操作系统（第四版）-------处理机与死锁

处理机调度：多道程序环境下，动态的把处理机分配给就绪队列中的一个进程使之执行

提高处理机的利用率，改善系统性能，很大程度上取决于处理机调度的性能。

 

1 高级调度（作业调度）主要在早期批处理阶段，处理在外存上的作业

哪些调入内存？  创建进程，分配必要的资源     将新进程排在就绪队列

每次调度时   接纳多少作业（取决于多道程序度）  接纳哪些作业（采用的调度算法）

批处理系统：作业进入系统后先驻留外存，故需要有作业调度。
分时系统：为及时响应，作业由终端直接送入内存，故不需作业调度。
实时系统中，通常也不需作业调度。

2 低级调度（进程调度）

决定内存在就绪队列中的那个进程获得处理机，进行分配工作

进程调度方式

 

1）非抢占方式（Non-preemptive Mode）
一旦处理机分配给某进程，该进程一直执行。决不允许其他进程抢占已分配运行进程的处理机。
2）抢占方式（Preemptive Mode）
允许调度程序根据某种原则，暂停某个正在执行的进程，将处理机重新分配给另一进程。

 

 3 中级调度（交换调度）

引入目的：提高内存利用率和系统吞吐量。根据条件将一些进程调出或再调入内存

 

4 调度队列模型

1）仅有进程调度的调度队列模型

常见在分时系统

2）具有高级和低级调度的队列模型

批处理系统，还需要作业调度

3）同时具有三级调度的调度队列模型

 

引入中级调度后，进程的状态变化：
就绪状态：分为内存就绪和外存就绪。
阻塞状态：分为内存阻塞和外存阻塞。
中级调度使进程在上述状态间变化，并使数据在内外存间互换。

 

 

选择调度方式和调度算法的若干准则

1）面向用户的准则

周转时间短

·　　针对批处理系统的性能指标。作业从提交到完成所经历的时间。
CPU执行用时Ts
总的等待时间Tw = 在后备队列中等待 + 就绪队列上等待
+ 阻塞队列中等待（等待I/O操作用时）
周转时间T=Ts+Tw
带权周转时间W= T/Ts
平均周转时间、平均带权周转时间（n个作业求平均）

 

 响应时间快

均衡性

截止时间的保证

优先权准则

 

2）面向系统的准则

系统吞吐量

处理机的利用率

各类资源的平衡利用

 

 

三 实时调度

硬实时任务：必须满足对截止时间的要求

软实时任务：联系着一个截止时间，但不严格，可偶尔错过

实时调度的基本条件

1）提供必要的信息 　

就绪时间。该任务成为就绪状态的时间。
开始截止时间、完成截止时间。
处理时间。从开始执行到完成所需时间。
资源要求。任务执行时所需的一组资源。
优先级。根据任务性质赋予不同优先级。

处理能力足够强

系统中有M个周期性的硬实时任务，处理时间为Ci，周期时间表示为Pi,
单机系统中必须满足条件

 

 3）采用抢占式调度机制

4）具有快读切换机制

 对外部中断的快速响应能力

快速的任务分派能力