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第六章 处理机管理 6.1 处理机的二级调度 作业调度（宏观） 决定那些程序调入计算机系统 进程调度（微观） 决定那个（些）进程占用CPU 6.2 作业调度6.2.1 作业 作业： 一个可执行程序称为作业。 大模式可执行程序（ ·exe ） 小模式可执行程序（ ·com ） 6.2.2 作业状态及转移 作业的四种状态： 1.提交状态 用户将程序和数据提交机计算中心 2.后备状态 将作业录入到后援存储设备 3.执行状态 作业调入计算机系统内存 4.完成状态 作业计算完成的善后处理 6.2.2 作业状态及转移 6.2.3 作业调度的功能 作业调度功能： 1.记录已进入系统各作业的情况（JCB，Job Control Block）; 2.按一定的调度算法，从后备作业中选择一个或几个作业进入内存; 3.为被选中的作业创建进程，并为其申请系统资源; 4.作业结束后作善后处理。 6.2.4作业控制块JCB（Job Control Block) 作业控制块 存放作业控制和管理信息的数据结构 作业调入内存时由作业调度程序建立 6.2.4 作业调度性能的衡量 一、确定调度算法时应考虑的因素 1. 应与系统的整体设计目标一致 2. 系统中各种资源的负载均匀 3. 保证作业的执行 4. 资源的使用特性 6.2.4 作业调度性能指标 （衡量标准） 平均周转时间 带权平均周转时间 6.2.4 作业调度性能指标 （衡量标准） 1、平均周转时间 作业的周转时间 ti = tci-tsi ti:作业周转时间 tci：作业完成时间 tsi: 作业提交时间 6.2.4 作业调度性能指标 （衡量标准） 6.2.5 作业调度算法 1.先来先服务调度算法(FIFO) 按作业提交的先后次序进行调度的 优点 实现简单 缺点 效率软低 6.2.5 作业调度算法 2. 短作业优先调度算法 短作业优先调度算法考虑作业的运行时间，每次总是选择一个运行时间最小的作业调入内存（系统） 在一般情况下比FIFO的效率要高一些 实现相对FIFO要困难些 会出现饿死现象。 6.2.5 作业调度算法 6.2.5 作业调度算法 3.响应比高者优先调度算法 FIFO和短作业优先算法都有其片面性: FIFO调度算法只考虑作业的等待时间，而忽视了作业的运行时间; 短作业优先算法则相反，只考虑了作业的运行时间，而忽视了作业黪等待时间; 响应比高者优先调度算法是介于这两种算法之间的一种拆衷的算法。 6.2.5 作业调度算法 6.2.5 作业调度算法 这样算法从理论上讲是比较完备的，但作业调度程序要统计作业的等待时间，使用用户的估计的运行时间，并要作浮点运算（这是系统程序最忌讳的）浪费大量的计算时间，这是系统程序所不允许的。 6.2.5 作业调度算法 4. 优先数调度算法 优先数调度算法是终合考虑各方面的因素（作业等待时间、运行时间、缓急程度，系统资源使用等），给每个作业设置一个优先数，调度程序总是选择一个优先数最大（或者最小）的作业调入（系统）内存。这种算法实现的困难在于如何终合考虑，这些因素之间的关系怎样处理。 6.2.5 作业调度算法 5. 均衡调度算法 均衡调度算法就是一种更为理想化的调度算法，如何实现就更困难，并且算法本身的开销有时会远远大于先来先服务和短作业优先调度算法的不足，这也是这两种算法被众多系统采用的最根本的原因。 6.3 进程调度6.3.1 调度/分派结构 调度 组织和维护就绪进程队列(包括确定调度算法) 分派 当处理机空闲时，从就绪进程中选择一个进程占用CPU 6.3.2 进程调度的功能 1.记录和保持系统中所有进程的有关情况和状态特征 进程调度的信息记录在PCB中，包括进程的状态、调度优先级（优先数）、就绪进程队列等。 6.3.2 进程调度的功能 2.决定分配（处理机）策略 先来先服务 优先数调度策略 调度策略的不同，组织就绪进程队列的方式 6.3.2 进程调度的功能 3.实施处理机的分配 调度算法的选择（调度算法） 调度时机的选择（调度时机） 实施进程调度（调度程序） 6.3.2 进程调度的功能 调度时机（UNIX系统） 1.进程自动放弃处理机 当进程进入睡眠状态时 sleep( ) 在进程进入暂停状态时 stop( ) 进程进入僵死状态时 exit( ) 6.3.2 进程调度的功能 runrun标志大于0说明系统中存在就绪状态的进程的 优先级高于现运行进程，这时要进行强迫调度 两种可能： 睡眠进程唤醒后 重新计算进程的优先数后 6.3.2 进程调度的功能 实施进程调度的程序称为进程调度程序(调度程序) 在通常情况下它属于系统进程的执