tǒng)開銷 (min) 處理器調(diào)度的分級 ? 1）長程調(diào)度（高級調(diào)度 /作業(yè)調(diào)度） ：決定從外存的批處理隊(duì)列中選擇哪個(gè)（些）作業(yè)被系統(tǒng)接收做進(jìn)一步運(yùn)行，并為它們創(chuàng)建進(jìn)程，分配必要的資源。 ? 就緒 ?運(yùn)行： OS調(diào)度程序從就緒隊(duì)列選擇一個(gè)新的進(jìn)程運(yùn)行（占據(jù) CPU） ? 運(yùn)行 ?就緒： ? 運(yùn)行進(jìn)程用完了時(shí)間片，不得不讓出處理機(jī)的使用權(quán) ? 運(yùn)行進(jìn)程被更高優(yōu)先級進(jìn)程中斷（被更高優(yōu)先級進(jìn)程剝奪了處理機(jī)），因?yàn)橐桓邇?yōu)先級進(jìn)程處于就緒狀態(tài) ? 運(yùn)行 ?阻塞：當(dāng)一進(jìn)程等待某一事件的發(fā)生時(shí)，如： OS尚未完成系統(tǒng)服務(wù)調(diào)用、對一資源的訪問尚不能進(jìn)行、初始化 I/O 且必須等待結(jié)果、等待某一進(jìn)程提供輸入 (IPC) ? 阻塞 ?就緒：當(dāng)進(jìn)程所等待的事件發(fā)生時(shí)，進(jìn)入就緒隊(duì)列，重新等到處理機(jī)的調(diào)度。位于“就緒隊(duì)列”中 ? 執(zhí)行態(tài)（ Running） ： 進(jìn)程占有了包括 CPU在內(nèi)的全部資源，正在 CPU上運(yùn)行。 ? 進(jìn)程與程序的對應(yīng)關(guān)系：通過多次執(zhí)行，一個(gè)程序可對應(yīng)多個(gè)進(jìn)程；通過調(diào)用關(guān)系，一個(gè)進(jìn)程可包括多個(gè)程序。 ? 進(jìn)程描述了程序的動(dòng)態(tài)執(zhí)行過程； ? 反映系統(tǒng)中程序執(zhí)行的并發(fā)性、隨機(jī)性和資源共享 ? 多進(jìn)程，提高了對硬件資源的利用率，但又帶來額外的空間和時(shí)間開銷，增加了 OS 的復(fù)雜性； 進(jìn)程特征 ? 動(dòng)態(tài)性： ? 進(jìn)程對應(yīng)程序的執(zhí)行 ? 進(jìn)程是動(dòng)態(tài)產(chǎn)生，動(dòng)態(tài)消亡的 ? 進(jìn)程在其生命周期內(nèi)，在基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換 ? 獨(dú)立性：各進(jìn)程的地址空間相互獨(dú)立，除非采用進(jìn)程間通信手段； ? 并發(fā)性： 任何進(jìn)程都可以同其他進(jìn)程一起向前推進(jìn) ? 異步性： 每個(gè)進(jìn)程都以其相對獨(dú)立的不可預(yù)知的速度向前推進(jìn) 進(jìn)程控制塊（ process control block,PCB) ? 由操作系統(tǒng)管理控制進(jìn)程而使用的標(biāo)識(shí)和特性信息集合稱之為進(jìn)程控制塊（ process control block,PCB),每個(gè)進(jìn)程對應(yīng)一個(gè)
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