处理办法机调度.ppt

处理办法机调度;CPU是计算机系统中一个十分重要的资源 不同的CPU管理方法将为用户提供不同性能的操作系统 操作系统的要求不同，处理机管理的策略也是不同的 本章以CPU管理为核心，讨论管理、控制用户进程执行的方法。 包括： 作业与进程的关系；作业和进程的调度策略与算法；几种调度策略的评价 ;衡量调度策略的常用指标： 周转时间：将一个作业提交给计算机系统后到该作业的结果返回给用户所需要的时间 吞吐率：在给定的时间内，一个计算机系统所完成的总工作量 响应时间：从用户向计算机发出一个命令到计算机把相应的执行结果返回给用户所需的时间 设备利用率：输入输出设备的使用情况 ;4.1 分级调度;4.1.1 作业的状态及其转换;4.1.1 作业的状态及其转换;执行： 作业调度程序从后备作业中选取若干个作业到内存投入运行。它为被选中作业建立进程并分配必要的资源，这时这些被选中的作业处于执行状态。 完成： 当作业运行完毕，但它所占有的资源尚未全部被系统回收时，该作业处于完成状态;;调度的层次;调度的层次; 作业调度（宏观调度或高级调度） 按一定的原则对外存上的大量后备作业进行选择，给选出的作业分配内存等必要的资源，并建立相应的进程。另外当作业执行完毕时，还负责回收系统资源; 交换调度（中级调度） 按给定的原则和策略，将处于外存交换区中的就绪状态或就绪等待状态的进程调入内存，或把处于内容就绪状态或内存等待状态的进程交换到外存 主要涉及到内存管理与扩充，也归入内存管理部分; 进程调度（微观调度或低级调度） 按某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进程占用处理机 ; 线程调度 按某种策略和方法选取一个处于就绪状态的线程占用处理机 ; 在多道批处理系统中存在作业调度和进程调度 在分时系统和实时系统中，一般不存在作业调度而只有进程调度、交换调度和线程调度;4.1.3 作业与进程的关系; 作业如何分解为进程： 系统必须为一个作业创建一个根进程， 根据任务要求，系统或根进程为其创建相应的子进程， 为各子进程分配资源和调度各子进程执行以完成作业要求的任务;4.2 作业调度;4.2.1 作业调度功能;(1)记录系统中各作业的状况 作业调度程序要能挑出一个作业投入执行，并且在执行过程中对其进行管理，它就必须掌握作业的各个状态和信息。 系统为每个作业建立一个作业控制块JCB记录有关信息，系统通过JCB而感知、调度和管理作业;1.作业说明书;2.作业控制块（JCB) 作业控制块是批处理作业存在的标志 保存有系统对于作业进行管理所需要的全部信息;3、作业控制块的建立 当作业开始由输入设备向磁盘传输时，系统输入程序为其建立一个作业控制块，并进行初始化 初始化的大部分信息取自作业说明书 ;4、作业控制块的撤消 作业完成后，其作业控制块由系统撤消 作业控制块被撤消后其作业也不复存在;从后备队列中挑选出一部分作业投入执行 系统中处于后备状态的作业较多，但是处于执行状态的作业一般只有有限的几个。作业调度程序根据选定的调度算法，从后备作业队列中挑选出若干作业去投入执行;为被选中作业作好执行前的准备工作 为选中的作业建立相应的进程，并为这些进程分配它们所需要的系统资源，如分配内存、外存、外设等。;在作业执行结束时做善后处理 输出作业管理信息，如输出执行时间等，回收该作业所占用的资源，撤销与该作业有关的全部进行和该作业的JCB ;4.2.2 作业调度目标与性能衡量;作业调度的目标： 对所有作业应该是公平合理的 应使设备有较高的利用率 执行尽可能多的作业 响应时间快 ; 任一调度算法要想同时满足上述目标是不可能的 例如要想执行尽可能多的作业，调度算法就应该选择那些估计执行时间短的作业，但这样作的话对那些估计执行时间长的作业又是不公平的，它们的响应就会变的非常慢; 如果考虑的因素过多，调度算法就会变的非常复杂，这样系统开销就会增加。因此大多OS都有各自的目标实现作业调度算法 衡量一个作业调度算法优劣的标准（批处理系统）： 作业的平均周转时间或平均带权周转时间;1.周转时间Ti： 作业i的周转时间Ti： Ti＝Tei－Tsi Tei为作业i的完成时间，Tsi为作业的提交时间 含有n个作业的作业流，平均周转时间为 T＝ ; 一个作业的周转时间说明了该作业在系统内停留的时间，包