處理機(jī)管理ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-05 00:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ＝ 109s 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間為 109/100 ＝ ? 平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間為 (+)247。 2 ＝ 先調(diào)度 B 后調(diào)度 A 先調(diào)度 A 后調(diào)度 B （ 3）等時間片輪轉(zhuǎn)（ ERR）算法 按照 FCFS算法從就緒隊列調(diào)度調(diào)入進(jìn)程 為每個進(jìn)程分配相同的時間片，并執(zhí)行 時間片完，進(jìn)程 執(zhí)行完，調(diào)度下 一個進(jìn)程 時間片完，進(jìn)程 未執(zhí)行完，進(jìn)程 進(jìn)入就緒隊尾， 等待下一次調(diào)度 時間片選取原則： q：時間片大小 T：響應(yīng)時間 N：就緒隊列進(jìn)程數(shù) q N T = 時間片選取過大或者過小有什么后果？ 應(yīng)該按什么原則選取時間片？ 時間片長度公式： ? 公平性的保證 ?響應(yīng)及時性的保證 ERR優(yōu)點(diǎn)： （ 4）不等時間片輪轉(zhuǎn)（ ERR）算法 在保證及時響應(yīng)的基礎(chǔ)上，為不同的需求分配大小不等的時間片 —— 降低周轉(zhuǎn)時間。 長進(jìn)程 短進(jìn)程 I/O頻繁型 CPU密集型 長時間片 短時間片 （ 5）最高優(yōu)先權(quán)（ HPF）算法 按照就緒隊列中進(jìn)程的優(yōu)先級進(jìn)行調(diào)度，高優(yōu)先級的進(jìn)程優(yōu)先被調(diào)度。 優(yōu)先級確定原則： 進(jìn)程類型：系統(tǒng) 用戶，前臺 后臺，實時 一般 資源需求：需求小 需求大 到達(dá)時間：先到 后到 用戶類型：用戶自己確定 A. 靜態(tài)優(yōu)先級算法 優(yōu)先級算法 靜態(tài)優(yōu)先級算法 動態(tài)優(yōu)先級算法 進(jìn)程的優(yōu)先級在進(jìn)程創(chuàng)建時確定，不再更改。 算法簡單 系統(tǒng)開銷相對動態(tài)優(yōu)先級小 低優(yōu)先級進(jìn)程可能得不到調(diào)度 B. 動態(tài)優(yōu)先級算法 在創(chuàng)建進(jìn)程時確定一個基本優(yōu)先級，在進(jìn)程執(zhí)行過程中按照一定原則動態(tài)改變。 * 就緒等待進(jìn)程優(yōu)先級隨等待時間增加而 升高 * 執(zhí)行進(jìn)程的優(yōu)先級隨 CPU占用時間增加而 下降 算法復(fù)雜 系統(tǒng)開銷相對靜態(tài)優(yōu)先級大 調(diào)度效果優(yōu)于靜態(tài)優(yōu)先級 （ 6）多級隊列反饋算法 設(shè)置多個就緒隊列，各隊列優(yōu)先級不同 從高優(yōu)先級隊列開始調(diào)度，采用時間片原則 高優(yōu)先級隊列調(diào)度完畢，繼續(xù)調(diào)度下一優(yōu)先級隊列 注意： 優(yōu)先級越高的隊列，分配越短的時間片 1 進(jìn)程的優(yōu)先級是動態(tài)變化的 2 如果進(jìn)程的時間片用完而進(jìn)程還未執(zhí)行完，則進(jìn)程回到的是下一優(yōu)先級隊列的隊尾 3 長進(jìn)程的在等待長時間后將獲得長時間片，使周轉(zhuǎn)時間減少 4 進(jìn)程的互斥與同步 進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行 資源的競爭 結(jié)果的不可再現(xiàn) 進(jìn)程同步 目標(biāo)： 實現(xiàn)資源的有效共享，保證結(jié)果的可再現(xiàn)。 進(jìn)程間的同步關(guān)系 例 1： 正常行車 到站停車 開車 售票 開車門 關(guān)車門 司機(jī) 售票員 合作 合作 進(jìn)程間的同步關(guān)系例 2： 打印進(jìn)程 1 打印進(jìn)程 2 打印 打印 互斥 獲得打印數(shù)據(jù) 獲得打印數(shù)據(jù) 進(jìn)程間的同步關(guān)系 例 3： 計算進(jìn)程 打印進(jìn)程 計算結(jié)果送到 Buffer 從 Buffer中取數(shù) Buffer 互斥 互斥 完成數(shù)據(jù)計算 打印 通知打印進(jìn)程打印 通知計算進(jìn)程 送下一個數(shù) 合作 進(jìn)程同步時面臨的兩種主要關(guān)系： ?相互合作 ?競爭資源 司機(jī)與售票員 多個打印者 計算者與打印者 進(jìn)程的同步： 多個進(jìn)程通過執(zhí)行時序上的某種限制（相互合作）而產(chǎn)生的制約關(guān)系。 進(jìn)程的互斥： 由于多個進(jìn)程共享同一資源而產(chǎn)生的相互制約的關(guān)系。 同步機(jī)制： 實現(xiàn)進(jìn)程互斥與同步的機(jī)制。 臨界資源與臨界區(qū)： 以互斥關(guān)系共享的資源。 臨界資源： critical source 一次（一個時刻）只允許一個進(jìn)程訪問（排他性） 臨界區(qū)： 進(jìn)程中訪問臨界資源的代碼區(qū)。 進(jìn)入?yún)^(qū)： 退出區(qū)： 釋放臨界資源 申請進(jìn)入臨界區(qū) 剩留區(qū)： 代碼的其它部分 進(jìn)程代碼的組成： 進(jìn)入?yún)^(qū) 臨界區(qū) 退出區(qū) 進(jìn)入?yún)^(qū) 臨界區(qū) 退出區(qū) ... ... ... ... ... ... ... ... 阻塞等待 資源釋放 改變資源狀態(tài) 釋放資源 喚醒等待進(jìn)程 進(jìn)程 1 進(jìn)程 2 同步機(jī)制應(yīng)遵循的原則 空閑讓進(jìn) 忙則等待 有限等待 讓權(quán)等待 無進(jìn)程處于臨界區(qū)，可讓一新進(jìn)程進(jìn)入 有進(jìn)程處于臨界區(qū)，其余進(jìn)程必須等待 進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的要求必須在有限時間內(nèi)滿足 等待進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程，其CPU占用必須釋放 臨界資源鎖機(jī)制 為臨界資源加一個“鎖” 鎖變量 Lock True 資源在用 False 資源空閑 ?每個進(jìn)程必須按照以下過程操作臨界資源： ......關(guān)鎖 進(jìn)入臨界區(qū) 開鎖 ...... 例： ...... ...... check: if ( Lock ! = 0) goto check。 else Lock = 1。 臨界區(qū) Lock 進(jìn)程 1 進(jìn)程 2 unlock( Lock )。 ...... check: if ( Lock ! = 0) goto check。 else Lock = 1。 臨界區(qū) unlock( Lock)。 ...... 臨界資源鎖的特點(diǎn)： 實現(xiàn)了進(jìn)程互斥訪問臨界資源。 不遵循讓權(quán)等待原則 —— 忙等： 不斷調(diào)用 TS查詢，占用處理機(jī) 關(guān)鎖操作不可被打斷 原語 （例：引入 TS指令：關(guān)鎖操作在一個指令周期內(nèi)完成） 信號量與 P、 V操作 信號量是對具體共享資源的抽象描述； 信號量的值為整數(shù)，表示資源使用情況； 不同共享資源可以用不同的信號量表示。 P操作 —— 申請分配一個資源 V操作 —— 釋放一個資源 信號量是比鎖更高級的資源抽象方式 PV操作均是原語 （ 1）信號量同步機(jī)制 通過信號量 S和基于 S的 P、 V操作實現(xiàn) P( S ) S= S 1 S 0 ? 進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行 臨界區(qū) /資源訪問區(qū) 進(jìn)程進(jìn)入 阻塞隊列 N Y V ( S ) S= S + 1 S = 0 ? 進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行 喚醒阻塞 隊列進(jìn)程 N Y S是資源的數(shù)目 （ 2）用信號量實現(xiàn)互斥 實現(xiàn)了讓權(quán)等待 …
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