ch处理器调度批处理的管理与调度低级调度.ppt

2.5 处理机调度 2.5.1 处理机调度的层次 2.5.3 高级调度 2.5.3 中级调度 2.5.4 低级调度 2.5.5 选择调度算法的原则 处理器调度的层次 处理器调度与进程状态转换 处理器的调度模型 2.6 批处理作业的管理与调度 2.6.1 作业和进程的关系 2.6.2 批处理作业的管理 2.6.3 批处理作业的调度 2.6.4 作业调度算法 2.6.1作业和进程的关系  ? 作业(JOB) ， ? 作业步(Job Step)， ? 作业组织， ? 作业的提交、收容、执行和完成。 作业是任务实体，进程是完成任务的执行实体;没有作业任务，进程无事可干，没有进程，作业任务没法完成。 作业概念更多地用在批处理操作系统，而进程则可以用在各种多道程序设计系统。 2.6.2 批处理作业的管理 批处理作业的脱机控制方式， 作业控制语言， 作业说明书， 批处理作业的输入，调度、执行和撤离。 作业控制块 多道批处理操作系统具有独立的作业管理模块，必须像进程管理一样为每一个作业建立作业控制块（JCB）。 JCB通常是在批作业进入系统时，由Spooling系统建立的，它是作业存在于系统的标志，作业撤离时，JCB也被撤销。 JCB的主要内容包括： (1)作业情况 (2)资源需求 (3)资源使用情况 作业生命周期状态 输入状态：此时作业的信息正在从输入设备上预输入。 后备状态：此时作业预输入结束但尚未被选中执行。 执行状态：作业已经被选中并构成进程去竞争处理器资源以获得运行。 完成状态：作业已经运行结束，正在等待缓输出。 2.6.3批处理作业的调度 处于后备状态的作业在系统资源满足的前提下可以被作业调度选中进入内存计算。而只有处于执行状态的作业才真正构成进程获得计算的机会。 作业调度选中一个作业且把它装入主存储器时就为该作业创建一个用户进程。这些进程将在进程调度的控制下占有处理器运行。 为了充分利用处理器，可以把多个作业同时装入主存储器，这样就会同时有多个用户进程，这些进程都要竞争处理器。 作业调度与进程调度的关系 2.6.4 作业调度算法 1??先来先服务算法 按照作业进入系统的先后次序来挑选作业，先进入系统的作业优先被挑选。 算法容易实现，效率不高，只顾及作业等候时间，没考虑作业要求服务时间的长短， 不利于短作业而优待了长作业 。 先来先服务算法举例 三个作业同时到达系统并立即进入调度：作业名/所需CPU时间:作业1/28，作业2/9，作业3/3。采用FCFS算法，平均作业周转时间为35。 ?若三个作业提交顺序改为作业2、1、3，平均作业周转时间约为29。 若三个作业提交顺序改为作业3、2、1，平均作业周转时间约为18。 FCFS调度算法的平均作业周转时间与作业提交的顺序有关。 2?最短作业优先算法 SJF算法以进入系统的作业所要求的CPU时间为标准，总选取估计计算时间最短的作业投入运行。 算法易于实现，效率不高，主要弱点是忽视了作业等待时间。 会出现饥饿现象。 SJF的平均作业周转时间比FCFS要小，故它的调度性能比FCFS好。 实现SJF调度算法需要知道作业所需运行时间，否则调度就没有依据，要精确知道一个作业的运行时间是办不到的。 最短作业优先算法举例 四个作业同时到达系统并进入调度： 作业名/所需CPU时间:作业1/9，作业2 ，作业3/10，作业4/8。 SJF作业调度顺序为作业2、4、1、3， 平均作业周转时间T = 17，平均带权作业周转时间W= 1.98。 如果施行FCFS调度算法，平均作业周转时间T =19，平均带权作业周转时间 W = 2.51。 最短剩余时间优先算法 SRTF把SJF算法改为抢占式的。一个新作业进入就绪状态，如果新作业需要的CPU时间比当前正在执行的作业剩余下来还需的CPU时间短，SRTF强行赶走当前正在执行作业。称最短剩余时间优先算法 此算法不但适用于JOB调度，同样也适用于进程调度。 最短剩余时间优先算法举例 四个作业其到达系统/所需CPU时间如下：Job1-0/8，Job2-1/4， Job3- 2/ 9，Job4-3/5。 SRTF调度平均等待时间=6.5毫秒。 SJF调度平均等待时间=7.75毫秒。 3?响应比最高者优先(HRRF)算法 FCFS与SJF是片面的调度算法。FCFS只考虑作业等候时间而忽视了作业的计算时问，SJF只考虑用户估计的作业计算时间而忽视了作业等待时间。 HRRF是介乎这两者之间的折衷算法，既考虑作业等待时间，又考虑作业的运行时间，既照顾短作业又不使长作业的等待时间过长，改进了调度性能。