[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]os-03中斷與處理機(jī)調(diào)度(參考版)
2025-04-17 00:42本頁(yè)面
【正文】 （ ） ?? ? 作 業(yè) ? 根據(jù)下表中的各進(jìn)程資料，結(jié)合不同的處理器調(diào)度算法：FCFS先來(lái)先服務(wù)、 RR輪轉(zhuǎn)、 SPN最短進(jìn)程、 SRTN最短剩余時(shí)間 ， HRRN最高響應(yīng)比優(yōu)先，多級(jí)反饋隊(duì)列 FB（共 3個(gè)就緒隊(duì)列， q＝ 2i，采用剝奪策略），畫(huà)出各進(jìn)程執(zhí)行流程圖 ，并計(jì)算 RR調(diào)度算法的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。 ( ) ? 4. 一個(gè)系統(tǒng)中通常有一到兩個(gè)設(shè)備隊(duì)列 。 ( ) ? 2. 周轉(zhuǎn)時(shí)間 ＝ CPU忙碌時(shí)間 + 等待時(shí)間 。 ? (3) Feedback——— 比較有利于短作業(yè)，因?yàn)槠涔ぷ鞣绞筋?lèi)似于 RR算法。 ? 解： 作業(yè) 執(zhí)行時(shí)間 優(yōu)先級(jí) 1 10 3 2 1 1 3 2 3 4 1 4 5 5 2 作業(yè) FCFS RR SPN Priority 1 0 9 9 6 2 10 1 0 0 3 11 5 2 16 4 13 3 1 18 5 14 9 4 1 平均 例題精選 ?敘述下列調(diào)度算法在支持短作業(yè)方面的差別： (1) FCFS； (2) RR； (3) Feedback (多級(jí)反饋調(diào)度 ) ? 解 : (1) FCFS—— 不怎么有利于短作業(yè)，因?yàn)樵陂L(zhǎng)作業(yè)之后到達(dá)的短作業(yè)將會(huì)等待較長(zhǎng)的時(shí)間。 1(10) 2(1) 3(2) 4(1) 5(5) FCFS / RR 1 2 3 4 5 1 3 5 1 5 1 5 1 5 1（ 5） 2(1) 4(1) 3(2) 5(5) 1(10) SPN / Priority 2(1) 5(5) 1(10) 3(2) 4(1) 例題精選 作業(yè) 執(zhí)行時(shí)間 優(yōu)先級(jí) 1 10 3 2 1 1 3 2 3 4 1 4 5 5 2 例題精選 ? (2) 針對(duì)上述每一算法， 給出每個(gè)作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間 。 – (1) 給出 Gantt圖說(shuō)明分別使用 FCFS、 RR (時(shí)間片 =1) 、SPN以及非搶占優(yōu)先調(diào)度算法時(shí)這些作業(yè)的執(zhí)行情況。 – Eg. ? 某時(shí)刻前必須開(kāi)始處理 ? 某時(shí)刻前必須處理完畢 ? 實(shí)時(shí)調(diào)度： – 合理安排就緒實(shí)時(shí)任務(wù)的執(zhí)行次序，滿(mǎn)足每個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)時(shí)間約束條件的調(diào)度。但是，優(yōu)先級(jí)為 15的線(xiàn)程不能升到16級(jí)，也就是說(shuō)不能升到實(shí)時(shí)類(lèi)的任何級(jí)中 進(jìn)程和線(xiàn)程優(yōu)先級(jí) 最低 (0) 最高 (15) 最低 (16) 最高 (31) 實(shí)時(shí)優(yōu) 先級(jí)類(lèi) 可變優(yōu) 先級(jí)類(lèi) Windows NT 線(xiàn)程調(diào)度優(yōu)先級(jí) ?當(dāng) Windows 2022運(yùn)行在一個(gè)處理器上時(shí)，優(yōu)先級(jí)最高的線(xiàn)程總是活躍的，除非它正在等待一個(gè)事件 ?如果有多個(gè)線(xiàn)程具有最高的優(yōu)先級(jí)，則處理器在這一級(jí)的所有線(xiàn)程間被循環(huán)共享 ?在一個(gè)具有 N個(gè)處理器的多處理器系統(tǒng)中， (N1) 個(gè)最高優(yōu)先級(jí)的線(xiàn)程總是活躍的，在 (N1) 個(gè)處理器上獨(dú)占運(yùn)行。需要立即關(guān)注的線(xiàn)程在實(shí)時(shí)類(lèi)中，它包括諸如通信之類(lèi)的功能和實(shí)時(shí)任務(wù) ?Windows 2022使用一種優(yōu)先級(jí)驅(qū)動(dòng)的剝奪式調(diào)度程序，具有實(shí)時(shí)優(yōu)先級(jí)的線(xiàn)程優(yōu)先于其他線(xiàn)程 ?在單處理器中，當(dāng)一個(gè)線(xiàn)程就緒時(shí)，如果它的優(yōu)先級(jí)高于當(dāng)前正在執(zhí)行的線(xiàn)程，那么低優(yōu)先級(jí)的線(xiàn)程被剝奪，具有更高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程占用處理器 進(jìn)程和線(xiàn)程優(yōu)先級(jí) ?兩類(lèi)優(yōu)先級(jí)的處理方式有一定的不同 – 在實(shí)時(shí)優(yōu)先級(jí)類(lèi)中，所有線(xiàn)程具有固定的優(yōu)先級(jí)，并且它們的優(yōu)先級(jí)永遠(yuǎn)不會(huì)改變，某一給定優(yōu)先級(jí)的所有活動(dòng)線(xiàn)程在一個(gè)循環(huán)隊(duì)列中 – 在可變優(yōu)先級(jí)類(lèi)中，一個(gè)線(xiàn)程的優(yōu)先級(jí)在開(kāi)始時(shí)是最初指定的值，但在它的生命周期中可能會(huì)發(fā)生變化，上升或者下降。當(dāng)程序終止時(shí)，處理器返回到總的處理器池中，可供分配給另一個(gè)程序 ? 動(dòng)態(tài)調(diào)度 ：在執(zhí)行期間，進(jìn)程中線(xiàn)程的數(shù)目可以改變 線(xiàn)程調(diào)度 Windows 2022 調(diào)度 ?Windows 2022 的設(shè)計(jì)目標(biāo)是在高度交互的環(huán)境中或者作為服務(wù)器盡可能地響應(yīng)單個(gè)用戶(hù)的需求 ?Windows 2022 實(shí)現(xiàn)了剝奪式調(diào)度程序，它具有靈活的優(yōu)先級(jí)系統(tǒng)，在每一級(jí)上都包括了循環(huán)調(diào)度方法，在某些級(jí)上，優(yōu)先級(jí)可以基于它們當(dāng)前的線(xiàn)程活動(dòng)而動(dòng)態(tài)變化 ?Windows 2022中的優(yōu)先級(jí)被組織成兩段 (兩類(lèi) ) ：實(shí)時(shí)和可變。 調(diào)度算法 ?反饋 FB ? 對(duì)于被阻塞的進(jìn)程，當(dāng)阻塞取消后的處理方法： ?進(jìn)入低一級(jí)的就緒隊(duì)列 ?回到原就緒隊(duì)列 ?放入高一級(jí)的就緒隊(duì)列中 ? ?進(jìn)入最高級(jí)的就緒隊(duì)列 ? ?時(shí)間片的長(zhǎng)短由如下四個(gè)因素決定： ? 系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間 當(dāng)進(jìn)程數(shù)目一定時(shí)，時(shí)間片的長(zhǎng)短直接影響系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間 ? 就緒隊(duì)列中進(jìn)程的數(shù)目 當(dāng)系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間要求一定時(shí)，就緒隊(duì)列中進(jìn)程數(shù)少則時(shí)間片長(zhǎng)，反之亦然 ? 進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換 (即進(jìn)程由就緒態(tài)到運(yùn)行，或反之 ) 的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo) ? 計(jì)算機(jī)本身的處理能力 執(zhí)行速度和可運(yùn)行作業(yè)的道數(shù) 調(diào)度算法 調(diào)度算法例題 ?現(xiàn)有 5各進(jìn)程，到達(dá)就緒隊(duì)列的時(shí)間和所需的服務(wù)時(shí)間如下表所示 求 ：⑴ FCFS, ⑵ RR (q= 4) , ⑶ SPN, ⑷SRTN, ⑸ HRRN, ⑹ FB(q= 2i ) 進(jìn)程 到達(dá)時(shí)間 服務(wù)時(shí)間 A 0 3 B 2 6 C 4 4 D 6 5 E 8 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 A B C D E 先來(lái)先服務(wù) (FCFS) 調(diào)度算法例題
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