OS-03中断与处理机调度.pptVIP

作 业 根据下表中的各进程资料，结合不同的处理器调度算法：FCFS先来先服务、RR轮转、SPN最短进程、SRTN最短剩余时间 ，HRRN最高响应比优先，多级反馈队列FB（共3个就绪队列，q＝2i，采用剥夺策略），画出各进程执行流程图 ，并计算RR调度算法的平均周转时间。 例题精选 Kleinrock提出了一个基于动态修改优先级的抢占性优先级调度算法，当作业等待CPU (在就绪队列，但并末运行) 时，其优先级以速率a变化；当作业运行时，其优先级以速率b变化。当进程进入就绪队列时，其优先级为0。给参数a和b赋以不同之值可能得到不同的调度算法。 (1) b a 0导出的调度算法是什么？ (2) a b 0导出的调度算法是什么？ (1) FCFS (1) LIFO end 把进程分配到处理器——处理器结构 对等式结构：操作系统可以在任何一个处理器中执行。每个处理器从可用进程池中进行自调度。这种方法增加了操作系统的复杂性，必须确保两个处理器不会选择同一个进程，进程也不会从队列中丢失 也可以提供一个处理器子集专门用于内核处理，或者是基于优先级和执行历史来管理内核进程和其他进程之间的差别等 设计问题 在单个处理器上使用多道程序 传统的多处理器处理是粗粒度或独立同步粒度，显然单个处理器能够在许多进程间切换，以达到较高的使用率和更好的性能。 但是，对于运行在有许多处理器的多处理器系统中的中等粒度(线程)应用程序，当多个处理器可用时，要求每个处理器尽可能地忙就不再那么重要了。相反，我们更加关注如何能为应用提供最好的平均性能。 设计问题 进程分派 选择哪一个进程运行？ 在多道程序单处理器上，与简单的先来先服务策略相比较，使用优先级或者基于过去的使用历史的高级调度算法可以提高性能 当考虑多处理器时，这些复杂性是不必要的，不然可能反而达不到预期的目标， 对于多处理器，相对比较简单的方法会更有效，而且开销也比较低。 设计问题 在大多数传统的多处理器系统中，进程并不是被指定到一个专门的处理器。不是所有处理器只有一个队列 而是有多条基于优先级的队列，并且都送进相同的处理器池中。在任何情况下，我们都可以把系统看作是多服务器排队结构 对各种情况进行分析，对于多处理器，调度原则的选择没有在单处理器中显得重要。因此，在多处理器系统中使用简单的FCFS (先来先服务) 原则或者在静态化先级方案中使用FCFS就足够了 多处理器进程调度 CPU 就绪队列n 释放 CPU 释放 CPU 释放 CPU 释放 多处理器调度 就绪队列3 就绪队列2 就绪队列1 分派 CPU池 在单处理器中，线程可以用作辅助构造程序，并在处理过程中重叠执行I/O。由于在进行线程切换时的性能损失远远小于进程切换的开销，因此可以用很少的代价实现这些优点 在多处理器系统中，线程的全部能力得到了更好的展现，线程可以用于开发应用程序中真正的并行性。如果一个应用程序的各个线程同时在各个独立的处理器中执行，其性能就会得到显著的提高。 线程调度 在多处理器线程调度和处理器分配的各种方案中，比较突出的方法是： 负载分配：进程不是分配到一个特定的处理器，而是维护一个就绪进程的全局队列，每个处理器只要空闲就从队列中选择一个线程，负载平衡是基于一种比较永久的分配方案配工作的 成组调度：一组相关的线程基于一对一的原则，同时调度到一组处理器上运行 专用处理器分配：这种方法与负载分配的方法相反，它通过把线程指定到处理器来定义隐式的调度。在程序执行过程中，每个程序被分配给一组处理器，处理器的数目与程序线程的数目相等。当程序终止时，处理器返回到总的处理器池中，可供分配给另一个程序 动态调度：在执行期间，进程中线程的数目可以改变 线程调度 Windows 2000 调度 Windows 2000 的设计目标是在高度交互的环境中或者作为服务器尽可能地响应单个用户的需求 Windows 2000 实现了剥夺式调度程序，它具有灵活的优先级系统，在每一级上都包括了循环调度方法，在某些级上，优先级可以基于它们当前的线程活动而动态变化 Windows 2000中的优先级被组织成两段 (两类) ：实时和可变。每一段包括16种优先级。需要立即关注的线程在实时类中，它包括诸如通信之类的功能和实时任务 Windows 2000使用一种优先级驱动的剥夺式调度程序，具有实时优先级的线程优先于其他线程 在单处理器中，当一个线程就绪时，如果它的优先级高于当前正在执行的线程，那么低优先级的线程被剥夺，具有更高优先级的进程占用处理器 进程和线程优先级 两类优先级的处理方式有一定的不同 在实时优先级类中，所有线程具有固定的优先级，并且它们的优先级永远不会改变，某一给定优先级的所有活动线程在一个循环队列中 在可变优先级类中，一个线程