操作系統(tǒng)第2章作業(yè)管理和用戶(hù)接口(編輯修改稿)
2025-03-30 22:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?內(nèi)容簡(jiǎn)介：作業(yè)名、當(dāng)前狀態(tài)、資源要求清單（外設(shè)號(hào)、內(nèi)存大小、文件量）、資源使用情況（時(shí)間記錄：進(jìn)入、開(kāi)始運(yùn)行、已運(yùn)行時(shí)間、內(nèi)存地址）、作業(yè)類(lèi)型（占 CPU時(shí)間、 I/O吞吐量、響應(yīng)時(shí)間要求）、優(yōu)先權(quán)等 ?注：管理表格設(shè)計(jì)要記住設(shè)計(jì)原則，即要想管理得好其表項(xiàng)內(nèi)容要記錄必要的詳細(xì)內(nèi)容 2023/3/31 17 HZAU 理學(xué)院計(jì)算機(jī)系 姚娟 ? 作業(yè)調(diào)度 ? 是指按某種算法把處于后備狀態(tài)的作業(yè)的一個(gè)或一批調(diào)度到主機(jī)上運(yùn)行 。 作業(yè)調(diào)度也稱(chēng)為 宏觀調(diào)度 。 ? 作業(yè)調(diào)度程序要完成以下工作： ? (1) 按照某種調(diào)度算法從后備作業(yè)隊(duì)列中挑選作業(yè)。 ? (2) 為選中的作業(yè)分配主存和外設(shè)資源。 ? (3) 為選中的作業(yè)建立相應(yīng)的進(jìn)程。 ? (4) 構(gòu)造和填寫(xiě)作業(yè)運(yùn)行時(shí)所需的有關(guān)表格。 ? (5) 作業(yè)結(jié)束時(shí)完成該作業(yè)的善后處理工作，如收回資源，輸出必要的信息，撤消該作業(yè)的全部進(jìn)程 (PCB) 和作業(yè)控制塊 JCB。 2023/3/31 18 HZAU 理學(xué)院計(jì)算機(jī)系 姚娟 ? 調(diào)度原則： ?公平，合理，使用戶(hù)滿意 ?提高系統(tǒng)資源利用率，如提高系統(tǒng)吞吐量 ? 作業(yè)調(diào)度算法的評(píng)價(jià)因素 ?作業(yè) 吞吐量 ：運(yùn)行盡可能多的作業(yè)； ?充分 利用資源 ： CPU忙、 I/O設(shè)備忙； ?對(duì)各作業(yè) 公平、合理 ，使用戶(hù) 滿意 ：執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)短、等待時(shí)間等； 2023/3/31 19 HZAU 理學(xué)院計(jì)算機(jī)系 姚娟 作業(yè)調(diào)度的性能指標(biāo) ?平均周轉(zhuǎn)時(shí)間 ? 周 轉(zhuǎn) 時(shí) 間： 設(shè) i 作 業(yè) 的 周 轉(zhuǎn)時(shí) 間 為 Ti=TciTsc；（ TciTsc分別為作業(yè)的完成時(shí)間和作業(yè)的提交時(shí)間 ） ? 平均周轉(zhuǎn)時(shí)間： T=（ ∑Ti） /n（ n為作業(yè)個(gè)數(shù) ） ?平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間 ? 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間：設(shè) i作業(yè)的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間為 Wi=Ti/tri；（ tri作業(yè)的運(yùn)行時(shí)間 ） ? 平均周轉(zhuǎn)時(shí)間： W=（ ∑Wi） /n（ n為作業(yè)個(gè)數(shù) ） 2023/3/31 20 HZAU 理學(xué)院計(jì)算機(jī)系 姚娟 作業(yè)調(diào)度算法 ? 先來(lái)先服務(wù) （ FCFS） 算法 ?按照作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)的 先后次序 進(jìn)行調(diào)度，先進(jìn)入系統(tǒng)者先調(diào)度；即啟動(dòng)等待時(shí)間最長(zhǎng)的作業(yè)。 ?優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn) 簡(jiǎn)單、公平 ?缺點(diǎn)：沒(méi)考慮資源利用率和作業(yè)的特殊性FCFS算法利于長(zhǎng)作業(yè)，不利于短作業(yè)，而大多數(shù)的作業(yè)是 I/O繁忙的短作業(yè)。以 FCFS作為主調(diào)度算法是不常用的。 2023/3/31 21 HZAU 理學(xué)院計(jì)算機(jī)系 姚娟 短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法 （ SJF） ?以要求 運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短 進(jìn)行調(diào)度，即啟動(dòng)要求 運(yùn)行時(shí)間最短 的作業(yè)。 ? 優(yōu)點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn) ， 強(qiáng)調(diào)了資源的充分利用 ，保證了系統(tǒng)的最大吞吐量 （ 單位時(shí)間里處理作業(yè)的個(gè)數(shù) ） 。 ?缺點(diǎn)：不公平，會(huì)造成長(zhǎng)作業(yè)長(zhǎng)期等待。 ?結(jié)論：假設(shè)系統(tǒng)中所有作業(yè)同時(shí)到達(dá)，可以證明采用 SJF能得到最短的作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。 2023/3/31 22 HZAU 理學(xué)院計(jì)算機(jī)系 姚娟 ? 先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法和短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法 2023/3/31 23 HZAU 理學(xué)院計(jì)算機(jī)系 姚娟 ? 高響應(yīng)比優(yōu)先 （ HRF） ：響應(yīng)比最高的作業(yè)優(yōu)先啟動(dòng) 。 ?響應(yīng)比 =（等待時(shí)間 +估計(jì)運(yùn)行時(shí)間） / 估計(jì)運(yùn)行時(shí)間 ?該算法是 FCFS和 SJF的結(jié)合，克服了兩種算法的缺點(diǎn) ?優(yōu)點(diǎn) : 公平，吞吐率大 ?缺點(diǎn) : 增加了計(jì)算，增加了開(kāi)銷(xiāo) 2023/3/31 24 HZAU 理學(xué)院計(jì)算機(jī)系 姚娟 ? 優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法 ?選擇優(yōu)先級(jí)高的作業(yè)投入運(yùn)行 ?優(yōu)先數(shù)的確定 ? 用戶(hù)確定 ? 系統(tǒng)確定 ?靜態(tài)優(yōu)先
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