处理机调度

旧城等待， 2022-08-09 09:50 200阅读 0赞

在操作系统中，进程的数量往往高于处理机的数量，进程会竞争处理机资源，而处理机资源分配由进程调度程序完成，由进程分派程序具体执行。进程调度程序要求采用一定的算法，动态的把处理机公平和里搞笑的分配给就绪队列的每个进程。

1、作业调度：

作业调度又被称为宏观调度或高级调度，作业调度的主要功能是根据[作业控制块][Link 1]中的信息，审查系统能否满足用户作业的资源需求，以及按照一定的算法，从外存的后备[队列][Link 2]中选取某些作业调入内存，并为它们创建进程、分配必要的资源。然后再将新创建的[进程插入][Link 3]就绪[队列][Link 2]，准备执行。因此，有时也把作业调度称为接纳调度。一般的批处理操作系统中，大多配有作业调度，而在其它系统中不需要进行作业调度，作业调度的频率比较低，一般为几分钟一次

[OS][]向用户提供一组[作业控制语言][Link 4]，用户用这种语言书写作业说明书，然后将程序、数据和作业说明书一齐交给系统操作员。

作业说明书在系统中生成一个称为作业控制块（JCB:job control block）的表格。从而，操作系统通过该表了解到作业要求，并分配资源和控制作业中程序和数据的编译、链接、装入和执行等。

为了管理和调度作业，在 [多道批处理系统][Link 5]中为每个作业设置了一个作业控制块，如同 [进程控制块][Link 6]是进程在系统中存在的标志一样，它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。

作业控制块是作业在系统中存在的唯一标志，即一个作业控制块对应一个作业。操作系统根据作业控制块了解作业的情况，同时又利用作业控制块控制作业的运行。

作业控制块包括：作业名、作业类型、资源要求、当前状态、资源使用情况以及该作业的优先级等。

2、进程调度：进程调度是指就绪队列中哪个进程获得处理机，并将处理机分配给该进程。具体实现分配处理机的是分派程序，分派程序的频率非常高，几十毫秒一次，常驻内存

3、交换调度：中级调度，外存中具有运行条件的就绪进程调入内存，将内存中就绪或阻塞队列交换到外存以让出空间资源。交换调度主要涉及内存管理与扩充，在采用虚拟存储管理技术的系统中交换调度被页面调入策略、页面置换策略和页面清除策略取代。

4、进程调度准则：1、处理机利用率，尽量让昂贵的处理机一直运行

2、吞吐量：单位时间内完成的进程数量尽可能多

3、周转时间：作业提交到作业完成所花费的时间

4、后被时间：作业到达外存后等待进入内存的时间

5、等待时间:就绪队列到获得处理机的时间

6、响应时间：提交请求到第一个响应输出的时间

1、引起进程调度的事件：

1、进程运行完毕或等待某件事情发生如io，数据等不能继续运行

2、在进程通信和同步过程中运用了某种原语如p操作

3、抢占式调度机制中优先级更高的进程进入就绪队列或从系统调用中返回；

4、在时间片轮转法中时间片用完

2、调度队列：每一种阻塞原因，或每一类设备都有自己的阻塞队列，后面因为相同原因阻塞的pcb以链表的形式组织

3、分派程序：进程调度程序决定哪一个进程获得处理机，分派程序具体执行分派处理机的任务。首先将正在运行的进程的处理机状态保存在该进程的pcb寄存器组，然后从就绪队列中将调度程序选中的进程的pcb寄存器组中取出其处理机状态重新布置处理机现场，装载处理机状态信息寄存器，程序状态寄存器，若干通用寄存器，程序计数器等信息。

调度方式：

1、不可抢占式：一旦处理机分配给某个进程后就让他一直执行下去直到，该进程完成或者发生某件事而阻塞

2、可抢占式：抢占原则：优先级抢占，短进程抢占，轮转原则。

调度算法：

1、先来先服务

2、短作业优先

3、高响应比优先

4、高优先级先调度

5、时间片轮转

6、多级反馈队列调度算法：设置多级就绪队列，优先级由高到低，时间片长度由低到高，当新进程或作业到来首先放到第一级队列的尾部，同队列按照先来先服务的调度执行，如果进程在第一级队列的时间片轮转完成后还没有执行完毕，进入下一级队列，队列之间是抢占式的优先级。

[Link 1]: http://baike.baidu.com/view/396336.htm
[Link 2]: http://baike.baidu.com/view/38959.htm
[Link 3]: http://baike.baidu.com/view/963342.htm
[OS]: http://baike.baidu.com/view/34963.htm
[Link 4]: http://baike.baidu.com/view/1745621.htm
[Link 5]: http://baike.baidu.com/view/1692160.htm
[Link 6]: http://baike.baidu.com/view/396362.htm