【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 PCB的內(nèi)容作相應(yīng)的登記、修改，記錄進(jìn)程的狀態(tài)特征。 。 在處理機(jī)空閑時(shí)根據(jù)一定的原則選擇一個(gè)進(jìn)程去運(yùn)行，同時(shí)確定獲得處理機(jī)的時(shí)間。 (進(jìn)行進(jìn)程上下文切換 )。 回收 :正在運(yùn)行的進(jìn)程由于某種原因讓出處理機(jī)，該進(jìn)程的狀態(tài)改為 “ 阻塞 ” ，插入到相應(yīng)隊(duì)列中，保留該進(jìn)程的 CPU現(xiàn)場(chǎng)。 分配 :根據(jù)調(diào)度原則選擇進(jìn)程去運(yùn)行，把選中進(jìn)程從就緒隊(duì)列中移出 ,改狀態(tài)為 “ 運(yùn)行 ” ，把 CPU控制權(quán)交給被選中的進(jìn)程，將選中進(jìn)程的有關(guān) PCB現(xiàn)場(chǎng)信息，分別送到相應(yīng)的寄存器中。 操作系統(tǒng) 第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖 26 三、進(jìn)程調(diào)度時(shí)機(jī) 1） 正在執(zhí)行的進(jìn)程完成其任務(wù)而 運(yùn)行完畢 。 2） 執(zhí)行中的進(jìn)程由于 請(qǐng)求某個(gè)事件的發(fā)生 ，比如 I/O請(qǐng)求，等待所需要的信號(hào)、信件的到來等而自己調(diào)用 阻塞 原語將自己阻塞起來，進(jìn)入相應(yīng)的等待隊(duì)列。 3） 在分時(shí)系統(tǒng)中，當(dāng)進(jìn)程使 用完規(guī)定的時(shí)間片 。 4） 在 采用可搶占 調(diào)度方式的系統(tǒng)中，當(dāng)具有更高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程要求使用處理機(jī)。 操作系統(tǒng) 第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖 27 四、進(jìn)程調(diào)度方式 1. 非搶先調(diào)度方式 這種方式是當(dāng)有重要或緊迫的進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列時(shí)，仍然讓正在執(zhí)行的進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行，直到該進(jìn)程完成任務(wù)終止運(yùn)行或發(fā)生某種等待事件而進(jìn)入阻塞狀態(tài)時(shí)，才主動(dòng)放棄占有的處理機(jī)，把處理機(jī)分配給重要或緊迫的就緒進(jìn)程，以使其運(yùn)行。 2. 可搶先調(diào)度方式 這種方式則是重要或緊迫的進(jìn)程一到 ， 便把正在執(zhí)行的進(jìn)程占有的處理機(jī)強(qiáng)行剝奪下來 ， 并轉(zhuǎn)給這個(gè)優(yōu)先級(jí)比它更高的重要或緊迫的就緒進(jìn)程 ， 使其運(yùn)行 。 操作系統(tǒng) 第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖 28 五、進(jìn)程調(diào)度算法 采用最高優(yōu)先級(jí)優(yōu)先調(diào)度算法時(shí)，系統(tǒng)對(duì)每個(gè)進(jìn)程確定一個(gè)優(yōu)先數(shù)，進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)用于表示進(jìn)程的重要性及運(yùn)行的優(yōu)先性。調(diào)度時(shí)，系統(tǒng)把處理機(jī)分配給優(yōu)先級(jí)最高的就緒進(jìn)程。如果就緒進(jìn)程具有相同的優(yōu)先數(shù)，則再按先來先服務(wù)的次序分配處理機(jī)。 先來先服務(wù)調(diào)度算法是按照進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列的先后次序來選擇進(jìn)程分配處理機(jī) 。 （一）最高優(yōu)先級(jí)優(yōu)先調(diào)度算法 操作系統(tǒng) 第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖 29 系統(tǒng)確定優(yōu)先數(shù)的方法： ： 靜態(tài)優(yōu)先數(shù)是在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)系統(tǒng)為其確定的 ， 并且在進(jìn)程的生命期內(nèi)不再改變 。 確定靜態(tài)優(yōu)先數(shù)的原則： 1） 按進(jìn)程類型 。 系統(tǒng)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)高于用戶進(jìn)程的優(yōu)先級(jí) 。 2） 按進(jìn)程使用的資源 。 進(jìn)程所使用的資源越多 ， 進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)越低；反之 ， 則進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)越高 。 3） 按進(jìn)程的估計(jì)運(yùn)行時(shí)間 。 進(jìn)程的估計(jì)運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng) ， 進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)越低；反之 ， 則進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)越高 。 4）由用戶指定。 有些系統(tǒng)可以按收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)不同，設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)別，可以由用戶指定。 靜態(tài)優(yōu)先級(jí)法實(shí)現(xiàn)起來比較簡(jiǎn)單，但不能反映系統(tǒng)以及進(jìn)程在運(yùn)行過程中的動(dòng)態(tài)變化情況，系統(tǒng)管理效果顯然不佳。 操作系統(tǒng) 第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖 30 2. 動(dòng)態(tài)優(yōu)先數(shù)法。 動(dòng)態(tài)優(yōu)先數(shù)是指在系統(tǒng)創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)資源的使用情況和進(jìn)程的當(dāng)前特點(diǎn)確定一個(gè)優(yōu)先數(shù)，然后，在進(jìn)程運(yùn)行過程中再根據(jù)情況的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)。 調(diào)整進(jìn)程優(yōu)先數(shù)的原 則： 1）進(jìn)程占有處理機(jī)的時(shí)間越長(zhǎng)，則進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)越低；進(jìn)程的等待時(shí)間越長(zhǎng)，則進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)越高。 2）根據(jù)進(jìn)程所執(zhí)行的程序的輕重緩急程度，調(diào)整進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)。 操作系統(tǒng) 第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖 31 （二）時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法 在分時(shí)系統(tǒng)中，為了滿足系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求，通常采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法。 1. 簡(jiǎn)單輪轉(zhuǎn)法 (固定時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法） 在這種調(diào)度算法中，系統(tǒng)把所有就緒進(jìn)程按到達(dá)的先后順序形成一個(gè)就緒隊(duì)列，就緒隊(duì)列中的所有進(jìn)程按時(shí)間片依次輪流獲得處理機(jī)。 操作系統(tǒng) 第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖 32 時(shí)間片的大小應(yīng)根據(jù)進(jìn)程要求系統(tǒng)給出應(yīng)答的時(shí)間和進(jìn)入系統(tǒng)的進(jìn)程數(shù)來決定?？梢员硎緸椋? NTq?其中 ， q是時(shí)間片的大小 ， T是系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間 ， N是進(jìn)入系統(tǒng)的進(jìn)程數(shù) 。 簡(jiǎn)單輪轉(zhuǎn)法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單 、 方便 ， 但由于采用固定時(shí)間片的方式 ， 調(diào)度欠靈活 ， 服務(wù)質(zhì)量不夠理想 。 可以通過以下兩個(gè)方面加以改進(jìn)： 1） 將固定時(shí)間片方式改為可變時(shí)間片方式； 2） 將單就緒隊(duì)列改為多就緒隊(duì)列 。 操作系統(tǒng) 第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖 33 2. 可變時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法 時(shí)間片可變會(huì)給系統(tǒng)帶來好處 。 如果要求系統(tǒng)快速應(yīng)答 ， 則時(shí)間片小一些 ， 這樣可使輪轉(zhuǎn)一遍的總時(shí)間減少而可對(duì)進(jìn)程盡快應(yīng)答 。 如果進(jìn)程數(shù)少 ， 則時(shí)間片可以大一些 ，這樣可減少進(jìn)程調(diào)度的次數(shù) ， 提高系統(tǒng)效率 。 操作系統(tǒng) 第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖 34 可變時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法中 ， 可采取如下措施調(diào)整時(shí)間片： 1) 固定周期輪轉(zhuǎn)法 。 在這種方法中 ， 每一輪調(diào)度中所得的時(shí)間片 q＇值的大小僅在這一輪調(diào)度中有效 。 系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間 T固定 ， 在每一輪調(diào)度中 ， 根據(jù)當(dāng)前就緒隊(duì)列中的進(jìn)程數(shù) n計(jì)算這一輪調(diào)度的時(shí)間片： q＇＝ T/ n ， 然后進(jìn)行輪轉(zhuǎn) ， 每個(gè)進(jìn)程可獲得這一輪的一個(gè)時(shí)間片 q＇ 。 在此期間所到達(dá)的進(jìn)程暫不進(jìn)入就緒隊(duì)列 ， 等此次輪轉(zhuǎn)完畢再一并進(jìn)入 。 系統(tǒng)根據(jù)此時(shí)就緒隊(duì)列的進(jìn)程數(shù)重新計(jì)算時(shí)間片 q＇ ， 然后開始下一輪循環(huán) 。 2) 時(shí)間片的大小取決于優(yōu)先級(jí)的高低 ， 優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程分得的時(shí)間片較大 ， 優(yōu)先級(jí)低的進(jìn)程分得的時(shí)間片較小 。 3) 短作業(yè)的時(shí)間片較小 ， 長(zhǎng)作業(yè)的時(shí)間片較大 。 操作系統(tǒng) 第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖 35 （多重時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法） 調(diào)度算法的實(shí)施過程如下： 1. 設(shè)置多個(gè)就緒隊(duì)列 ， 并為各個(gè)就緒隊(duì)列賦予不同的優(yōu)先級(jí) 。 第一個(gè)就緒隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)最高 ， 第二個(gè)就緒隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)次之 ， 其余各個(gè)就緒隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)逐個(gè)降低 。 的時(shí)間片也各不相同 ， 優(yōu)先級(jí)越高的就緒隊(duì)列中的進(jìn)程的時(shí)間片越小 ， 反之 ， 優(yōu)先級(jí)越低的就緒隊(duì)列中的進(jìn)程的時(shí)間片越大 。 進(jìn)入就緒隊(duì)列后，首先將它加入第一個(gè)就緒隊(duì)列的隊(duì)尾，按先來先服務(wù)的原則排隊(duì)等待調(diào)度。 操作系統(tǒng) 第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖 36 當(dāng)輪到該進(jìn)程執(zhí)行時(shí) ， 如能在該時(shí)間片內(nèi)完成 ， 則該進(jìn)程將被撤消；如果在一個(gè)時(shí)間片結(jié)束時(shí)該進(jìn)程尚未完成 ， 調(diào)度程序則將該進(jìn)程轉(zhuǎn)入第二個(gè)就緒隊(duì)列的隊(duì)尾 ， 按先來先服務(wù)的原則排隊(duì)等待調(diào)度；如果它在第二個(gè)就緒隊(duì)列中運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片后仍未完成 ， 再以同樣的方法將它轉(zhuǎn)入第三個(gè)就緒隊(duì)列的隊(duì)尾 ， 如此下去 。 ， 調(diào)度程序才調(diào)度第二個(gè)就緒隊(duì)列中的進(jìn)程運(yùn)行；僅當(dāng)?shù)?1至第 i–1個(gè)就緒隊(duì)列均為空時(shí) ，才會(huì)調(diào)度第 i個(gè)就緒隊(duì)列中的進(jìn)程運(yùn)行 。 如果處理機(jī)正在第 i個(gè)就緒隊(duì)列中為某進(jìn)程服務(wù)時(shí) ， 又有新進(jìn)程進(jìn)入優(yōu)先級(jí)較高的就緒隊(duì)列時(shí) ， 則此時(shí)