《处理机调度》课件

《处理机调度》课件目录•处理机调度概述•进程调度•作业调度•实时系统调度•处理机调度实验与案例分析01处理机调度概述定义与目标定义处理机调度是操作系统中用于决定哪些作业或进程将获得计算资源以执行的处理过程目标提高系统吞吐量、降低作业等待时间、实现公平性等调度算法分类先来先服务（FCFS）按照作最短剩余时间优先（SRF）优业到达的顺序进行调度，优先先调度剩余时间最短的作业级依据到达顺序最短作业优先（SJF）优先调最高响应比优先（HRRN）度预计执行时间最短的作业综合考虑等待时间和估计执行时间进行调度调度策略与性能指标调度策略确定何时进行调度以及选择哪个作业或进程进行调度性能指标响应时间、吞吐量、等待时间、周转时间等02进程调度进程状态01020304就绪状态阻塞状态完成状态新建状态进程已分配除处理机以外的所进程因等待某个条件成立（如进程已完成执行，等待系统回进程正在被创建，尚未分配资有必要资源，等待处理机调度I/O操作完成）而无法继续执收资源源行进程调度算法先来先服务（FCFS）最短作业优先（SJF）按照进程到达的先后顺序进行调度优先调度预计运行时间最短的进程优先级调度多级反馈队列调度根据进程优先级进行调度，优先级高将进程按照优先级和到达时间先后放的进程优先获得处理机入不同的队列，从最高优先级队列开始调度进程切换与上下文切换进程切换当一个进程从运行状态变为非运行状态时，系统保存该进程当前状态（上下文），并加载另一个进程的上下文到处理机中上下文切换在进程切换过程中，系统需要保存和恢复进程的上下文，包括程序计数器、处理器状态寄存器、内存指针等信息进程调度的实现操作系统内核操作系统内核负责实现进程调度，包括进程状态的转换、上下文的保存与恢复等调度器调度器是操作系统内核的一部分，负责按照调度算法选择下一个要执行的进程硬件支持处理机调度需要硬件的支持，如中断机制、时钟中断等03作业调度作业状态提交状态运行状态作业从提交到被处理机接受之前的阶段作业正在处理机上执行等待状态完成状态作业等待处理机执行，通常是由于队列中前作业已经执行完毕，等待被释放或进一步处面的作业还没有完成理作业调度算法先来先服务（FCFS）最短剩余时间优先（SRF）按照作业到达的顺序进行调度，优先级最高的是优先执行当前剩余时间最短的作业最先被执行的作业A BC D最短作业优先（SJF）最高响应比优先（HRRN）优先执行预计运行时间最短的作业综合考虑等待时间和估计运行时间进行调度作业调度的实现调度器01负责管理和调度作业的软件组件，根据调度算法选择下一个要执行的作业队列02等待执行的作业按照一定的顺序（如先来先服务、最短作业优先等）排列上下文切换03在作业执行过程中，处理机可能需要切换到另一个作业，这涉及到保存和恢复当前作业的上下文信息04实时系统调度实时系统概述实时系统的特点实时系统具有实时性、可靠性和可实时系统定义用性等特点，能够满足实际应用中对时间、性能和安全等方面的要求实时系统是指能够在确定的时间内对外部输入做出响应的系统，通常用于控制、监控和决策等任务实时系统的应用实时系统广泛应用于工业控制、航空航天、交通控制、医疗设备等领域实时调度算法静态调度算法混合调度算法静态调度算法在任务执行前对任务进混合调度算法结合静态调度算法和动行调度，通常基于任务的优先级和时态调度算法的优点，以提高调度的效间约束进行调度率和准确性动态调度算法动态调度算法在任务执行过程中对任务进行调度，根据系统的实时性要求和资源可用性进行调度决策实时调度的实现任务划分与优先级设置根据实际需求将任务划分为不同的优先级，确保高优先级任务能够得到及硬件平台选择时处理选择适合实时任务需求的硬件平台，如高性能的处理器、实时操作系统等系统测试与优化对实时系统进行测试和优化，确保系统能够满足实际应用中的实时性要求资源分配与任务调度根据任务的优先级和时间要求，合理分配系统资源，并采用合适的调度算法进行任务调度05处理机调度实验与案例分析实验一Linux进程调度实验总结词实验步骤通过Linux操作系统进行进程调进行进程创建、进程状态转换、度实验，了解Linux进程调度算进程调度等操作，观察Linux操法和机制作系统的进程调度行为准备实验环境实验结果分析安装Linux操作系统，配置实验分析实验结果，理解Linux进程所需的软件和工具调度的特点和工作原理实验二Windows进程调度实验01020304总结词准备实验环境实验步骤实验结果分析通过Windows操作系统安装Windows操作系统，进行进程创建、进程状态分析实验结果，理解进行进程调度实验，了解配置实验所需的软件和工转换、进程调度等操作，Windows进程调度的特Windows进程调度算法具观察Windows操作系统点和工作原理和机制的进程调度行为实验三作业调度实验总结词准备实验环境通过作业调度系统进行实验，了解作业调安装作业调度系统，配置实验所需的软件度的基本原理和方法和工具实验步骤实验结果分析进行作业提交、作业调度、作业执行等操分析实验结果，理解作业调度的特点和优作，观察作业调度系统的调度行为化方法案例分析实时系统调度案例案例选择调度算法选择与设计选择一个典型的实时系统作为根据实时系统的需求，选择合案例，如航空交通控制系统、适的调度算法并进行设计机器人控制系统等总结词案例分析结果评估与优化通过分析实时系统调度的案例，分析实时系统对时间的要求、对调度算法进行模拟或实际运深入理解实时系统调度的特性任务的特点以及调度的需求行测试，评估其性能并进行优和方法化THANKS感谢观看。