[計算機軟件及應用]os-03中斷與處理機調度-展示頁
2025-04-23 00:42本頁面
【正文】 有就緒進程按先后次序排隊，處理機總是優(yōu)先分配給就緒隊列中的第一個就緒進程，并分配它一個固定的時間片 (如 50毫秒 ) ? 當該運行進程用完規(guī)定的時間片時，被迫釋放處理機給下一個處于就緒隊列中的第一個進程 ,自己回到就緒隊列的尾部，并等待下次調度 ? 當某個正在運行的進程的時間片尚未用完，但進程需要 I/O時，該進程被送到相應阻塞隊列，等 I/O完成重新返回到就緒隊列尾部，等待調度。 ? 動態(tài)優(yōu)先級：每個進程被創(chuàng)建時被賦予一個優(yōu)先數，該優(yōu)先數在進程的生命周期內是可以動態(tài)變化的 調度算法 ? 大多數動態(tài)優(yōu)先級設計方案 ? 把交互式和 I/O頻繁的進程移到優(yōu)先級隊列的頂端，而讓計算量大的進程移到較低的優(yōu)先級上 ? 對與優(yōu)先級相同的進程，按先來先服務或輪轉法則分配處理機 ? 對于一給定時間周期，一個正在運行的進程，每請求一次 I/O操作后其優(yōu)先級就自動加 1，直接反映出 I/O請求的頻率，從而使 I/O設備具有很高的利用率 調度算法 ?優(yōu)先級調度算法分類： ? 非搶占的優(yōu)先級調度法 ：一旦一個高優(yōu)先級的進程占有了處理器，就一直運行下去，直到因等待某事被阻塞或執(zhí)行結束，才選擇就緒隊列中優(yōu)先級最高的進程來執(zhí)行。 ? 可見，在 HRRN算法中，長作業(yè)不會被餓死 調度算法 ?優(yōu)先級調度算法：按進程的優(yōu)先級調度，選擇就緒隊列中優(yōu)先級最高的進程到處理機上運行。 ? 響應比 R，代表了進程的年齡，算法在保證短進程優(yōu)先的同時又兼顧了長進程 —— 折中 調度算法 ?最高響應比優(yōu)先調度算法（ HRRN） ? R=(w+s)/s=1+w/s ? 當一系列進程同時進入系統時，由于短作業(yè) s值小， R值就大，因此短作業(yè)得到了優(yōu)先執(zhí)行。當一個時鐘中斷周期到后，調度程序總是 選擇預期剩余時間最短 的進程 ? 當一個新進程加入就緒隊列時，它可能比當前運行的進程具有更短的剩余時間，因此，調度程序將剝奪當前程序，將處理器分配給新進程。 P1（ 20） P3(2) P2(4) 周轉時間： p1＝ 20； p2＝ 23； p3＝ 18 P1（ 17） P3(2) P2(1) P1(3) P2(3) 周轉時間： p1＝ 26； p2＝ 6； p3＝ 2 當時間片為 5時，采用優(yōu)先級策略，問非剝奪和剝 奪方式下，求各進程的周轉時間和響應時間 ?先來先服務 (FCFS —— First Come First Service) ? 按照進程就緒的先后順序來調度進程，到達的越早，其優(yōu)先級越高 ? 獲得處理機的進程，在未遇到其他情況時一直運行下去 —— 采用的是非剝奪方式 ? FCFS算法具有公平的特點，不會發(fā)生餓死。而被剝奪的進程重新回到就緒隊列中等待 ? 在剝奪方式下，可以通過剝奪處理器所有權的方式，暫停當前進程的運行，已滿足更緊急進程的處理要求。 中程調度 ?從執(zhí)行的頻率看 – 長程調度程序的執(zhí)行頻率相對低些，并且僅僅是粗略地決定是否接受新進程以及接受哪一個 – 為進行交換決策，中程調度程序執(zhí)行得略微頻繁一些 – 短程調度程序，即分派程序執(zhí)行得最頻繁，并且精確地決定下一次執(zhí)行哪一個進程 短程調度 ?根據已占有處理機的進程是否可被剝奪這一原則，調度方式（策略）可分為： ? 非剝奪方式： 一旦某個就緒進程分得處理機之后，只要不是其自身的原因被阻塞 (如要求 I/O操作 ) 而不能繼續(xù)運行時，就一直運行下去，直至運行結束 ? 缺點：緊急進程無法立即運行，實時性差； 短進程周轉時間長，公平性差。這個準則也可用于中程調度和長程調度 調度算法設計指標 處理器調度的類型（級別） ?多道程序的關鍵是調度。盡量是 CPU處于繁忙狀態(tài)。調度策略將試圖使得每個時間單位完成的進程數目最大。 – 帶權的周轉時間 W： 周轉時間與執(zhí)行時間的比值 – 響應時間 從提交一個請求到開始處理的時間間隔。對處理器而言，可分配的資源是在處理器上的執(zhí)行時間，分配途徑是調度 ? 處理器調度 ：指采用合理的策略和方法在多個可運行實體間分配 CPU資源。操作系統原理 金 海 溶 辦公室： JK329 第 3章 處理器調度 ? 處理器調度的類型 ? 調度算法 ? Linux進程調度 ? Windows 2022/xp線程調度 中斷 ? 中斷： 在進程運行過程中出現某種緊急情況，必須中止當前正在運行的程序，轉去處理其它事件，處理完畢后恢復原來程序的運行。 ? 中斷系統： 中斷裝置 +中斷處理程序 ? 中斷分類： 內中斷和外中斷；硬中斷和軟中斷；可屏蔽中斷和不可屏蔽中斷；強迫性中斷和自愿性中斷 ? P4959 ：選擇性自學 第 3章 處理器調度 ? 操作系統必須為多個進程可能有競爭的請求分配計算機資源。 ? 處理器調度算法 ：按照什么原則和方法分配處理器資源 ? 處理機調度必須設計成可以滿足多個目標，例如公平、任何進程都不會餓死、有效地使用處理器時間和低開銷等 調度算法設計指標 ? 面向用戶準則所關心的性能指標 – 周轉時間 T :指一個進程從提交到完成之間的時間間隔，包括實際執(zhí)行時間加上等待時間（等待 +就緒）。 – 最后期限 當可以指定進程完成的最后期限時，調度原則將服從于其他目標，使得距最后期限最近 – 平均周轉時間： p61 – 平均帶權周轉時間 ： p61 ? 面向 系統準則所關心的性能指標 – 吞吐量
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