[信息與通信]ch2-27-29處理器調(diào)度-資料下載頁
2025-01-14 08:54本頁面
【正文】 實(shí)時(shí)調(diào)度算法 ? 實(shí)時(shí)系統(tǒng)是那些時(shí)間因素非常關(guān)鍵的系統(tǒng) 。 ? 實(shí)時(shí)系統(tǒng)包括監(jiān)控系統(tǒng) 、 自動(dòng)駕駛系統(tǒng) 、 安全控制系統(tǒng)等 ， 這些系統(tǒng)中 ， 遲到的響應(yīng)即使正確 ， 也和沒有響應(yīng)一樣糟糕 。 返回 2021/11/10 第二章 處理器管理 硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)和軟實(shí)時(shí)系統(tǒng) ? 實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常分為硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)和軟實(shí)時(shí)系統(tǒng) 。 ? 前者意味著存在必須滿足的時(shí)間限制；后者意味著偶爾超過時(shí)間限制時(shí)可以容忍的 。 返回 2021/11/10 第二章 處理器管理 周期性和非周期性事件 ? 實(shí)時(shí)系統(tǒng)響應(yīng)的事件可劃分為周期性事件和非周期性事件 。 ? 例如 ， m個(gè)周期性事件 ， 事件 i的周期為 Pi， 每個(gè)事件需要 Ci秒的 CPU時(shí)間來處理 ， 則只有滿足以下條件： C1/P1 + C2/P2 + … + Cm/Pm ≤ 1 時(shí) ， 才可能處理所有的負(fù)載 。 滿足該條件的實(shí)時(shí)系統(tǒng)稱作任務(wù)可調(diào)度的 。 ??mi iipc1返回 2021/11/10 第二章 處理器管理 實(shí)時(shí)調(diào)度算法 (1) 1） 單比率調(diào)度算法 基本思想：為每個(gè)進(jìn)程分配一個(gè)與事件發(fā)生頻率成正比的優(yōu)先數(shù) 。例如 ， 周期為 20ms的進(jìn)程優(yōu)先數(shù)為 50， 周期為 100ms的進(jìn)程優(yōu)先數(shù)為 10， 運(yùn)行時(shí)調(diào)度程序總是調(diào)度優(yōu)先數(shù)最高的就緒進(jìn)程 ， 并采取搶占式分配策略 。 返回 2021/11/10 第二章 處理器管理 實(shí)時(shí)調(diào)度算法 (2) 2）限期調(diào)度算法 基本思想：當(dāng)一個(gè)事件發(fā)生時(shí) ， 對(duì)應(yīng)的進(jìn)程就按照截止期限被加入就緒進(jìn)程隊(duì)列 。 對(duì)于一個(gè)周期性事件 ，其截止期限即為事件下一次發(fā)生的時(shí)間 。 該調(diào)度算法首先運(yùn)行隊(duì)首進(jìn)程 ， 即截止時(shí)間最近的那個(gè)進(jìn)程 。 返回 2021/11/10 第二章 處理器管理 實(shí)時(shí)調(diào)度算法 (3) 3） 最少裕度法 基本思想：首先計(jì)算各個(gè)進(jìn)程的富裕時(shí)間 ， 即裕度 （ laxity） ， 然后選擇裕度最少的進(jìn)程執(zhí)行 。 裕度 =截止時(shí)間 (就緒時(shí)間 +計(jì)算時(shí)間 ) 返回 2021/11/10 第二章 處理器管理 多處理器調(diào)度 現(xiàn)代操作系統(tǒng)往往采用進(jìn)程調(diào)度與線程調(diào)度相結(jié)合的方式來完成多處理器調(diào)度 。 返回 2021/11/10 第二章 處理器管理 多處理器調(diào)度的設(shè)計(jì)要點(diǎn) ?設(shè)計(jì)要點(diǎn)之一是如何把處理器分配給進(jìn)程： 靜態(tài)分配策略 動(dòng)態(tài)分配策略 ?設(shè)計(jì)要點(diǎn)之二是否要在單個(gè)處理器上支持多道程序設(shè)計(jì)。 ?設(shè)計(jì)要點(diǎn)之三是如何指派進(jìn)程。 返回 2021/11/10 第二章 處理器管理 多處理器調(diào)度算法 (1) 1）負(fù)載共享調(diào)度算法 ?基本思想：進(jìn)程并不指派到特定處理機(jī)上，系統(tǒng)維護(hù)全局性進(jìn)程就緒隊(duì)列，當(dāng)處理機(jī)空閑時(shí)，就選擇進(jìn)程的一個(gè)線程去運(yùn)行。 返回 2021/11/10 第二章 處理器管理 多處理器調(diào)度算法 (2) 2）群調(diào)度算法 基本思想：一群相關(guān)線程基于一對(duì)一的原則 ， 被同時(shí)調(diào)度到一組處理機(jī)上運(yùn)行 。 它具有的優(yōu)點(diǎn)： ?當(dāng)緊密相關(guān)的進(jìn)程同時(shí)執(zhí)行時(shí) ， 同步造成的等待將減少 ， 進(jìn)程切換也相應(yīng)減少 ， 系統(tǒng)性能得到提高 。 ?由于一次性同時(shí)調(diào)度一組處理器 ， 調(diào)度的代價(jià)也將減少 。 返回 2021/11/10 第二章 處理器管理 多處理器調(diào)度算法 (3) 3）處理器專派調(diào)度算法 ?基本思想：給同屬一個(gè)進(jìn)程的一組線程 ， 同時(shí)分派到一組處理機(jī)上運(yùn)行 ，每個(gè)線程獲得一個(gè)處理機(jī) ， 且它專用于處理這個(gè)線程 ， 直到進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束 ，這是群調(diào)度的一種極端形式 。 ?采用這一算法 ， 處理器將不適用多道程序設(shè)計(jì) ， 即該應(yīng)用的一個(gè)線程阻塞后 ， 線程對(duì)應(yīng)的處理器不會(huì)被調(diào)度給其他線程 ， 而處于空閑狀態(tài) 。 返回 2021/11/10 第二章 處理器管理 多處理器調(diào)度算法 (4) 4）動(dòng)態(tài)調(diào)度算法 (1) ?基本思想：由操作系統(tǒng)和應(yīng)用進(jìn)程共同完成調(diào)度 。 ?操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)在應(yīng)用進(jìn)程之間劃分處理器 。 ?應(yīng)用進(jìn)程在分配給它的處理器上執(zhí)行可運(yùn)行線程的子集 ， 哪一些線程應(yīng)該執(zhí)行 ， 哪一些線程應(yīng)該掛起完全是應(yīng)用進(jìn)程自己的事 。 返回 2021/11/10 第二章 處理器管理 多處理器調(diào)度算法 (5) 動(dòng)態(tài)調(diào)度算法 (2) ? 操作系統(tǒng)的調(diào)度程序進(jìn)行處理器分配的步驟： ?如果有空閑處理器 ， 滿足要求 。 否則 ， 對(duì)新到達(dá)進(jìn)程 ， 從當(dāng)前分配了一個(gè)以上處理器的進(jìn)程中收回一個(gè) ， 并把它分給新到達(dá)進(jìn)程 。 ? 如果要求不能被滿足 ， 則保留申請(qǐng)直到出現(xiàn)可用處理器或要求取消 。 ? 釋放了一個(gè)或多個(gè)處理器后 ， 掃描申請(qǐng)?zhí)幚砥鞯倪M(jìn)程隊(duì)列 ， 按照 FCFS原則把處理器逐一分配給每個(gè)申請(qǐng)進(jìn)程直到?jīng)]有可用處理器 。
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