华东理工815操作系统第9讲讲述.ppt

SJ(P)F短作业/进程优先调度的优缺点 优点： 1）能有效降低作业的平均等待时间； 2）提高吞吐量； 3）能有效缩短进程的周转时间； 缺点： 1）对长作业不利； 2）不考虑作业的紧迫程度； 3）作业执行时间、剩余时间仅为估计时间； 故SJ(P)F算法虽然是优化的，但在CPU调度中很难实现。 三、时间片轮转调度算法RR（1） 应用于分时OS中，能保证及时响应用户的请求，是早期采用的一种调度算法；进入90年代后，广泛采用多级反馈队列调度算法。 时间片轮转法：系统将所有原就绪进程按FCFS的原则，排成一个队列，依次调度，把CPU分配给队首进程，并令其执行一个时间片/CPU时间，通常为10-100ms。时间片用完后，该进程将被抢占并插入就绪队列末尾。 三、时间片轮转调度算法RR（2） （1）保证了就绪队列中的所有进程在给定的时间内，均能获得一时间片来执行，即系统在给定的时间内，响应所有用户的请求。 （2）若进程的执行时间少于时间片，则自愿释放CPU。 （3）时间片将影响： 调度算法（太长--FCFS）； 上下文切换（太短--上下文切换频繁，如下页）； 平均周转时间。 短时间片增加上下文切换频率 周转时间随时间片变化 第9讲作业： P114-115页：第1-8题，第10-11题 课程主要内容 操作系统引论（第1章） 进程管理（第2-3章） 存储管理（第4章） 设备管理（第5章） 文件管理（第6章） 操作系统接口（第7章） Unix操作系统（第10章） Process Management 进程管理 进程的基本概念与控制 进程的基本概念 进程控制 线程的基本概念 UNIX中进程的描述与控制 进程同步与通信 进程同步 经典进程的同步问题 管程机制 进程通信 UNIX中进程的同步与通信 处理机调度与死锁（第3章） 第3章 处理机调度与死锁 在多道程序环境下，一个作业从提交到执行，通常都要经历多级调度，如高级调度、低级调度、中级调度等。而系统的运行性能在很大程度上取决于调度，因此调度便成为多道程序的关键。 在多道程序环境下，由于多个进程的并发执行，改善了系统资源的利用率并提高了系统的处理能力，然而，多个进程的并发执行也带来了新的问题----死锁。 第3章 处理机调度与死锁 处理机调度的层次 调度队列模型和调度准则 调度算法 实时调度 UNIX系统中进程的调度 产生死锁的原因和必要条件 预防死锁的方法 死锁的避免 死锁的检测与解除 本章作业 3.1 处理机调度的层次 在多道程序环境下，一个作业从提交直到完成，往往要经历多级调度。 在不同操作系统中所采用的调度层次不完全相同。 有些系统中：仅采用一级调度； 另一些系统：可能采用两级或三级调度。 在执行调度时所采用的调度算法也可能不同。 一、调度的层次 如图所示。 中级调度 新建态 挂起就绪态 挂起等待态 高级调度 低级调度 运行态 就绪态 等待态 终止态 二、高级调度（1） 一个作业从提交开始，往往要经历三级调度：高级调度、低级调度、中级调度。 有关作业的几个基本概念 （1）作业 （2）作业步 （3）作业流 （4）作业控制块（JCB） 是作业在系统中存在的标志，其中保存了系统对作业进行管理和调度所需的全部信息。 二、高级调度（2） 高级调度（长程/作业/宏观调度） （1）用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程、分配必要的资源，排在就绪队列上。 （2）在批处理系统中,大多配有作业调度,但在分时系统及实时系统中,一般不配置. （3）作业调度执行频率很低,通常为几分钟一次,甚至更久。 高级调度需解决的问题 （1）主要任务是从外存后备队列中选择多少作业进入就绪队列，即允许多少作业同时在内存中运行（多道程序的“道或度” ）。若作业太多，则可能会影响系统的服务质量（如周转时间太长），若太少，又将导致系统资源利用率和吞吐量的下降。因此，应根据系统的规模和运行速度来确定，同时要求I/O型进程与CPU型进程中和调度。 （2）应将哪些作业从外存调入内存，将取决于调度算法（先来先服务、短作业优先等）。 二、高级调度（3） 三、低级调度(短程/CPU/进程/微观调度) （1）主要任务是从就绪队列中选择一个进程来执行并分配处理机。 （2）是OS中最基本的调度。 （3）调度频率非常高，一般几十毫秒一次。 （4）常采用非抢占（非剥夺）方式和抢占（剥夺）方式两种。 （5）引起进程调度的因素： 进程正常终止或异常终止 正在执行的进程因某种原因而阻塞 在引入时间片的系统