S12500和S9500E流量整形配合队列调度的配置
一、组网需求：
Switch A为企业的广域网出口，使用H3C S12500或S9500E设备。Switch A从下游连接接入层交换机的多个10G接口收到A、B、C三类访问广域网的业务流量。A类业务流量的源地址为192.168.1.0/24；B类业务流量的源地址为
192.168.2.0/24；C类业务流量的源地址为192.168.3.0/24。由于去往广域网的出口链路只有10G带宽，当这三类业务在这条10G链路上发生流量拥塞时需要对三类业务实施调度策略，合理分配不同业务所使用的带宽。
对这三类业务的带宽使用具体要求如下：
1）B类和C类流量最多各占用2G带宽，当B类或C类业务的流量不足2G时，A 类业务最多可占用8G带宽；
2）当发生拥塞时，B类和C类业务各保障2G带宽，A类业务保障6G带宽。
二、组网图：
三、配置步骤：
适用设备和版本：适用于S12500和S9500E的所有版本。
根据组网，首先明确拥塞可能发生的位置在Switch A连接广域网的出口
GE9/0/1。首先分析第一点需求，在没有发生拥塞时要限制某业务所使用的带宽上限，S12500和S9500E可选择的技术有流量监管（CAR，Committed Access Rate）和流量整形（GTS，Generic Traffic Shaping）。两者的主要区别在于：CAR是基于流来定义监管动作，CAR对于所监管的流量可以采取多种预先定义的动作，例如丢弃超出限制的流量或对符合带宽要求的流量重新标记优先级等。CAR在丢弃超标流量时不采用队列缓冲技术，直接丢弃。而GTS是基于队列来对流量整形，对于流量的处理原则比较简单，即对超出带宽限制的流量放入缓冲区队列，并丢弃超出队列长度的流量。
当发生拥塞时，S12500和S9500E可选择的队列调度技术有WRR、SP以及SP与WRR混合调度。本案例中，三种业务流量在接口拥塞时需要按照一定的比例调度，而不是优先保障任何一种业务，所以这里只能使用WRR队列调度技术。
S12500和S9500E接口出方向的QOS技术对流量的处理顺序为：拥塞避免->流量整形->队列调度->出方向流量监管。
1.配置Switch A
1）配置流分类规则，使用ACL匹配并区分A、B、C三类流量
[S12500]acl number
3100
[S12500-acl-adv-3100]rule 0 permit ip source 192.168.1.0
0.0.0.255
[S12500]acl number
3200
[S12500-acl-adv-3200]rule 0 permit ip source 192.168.2.0
0.0.0.255
[S12500]acl number
3300
[S12500-acl-adv-3300]rule 0 permit ip source 192.168.3.0 0.0.0.255
#
[S12500]traffic classifier type-a operator
and
[S12500-classifier-type-a]if-match acl 3100
[S12500]traffic classifier type-b operator
and
[S12500-classifier-type-b]if-match acl
3200
[S12500]traffic classifier type-c operator
and
[S12500-classifier-type-c]if-match acl
3300
2）配置流行为，为不同的业务流量打上不同的本地优先级
[S12500]traffic behavior
type-a
[S12500-behavior-type-a]remark local-precedence 5
[S12500]traffic behavior
type-b
[S12500-behavior-type-b]remark local-precedence
4
[S12500]traffic behavior
type-c
[S12500-behavior-type-c]remark local-precedence
3
3）配置QOS策略，关联流分类和流行为
[S12500]qos policy
test
[S12500-qospolicy-test]classifier type-a behavior
type-a
[S12500-qospolicy-test]classifier type-b behavior
type-b
[S12500-qospolicy-test]classifier type-c behavior type-c
4）将QOS策略应用在全局的入方向
[S12500]qos apply policy test global inbound
5）配置流量整形，限制各类业务所使用的带宽上限。使得B类和C类流量最多各占用2G带宽，当B类或C类业务的流量不足2G时，A类业务最多可占用8G 带宽
[S12500]interface
GigabitEthernet9/0/1
[S12500-GigabitEthernet9/0/1]qos gts queue 3 cir 200000 cbs
xi2000000
[S12500-GigabitEthernet9/0/1]qos gts queue 4 cir 200000 cbs
2000000
[S12500-GigabitEthernet9/0/1]qos gts queue 5 cir 800000 cbs 8000000
6）配置WRR方式的队列调度策略，使得当发生拥塞时，B类和C类业务各保障2G带宽，A类业务保障6G带宽
[S12500]qos qmprofile
test
[S12500-qmprofile-test]queue 3 wrr group 1 weight
10
[S12500-qmprofile-test]queue 4 wrr group 1 weight
10
[S12500-qmprofile-test]queue 5 wrr group 1 weight 30
四、配置关键点：
1）因为三类业务从多个下游接口进入设备，所以区分业务流量并标记优先级的QOS策略可以直接应用在全局的入方向。
2）标记优先级的动作可以由下游设备做，Swith A直接信任，也可以如本案例中一样，由Switch A自己来标记。流行为中的remark动作请
直接配置remark本地优先级，因为S12500和S9500E的实现机制是
remark其他的标记不能在入接口时立即映射到本地优先级，新标记只
对下游设备有意义。
学生实习报告 课程名称_ 数据结构与数据处理应用训练 题目名称多级反馈队列调度算法的实现 学生学院计算机与计算科学 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 2012年 2月 16 日 多级反馈队列调度算法的实现 【摘要】 多级反馈队列调度算法是操作系统中CPU处理机调度算法之一，该算法既能使高优先级的进程（任务）得到响应又能使短进程（任务）迅速完成。UNIX操作系统便采取这种算法，而本次试验就是试用C语言模拟某多级反馈队列调度算法。本次试验中前三级就绪队列采用时间片轮转法，时间片大小分别为2、4和8，最后一级就绪队列采用FIFO调度，将任务进入多级队列进行模拟，任务从优先级高的队列到优先级地的队列的顺序逐一进入，还用了算法支持抢占式，最后完成模拟，得到各个任务先后完成的顺序，还有得到各个任务的响应时间、离开时间、周转时间。 【关键词】队列优先级任务时间 1 内容与要求 【内容】 多级反馈队列调度算法是操作系统中CPU处理机调度算法之一，该算法既能使高优先级的进程（任务）得到响应又能使短进程（任务）迅速完成。UNIX操作系统便采取这种算法，本次试验就是试用C语言模拟某多级反馈队列调度算法，通过输入任务号、到达时间、运行时间，求出任务完成的先后顺序以及各个任务
的响应时间、离开时间、周转时间。 【要求】 多级反馈队列调度算法描述： 1、该调度算法设置四级就绪队列：前三级就绪队列采用时间片轮转法，时间片大小分别为 2、4和8；最后一级就绪队列采用FIFO调度。 2、任务在进入待调度的队列等待时，首先进入优先级最高的队列等待。 3、首先调度优先级高的队列中的任务。若高优先级中队列中已没有调度的任务，则调度次优先级队列中的任务，依次类推。 4、对于同一个队列中的各个任务，按照队列指定调度方法调度。每次任务调度执行后，若没有完成任务，就被降到下一个低优先级队列中。 5、在低优先级的队列中的任务在运行时，又有新到达的任务，CPU马上分配给新到达的任务。（注：与原来的题目不同，原题是在低优先级的队列中的任务在运行时，又有新到达的任务时，要在运行完这个时间片后，CPU马上分配给新到达的任务，而本题不需要在运行完这个时间片，即正在进行的任务立刻停止，CPU 马上分配给新到达的任务） 6、为方便实现，时间以1为单位，用整数数据表示；且每个时间点，最多只有一个任务请求服务（即输入）。 2 总体设计 算法总体思路： 这是建立在一个时间轴上的，即时刻，一个一个时刻（时间点）进行。 2.1.1 主函数思路：
QoS的队列和拥塞控制 传统ip网受人诟病的要害一点是其QoS能力，其实经过众多厂商长时间的努力，IP技术的QoS已经有了长足的进步。 一、队列策略 队列调度策略是QOS中针对接收报文和发送报文，按一定优先级策略调度入队和发送， 从而保障特定内容的报文，按需发送的机制。它的特点是只在设备内部实现，没有互通性要 求，不同厂家的设备可能队列调度策略实现不同，但不存在互通问题。 有四种队列机制：FIFO、PQ、CQ、WFQ 1、FIFO是传统的先入先出队列，没有策略。 2、PQ PR eference Queue，优先级队列。共四个优先级：High、Medium、Normal、Low。接口上根据协议类型、报文大小、协议端口号等，划分不同优先级队列，当高优先级队列中有报文时，低优先级队列得不到调度。所以优先级队列适用于应用简单，对某些应用服务要求很高，而其他业务相对不高的应用。它的优势是配置简单，绝对保证高优先级应用的带宽；缺点是不能保证高优先级外的服务得到合理带宽，从而不能公平地保证各种应用的服务质量。
3、CQ Customized Queue，用户定制队列。接口上，根据用户预先的定义，最多可配置16个定制队列，加上1个系统队列，共17个队列。用户可根据协议类型、报文大小、协议端口号，以及相应的access List规则，配置各种队列以及分配相应带宽，各个队列按照预先设定的带宽调度发送。CQ的优点是能保证各种应用能分配到一定的带宽，适用于应用相对简单的场合（如金融等专网），并且调度算法相对简单，路由器转发效率较高；缺点是配置相对复杂，并且网络治理员必须事先知道该网络的具体应用，对于治理员要求较高，对于复杂应用网络，16个优先级似乎不够。 4、WFQ
2008年2月 February 2008 —28— 计 算 机 工 程Computer Engineering 第34卷 第4期 Vol.34 No.4 ·博士论文· 文章编号：1000—3428(2008)04—0028—03 文献标识码：A 中图分类号：TP391 一种新的加权公平队列调度算法 尹德斌，谢剑英 (上海交通大学自动化系，上海 200240) 摘 要：传统公平队列调度算法(WFQ 、WRR 等)普遍存在基于数据包的权重参数计算问题，由此产生的高复杂度使其难以获得广泛应用。该文提出一种新的加权公平队列调度算法，使用服务概率和随机数实现加权公平调度，显著降低了算法的复杂度。同时使用自适应服务概率计算解决了数据包变长度带来的不公平性。通过队列管理技术有效地提高了交换机的缓冲区利用率，并减小了排队延迟抖动。仿真结果证明了算法的有效性和实用性。 关键词: 队列调度；加权公平排队；自适应队列管理；分组交换网络 New Weighted Fair Queue Scheduling Algorithm YIN De-bin, XIE Jian-ying (Department of Automation, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240) 【Abstract 】Traditional weighted fair queue algorithms have the main drawback: the calculation of the weight parameters according to each packet.The paper proposes a new weighted fair queueing algorithm(SPFQ), which uses service probability to schedule packets and a random number to decide which packet to be served next. In addition, a novel adaptive service probability parameter calculation method is used to solve the unfair problem induced by the variable packet length and an adaptive queue management technology to improve the utilization of the server's queue buffer and reduce the delay burstiness. Simulation results demonstrate the validity and practicability of SPFQ. 【Key words 】queue scheduling; weighted fair queueing; adaptive queue management; packet switching network 1 概述 队列调度是当前互联网技术领域的一个研究热点。其中，加权公平队列调度算法由于能够根据各业务流的权重进行区分服务而受到广大研究者的广泛关注[1-9]。其中最著名的是加权公平WFQ [1]和加权轮询WRR [6]两类算法。WFQ 及其改进算法[3,5,7]都基于通用处理机共享模型[2]，使用虚时间(virtual time)进行数据包转发。WFQ 算法在业务流受漏斗约束的情况下可以提供精确的带宽保证和最大时延上限，并且数据包的转发不受其他业务流特性影响。但是它的计算复杂度太高。WRR [2,6]是另一类复杂度相对较低的常用加权队列调度算法；各业务流在一次轮询中所允许发送的数据包个数由队列权重决定。DRR [4]引入了差额计数器(dificit conter)，记录由数据包长度不同引起的服务量差。轮询类算法复杂度较低，但无法提供确定的带宽保证和时延上限。 国内的研究者近年来也提出了许多队列调度算法。文 献[8]针对SS 和BF 两种业务流，提出了一种对数自适应调度算法，但该算法对类内各业务流之间如何调度并没有说明，且不能提供公平服务和隔离特性。文献[9]提出了一种用于区分服务网络的虚时钟核心无状态队列调度算法，各数据包自身携带虚时钟状态信息，中心服务器根据虚时钟进行转发，但需要根据虚时钟将入队列数据包插入到转发队列中，这无疑是一项沉重的计算负担。另外，该算法并未考虑虚时钟清零问题。本文提出了一种新的加权队列调度算法SPFQ 。由于采用了指数移动平均算法和阀值触发的平均数据包长度更新，使得服务概率计算频度大大降低，从而显著降低了算法的复杂度。 2 SPFQ 队列调度算法 2.1 SPFQ 的基本原理 SPFQ 算法依据各业务流的平均数据包长度将它们的权重转换成归一化服务概率，通过该参数实现加权服务。为了降低算法的复杂度，系统采用事件触发方式计算队列的平均长度。在算法实现中，使用单独模块计算服务概率，以减轻调度器的负荷。 2.2 SPFQ 的结构 数据包分类器图1 SPFQ 算法结构 基金项目：国家自然科学基金资助项目(60572157)；国家“863”计划基金资助项目(2003AA123310) 作者简介：尹德斌(1978－)，男，博士，主研方向：包交换网络的队列调度和管理；谢剑英，教授、博士生导师 收稿日期：2007-03-10 E-mail ：yin_db@https://www.doczj.com/doc/ce5731442.html,
#include
void input() {int i; printf("请输入进程数："); scanf("%d",&J); for(i=0;i
在多道程序环境下，主存中有着多个进程，其数目往往多过于处理机数目。这就要求系统能按某种算法，动态的把处理机分配给就绪队列中的一个进程，使之执行。 在OS中的调度的实质是一种资源分配，因而调度算法是指：根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法。对于不同的系统和系统目标，通常采用不同的调度算法，目前存在的多种调度算法中，有的算法适用于作业电镀，有的算法适用于进程调度；但也有些调度算法即可用于作业调度，也可用于进程调度。 多级反馈队列调度算法是一种CPU处理机调度算法，它不必事先知道各种进程所需的执行时间，而且还可以满足各种类型进程的需要，因而它是目前被公认的一种较好的进程调度算法。 多级反馈队列调度算法的思想 设置多个就绪队列，并为各个队列赋予不同的优先级和不同长度的时间片；第一个队列的优先级最高，进程所执行时间片最小。 新创建的进程挂到第一优先级的队列后，然后按FCFS 原则排队等待调度。当轮到其执行时，如它能在时间片内完成，便撤离系统；如果不能完成，便被挂入第二级队列后，……； 仅当第一级队列空闲时，调度程序才调度第二级队列中的进程运行，依次类推……；新进程可抢占低级进程的处理机。 多级(假设为N级)反馈队列调度算法可以如下原理： 1、设有N个队列（Q1,Q2....QN），其中各个队列对于处理机的优先级是不一样的，也就是说位于各个队列中的作业(进程)的优先级也是不一
样的。一般来说，优先级Priority(Q1) > Priority(Q2) > ... > Priority(QN)。怎么讲，位于Q1中的任何一个作业(进程)都要比Q2中的任何一个作业(进程)相对于CPU的优先级要高（也就是说，Q1中的作业一定要比Q2中的作业先被处理机调度），依次类推其它的队列。 2、对于某个特定的队列来说，里面是遵循时间片轮转法。也就是说，位于队列Q2中有N个作业，它们的运行时间是通过Q2这个队列所设定的时间片来确定的（为了便于理解，我们也可以认为特定队列中的作业的优先级是按照FCFS来调度的）。 3、各个队列的时间片是一样的吗？不一样，这就是该算法设计的精妙之处。各个队列的时间片是随着优先级的增加而减少的，也就是说，优先级越高的队列中它的时间片就越短。同时，为了便于那些超大作业的完成，最后一个队列QN(优先级最低的队列)的时间片一般很大(不需要考虑这个 问题)。 多级反馈队列调度算法描述： 1、进程在进入待调度的队列等待时，首先进入优先级最高的Q1等待。 2、首先调度优先级高的队列中的进程。若高优先级中队列中已没有调度的进程，则调度次优先级队列中的进程。例如：Q1,Q2,Q3三个队列，只有在Q1中没有进程等待时才去调度Q2，同理，只有Q1,Q2都为空时才会去调度Q3。 3、对于同一个队列中的各个进程，按照时间片轮转法调度。比如Q1 队列的时间片为N，那么Q1中的作业在经历了N个时间片后若还没有完成，则进入Q2队列等待，若Q2的时间片用完后作业还不能完成，一直进入下一级队列，直至完成。 4、在低优先级的队列中的进程在运行时，又有新到达的作业，那么在运行完这个时间片后，CPU马上分配给新到达的作业（抢占式）。 我们来看一下该算法是如何运作的： 假设系统中有3个反馈队列Q1,Q2,Q3，时间片分别为2，4，8。 现在有3个作业J1,J2,J3分别在时间 0 ，1，3时刻到达。而它们所需要的CPU时间分别是3，2，1个时间片。 1、时刻0 J1到达。于是进入到队列1 ，运行1个时间片，时间片还未到，此时J2到达。 2、时刻1 J2到达。由于时间片仍然由J1掌控，于是等待。 J1在运行了1个时间片后，已经完成了在Q1中的 2个时间片的限制，于是J1置于Q2等待被调度。现在处理机分配给 J2。 3、时刻2 J1进入Q2等待调度，J2获得CPU开始运行。 4、时刻3 J3到达，由于J2的时间片未到，故J3在Q1等待调度，J1也在Q2等待调度。
RR（轮询调度） Round-Robin，轮询调度，通信中信道调度的一种策略，该调度策略使用户轮流使用共享资源，不会考虑瞬时信道条件。 中文名轮询调度 外文名RR 性质通信中信道调度的策略 其他最大载干比调度和（PF）调度 RR简介 Round-Robin，轮询调度，通信中信道调度的一种策略，该调度策略使用户轮流使用共享资源，不会考虑瞬时信道条件。从相同数量无线资源（相同调度时间段）被分配给每条通信链路的角度讲，轮询调度可以被视为公平调度。然而，从提供相同服务质量给所有通信链路的角度而言，轮询调度是不公平的，此时，必须为带有较差信道条件的通信链路分配更多无线资源（更多时间）。此外，由于轮询调度在调度过程中不考虑瞬时信道条件，因此它将导致较低的整体系统性能，但与最大载干比调度相比，在各通信链路间具有更为均衡的服务质量。 队列调度算法的公平性、分组排队时延等性能是影响路由设备QoS特性的中央因素。队列调度算法可用循环调度（RR，Round Robin）等算法。 传统的轮询算法对不同的分组业务流队列进行同样的无差别的循环调度服务，这样的调度方式对于等长业务流队列是公平的，但是互联网的业务流是由不定长分组流构成的，因此不同的队列就可能具有不同的分组长度，结果分组长度大的业务流队列将可能会比分组长度小的业务流队列接收更多的服务，是队列之间产生不公平的现象；而且，这种算法也无法事先对业务需要的时延保证。 RR分类 为了改进RR算法的时延特性和其在变长分组环境下的不公平性，人们又提出了一些改进算法，如加权轮询（WRR，Weight RR），差额轮询（DRR，Defict RR），紧急轮询（URR，Urgency-based RR）。这些算法都力图在尽量保持RR算法实现简单性的同时，从不同的方面改进RR算法的时延特性和其在可变长分组环境下的不公平性。 RRWRR WRR也是周而复始地轮询分组业务流队列，但不同的是WRR算法为每个业务流队列分配一个权值，当轮询到某个业务流队列时，将根据它所具有权值的大小决定其可转发分组
实验名称：多级反馈队列调度 09091201丁奎荣 一、实验目的： 1、综合应用下列知识点设计并实现操作系统的进程调度，进程状态转换，多组级反馈队列进程调度算法。 2、加深理解操作系统进程调度的过程。 3、加深理解多级反馈队列进程调度算法。 二、实验内容： 1、采用一种熟悉的语言，编制程序，最好采用C/C++，界面设计可采用其它自己喜欢的语言。 2、采用多级反馈队列进程调度算法进行进程调度。 3、每个进程对应一个PCB。在PCB中包括进程标识符pid、进程的状态标志status、进程优先级priority、进程的队列指针next和表示进程生命周期的数据项life（在实际系统中不包括该项）。 4、创建进程时即创建一个PCB，各个进程的pid都是唯一的，pid时在1到100范围的一个整数。可以创建一个下标为1到100的布尔数组，“真”表示下标对应的进程号是空闲的，“假”表示下标对应的进程号已分配给某个进程。 5、进程状态status的取值为“就绪ready”或“运行run”，刚创建时，状态为“ready”。被进程调度程序选中后变为“run”。 6、进程优先级priority是0到49范围内的一个随机整数。 7、生命周期life是1到5范围内的一个随机整数。 8、初始化时，创建一个邻接表，包含50各就绪队列，各就绪队列的进程优先级priority分别是0到49。 9、为了模拟用户动态提交任务的过程，要求动态创建进程。进入进程调度循环后，每次按ctrl+f即动态创建一个过程，然后将该PCB插入就绪队列中。按ctrl+q 退出进程调度循环。 10、在进程调度循环中，每次选择优先级最大的就绪进程来执行。将其状态从就绪变为运行，通过延时一段时间来模拟该进程执行一个时间片的过程，然后优先级减半，生命周期减一。设计图形用户界面GUI，在窗口中显示该进程和其他所
第三章 作业讲解 1、有5个作业进入就绪队列等待运行，预计它们的运行时间分别为9、6、3、5与X ，它们以什么样的调度顺序运行时会取得最小的响应时间？（答案与X 值有关） 答：短作业优先调度算法是使响应时间最小的调度算法： 0 < X ≤ 3时，调度顺序为： X 、3、5、6、9 3 < X ≤ 5时，调度顺序为： 3、X 、5、6、9 5 < X ≤ 6时，调度顺序为： 3、5、X 、6、9 6 < X ≤ 9时，调度顺序为： 3、5、6、X 、9 X > 9时，调度顺序为： 3、5、6、9、X 2、假设一个系统中有4个进程，它们的到达时间和服务时间如表所示，忽略I/O 以及其他开销时间，若分别按先来先服务（FCFS ）、非抢占及抢占的短进程优先（SPF ）、高响应比优先（HRRN ）、时间片轮转（RR ，时间片=1）、多级反馈队列调度算法（FB ，第i 级队列的时间片=2i-1）进行CPU 调度，请给出各进程的完成时间、周转时间、带权周转时间、平均周转时间和平均带权周转时间。 算法 时间 进程 平均时间 A B C D FCFS 完成时间 周转时间 带权周转时间 5 5 1 7 6 3 16 13 1.44 23 1 7 2.43 10.25 1.97 SPF （非抢占） 完成时间 周转时间 带权周转时间 5 5 1 7 6 3 23 20 2.22 14 8 1.14 9.75 1.835 SPF （抢占） 完成时间 周转时间 带权周转时间 7 7 1.4 3 2 1 23 20 2.22 14 8 1.14 9.25 1.435 HRRN 完成时间 周转时间 带权周转时间 5 5 1 7 6 3 16 13 1.44 23 17 2.43 10.25 1.97 RR （q=1） 完成时间 周转时间 带权周转时间 12 12 2.4 4 3 1.5 23 20 2.22 22 16 2.29 12.75 2.1 FB （q=2i-1） 完成时间 周转时间 带权周转时间 13 13 2.6 6 5 2.5 23 20 2.22 21 15 2.14 13.25 2.365 3、若有4个周期性任务，任务A 要求每30ms 执行一次，执行时间为15ms ；任务B 要求每50ms 执行一次，执行时间为5ms ；任务C 要求每50ms 执行一次，执行时间为15ms ；任务D 要求每100ms 执行一次，执行时间为10ms ，应如何按最低松弛度优先算法对它们进行CPU 调试？ （要求画出0-150ms 时段的调度时序图，并列出每次切换时每个任务的松弛度） 进程 到达时间 服务时间 A 0 5 B 1 2 C 3 9 D 6 7
QoS队列调度算法概述 作者：上传时间：2011-04-22 关键字：网络大爬虫4-QoS专题 文常慧锋 【摘要】本文概述了常用队列调度算法的实现机制，并在此基础上对比了基于理想流模型的WFQ队列算法与其他队列调度算法的公平性能。 【关键字】服务质量队列调度通用处理器共享加权公平队列 1. 引言 队列调度算法是实现网络QoS(Quality of Service，服务质量)控制的核心机制之一，是网络资源管理的重要内容，通过控制不同类型的分组对链路带宽的使用，使不同的数据流得到不同等级的服务。 通常调度算法的工作模式可以分为两种：工作保留模式(work-conserving)和非工作保留模式(non-work-conserving)。如果队列中有数据包等待发送服务器就工作的调度算法称为工作保留调度算法；如果队列中有数据包等待发送但服务器仍然处于空闲状态的调度算法称为非工作保留调度算法，例如，即使服务器处于空闲状态同时队列中有数据包等待发送，但是为了等待下一个高优先级的数据包服务器也会推迟当前数据包的传输，这种调度算法就属于非工作保留调度算法。当数据包的传输时间很短时，非工作保留调度算法几乎是不公平的。 调度算法的另一种分类方法是根据调度算法的内部结构来划分的，主要有两种：基于优先级分类的调度算法和基于帧结构的调度算法。在基于优先级的调度算法中有一个称为虚拟时间(virtual time)的全局变量。调度算法根据该变量为每个数据包计算一个时间戳，然后根据时间戳对数据包排序和调度。虚拟时钟，加权公平队列都属于这种结构。基于优先级的调度算法的实现复杂度取决于两个因素：更新优先级列表算法和选择最高优先级数据包算法的复杂度(至少是，其中是共享输出链路的队列数)和计算时间戳算法的复杂度(这主要取决于所采用的调度算法，加权公平队列(WFQ)的时间戳的计算复杂度为，虚拟时钟的计算复杂度只为O(1))。 在基于帧结构的调度算法中，时间被分为固定长度或可变长度的帧。每个数据流所能使用的带宽资源就是每一帧中所允许传输业务量的最大值。存储转发队列是帧长度固定的基于帧结构的调度算法，在这种结构中，如果一帧中数据流的业务量小于预留带宽，服务器就会空闲。加权循环队列，差额循环队列允许帧长度可变，同时，如果一个数据流的业务量小于预留带宽时，下一个数据流就可以提前被调度。基于帧结构的调度算法最大的优点是实现简单，成本低，最大的缺点是缺乏灵活性和扩展性。 2. 典型的调度算法简介 2.1先进先出队列(FIFO) FIFO队列是最简单的基于优先级的调度算法。在FIFO队列中数据包的时间戳就是数据包的到达时间。FIFO队列提供了基本的存储转发功能，也是目前因特网中使用最广泛的一种方式，它采用默认的排队方法，不需要配置。其优点是实现简单，成本低，缺点是不能提供
ucos:uc/os 任务调度机制 疯狂代码 https://www.doczj.com/doc/ce5731442.html,/ ?: http:/https://www.doczj.com/doc/ce5731442.html,/NetworkProgramming/Article33556.html uc/os 任务调度机制 by zhang9733 from https://www.doczj.com/doc/ce5731442.html,/gd/dzbbs/ 内核核心任务是任务调度机制为了对uc/os进行分析我们从任务调度开始在uc/os中个任务通常是个无限循环具有如下结构后面我将解释为什么会有这种结构从下面结构可以看出个任务就像其他c样；而且既然任务是个无限循环我们可以想象到它定不会返回任何数据所以返回类型应该定义为void ： ------------------------------------------------------------ void mytask(void *pdata) { for (;;) { do something; waiting; do something; } } uc/os可以管理64个任务但目前版本系统占用了两个任务还保留了其他六个任务故用户可以使用56个任务每个任务必须赋予定优先级优先级数越高优先级越低所以0级优先级任务有最高优先级通过在os_cfg.h文件中定义宏os_lowest_prio可以决定系统任务个数系统目前占用两个任务为空闲任务idle task和统计任务stat task当没有其他任务进入就绪状态时空闲任务投入运行空闲任务什么也不做只是简单将计数器加1这个计数器可以用来统计cpu利用率 uc/os下每个任务可以有如下五种状态 休眠态(dormant)：指任务驻留在空间中还没有交给内核管理把任务交给内核是通过ostaskcreate( )或ostaskcreatext( )实现 就绪(ready)：当任务旦建立这个任务就处于就绪态准备运行任务可以动态被另个建立也可以在系统运行开始之前建立通过ostaskdel( )使任务返回到休眠态就绪态任务都放在就绪列表中在任务调度时指针ostcbhighrdy指向优先级最高就绪任务也就是立刻就要运行任务 运行(running)：准备就绪最高优先级任务获得cpu控制权从而处于运行态指针ostcbcur指向正在运行任务
LTE调度机制 1概述 LTE的无线资源调度功能位于eNodeB的MAC子层。无线资源调度时eNodeB 的一项核心功能，目的是决定哪些用户可以得到何种资源，即决定每个用户使用的时频资源、NCS、SISO/MIMO等。 无线资源调度由eNodeB中的动态资源调度器实现。动态资源调度器为下行共享信道（DL-SCH）和上行共享信道（UL-SCH）分配物理层资源。DL-SCH和UL-SCH 分别使用不同的调度器进行调度操作。 对UL-SCH上的传输进行授权时，其授权时针对每个UE的，而没有针对每个UE的每个RB的资源授权（Only "per UE" grants are used to grant the right to transmit on the UL-SCH. There are no "per UE per RB" grants）。 动态资源调度器需要根据上下行信道的无线链路状态来进行资源分配，而无限链路状态是根据eNodeB和UE上报的测量结果进行判定的。分配的无线资源包含物理资源块的数量、物理资源块的位置以及调制编码方案MCS。 2基本的调度操作 LTE可以实现时域、频域和码域资源的动态调度和分配。动态调度带来的一个重要变化是LTE不再使用3G CDMA系统中“专用信道”来传送数据，而代之以“共享信道”，即不再为特定用户长时间地保留固定的资源，而是将用户的数据都分割成小块，然后依赖高效的调度机制将来自多个用户的“数据块”复用在一个共享的大的数据信道中。因此，LTE的性能能否充分发挥，很大程度上取决于调度机制的效率。一方面要根据无线信道的特性进行灵活地调度，另一方面又不能大幅度增加系统的信令开销。 频域资源调度是LTE系统资源调度的重要方法。在频域资源调度中，eNodeB 上的调度器根据上下行信道的CQI（信道质量指示）、QoS参数和测量、eNodeB 缓存中等待调度的负载量、在队列中等待的重传任务、UE能力（Capability）、UE 睡眠周期和测量间隔/测量周期、系统参数（如系统带宽/干扰水平/干扰结构）等信息，动态地为UE选择适合的RB进行上下行传输，并通过下行控制信令指示给UE。在上述信息中，CQI是资源调度最重要的考虑因素之一。 由于LTE系统中资源调度和链路自适应完全由eNodeB控制，因此上行信道CQI的测量值可以由eNodeB直接获取并使用，也不需要标准化；而下行信道的CQI值需要在UE侧获取，并由UE反馈给eNodeB。
Windows CNC多任务调度策略 一般对于单CPU 的CNC系统，系统软件结构采用前后台式。前台程序承担几乎全部实时功能，后台程序用来完成准备工作和管理工作，任务的调度机制采用优先抢占调度与时间片轮转相结合的机制。 （1）优先抢占调度机制 为了满足CNC 实时任务的要求，系统的调度机制必须具有能根据外界的实时信息以足够快的速度（在系统规定的时间内）进行任务调度的能力。优先抢占调度机制就是能满足上述要求的调度技术，它是一种基于实时中断技术的任务调度机制。 优先抢占调度机制，其功能有两个： 1优先调度。在CPU 空闲时，当同时有多个任务请求执行时，优先级高的任务将优先得以满足。 2抢占方式。在CPU 正在执行某任务时，若另一优先级更高的任务请求执行，CPU 将立即终止正在执行的任务，转而响应优先级高的任务的请求。 优先抢占调度机制是由硬件和软件共同实现的，硬件主要提供支持中断功能的芯片和电路，如中断管理芯片（8259或功能相同的芯片），定时器计数器（8263、8294 等）。软件主要完成对硬件的初始化，任务优先级的定义方式、任务切换处理（断点的保护与恢复、中断向量的保存与恢复等）。 （2）时间片轮转调度机制 任务就绪队列往往按任务到达的时间来排序。任务调度程序总是选择就绪队列中的第一个任务，也就是说按照先来先服务的原则调度，即根据任务进入就绪队列的先后次序来占有CPU，一旦一任务占有CPU，它就一直运行下去，直到该任务完成其工作或因等待某事件而不能继续运行时才释放CPU，但一旦任务占有CPU 仅使用一个时间片。在使用完一个时间片后，任务还没有完成其运行，它也必须释放出（被抢占）CPU 给下一个就绪的任务。而被抢占的任务返回到就绪队列的末尾重新排队等候再次运行。 时间片的大小对系统运行的影响很大。如果时间片很大，大到一个任务足以完成其全部运行工作所需的时间，那么时间片轮转策略将退化为先来先服务策略了。如果时间片很小，那么CPU 在任务间的转接工作过于频繁，CPU 真正用于运行任务的时间将会减小。 （3）调度策略 1、确定任务优先级，突发性实时任务具有最高优先级。 2、为其它各任务分配执行周期。如位控为4ms，插补为8ms，预处理为16ms，背景程序为55ms。即在55ms时间片内，最先执行位控任务，位控任务完成后，接着执行插补任务，如果4ms 时间到，则插补将被终止，又开始执行位控，当位控执行完后，从刚才中断处接着执行插补，插补执行完后接着执行预处理，以此类推。 3、在背景程序中，各任务分配相同的优先权，当一个任务执行完后，就绪队列中最前头的任务占据CPU运行，而先前运行任务失去对CPU的控制退至队列尾，直到循环使其达到队头时才重新获得控制权，即按先来先服务的原则调度。 4、当突发性实时任务发生，如故障中断、机床PLC中断及其它异常发生时，当前正在运行的任务将立刻终止执行，系统保存现场环境后，立刻去响应突发性实时中断信号，在执行完突发
简析Windows系统的调度机制 电子系无51班赵少靖学号：2015011224 Windows系统的调度的粒度为线程，首先Windows为每一个线程分配调度优先级。调度根据优先级采用抢占式的调度策略，具有最高优先级的总是最先被执行。每一个线程都分配了一定的时间片，系统通过改变线程的状态来进行线程调度。 Windows系统使用32个优先级来表示线程要求执行的紧迫性，优先级用0 ~ 31的数字来表示。其中0优先级为内存页清零线程保留，1 ~ 15为可变优先级，16 ~ 31为实时优先级别。在应用创建线程时用户可以用形象的优先级描述来设置优先级，当创建进程时可以，可以赋予实时、高、高于一般、一般、低于一般和空闲的优先级别，当创建线程时可以在进程优先级的基础上进一步赋予尽量实时、最高、高于一般、一般、低于一般、最低和空闲的优先级别。处理器调度时参考两个优先级设置，一个是从当前线程所在进程的基准优先级，另一个是线程的优先级。一般来说，应用线程运行在可变优先级别1 ~ 15范围内，如果需要进入实时优先级别16 ~ 31范围内来运行，必须取得更高的调度优先级特权。Windows 操作系统只有一个内存页清零线程具有最低的调度优先级级别0，以便系统利用空闲时间对内存页清零。 在处理器进行线程调度的过程中，系统通过改变线程的状态对多个线程进行有效的管理。可以用下图来表示一个线程在调度过程中的可能的状态变迁：
初始态是一个线程刚被创建时的内部状态。就绪态表示一个线程已经准备就绪，等待运行。调度器查找到线程库中处于就绪状态的线程，来决定下一个运行的线程。预备态表示一个线程已经被选择作为下一个运行的线程，如果条件满足，调度器会根据上下文环境切换到该线程。但处于预备态的线程也可能会被转换到就绪态继续等待。当调度器将上下文环境切换到一个进程，该线程就处于运行态。当分配给线程的时间片或者具有更高优先级的线程抢占CPU时，它会让出处理器。如果一个线程需要等待资源，它会进入等待态，直达所等待的资源就绪。如果一个线程已经准备就绪，但运行它所需要的核心都在外存，它就会进入就绪挂起态，等待核心栈调入内存。当一个线程执行完后就会进入终止态，对象管理器会释放相应的执行程序块资源。 系统中同时有多个线程存在，而处理器一次只能运行一个线程。Windows通过调度数据库来为每一个优先级的线程维护一个就绪等待队列，当处理器需要调入一个线程运行的时候，系统会从调度数据库中找到一个具有最高优先级的就绪线程，并给它分配时间。如果等待队列中有线程比正在运行的线程优先级高，运行的线程就会保存它的上下文环境并进入就绪队列，高优先级的线程恢复它的上下文环境，并进入运行状态。当一个线程进入运行状态时，它就获得了一个可以运行的时间配额。时间配额用完后，调度器会查找调度数据库看是否有就绪的线程在等待，如果有就会将等待的线程运行，而将当前的线程转入等待或者就绪
NS中事件调度机制 (2009-12-16 16:53:57) 转载 标签： 事件度 最近研究NS2仿真工具，在学习源代码的过程中查看了一下NS2中的事件调度相关内容，对其流程有了一些粗浅认识，特分享如下。本人新手，以下内容有错误和不足之处恳请指教：） 1. 事件调度相关类简介 类结构如图1所示： 图1 NS2事件调度相关类结构图 重要类简介： 1)Handler类： 定义位置：~\Common\Scheduler[.h .cc] 作用概述： NS2中用于执行对事件的处理动作（在handle()方法中实现）； 作为Event类的属性，所有的事件都会保存用于处理自己的Handler，以供分派（dispatch）时使用； 属性/方法概述：
public virtual void handle(Event * event); 2)Event类： 定义位置：~\Common\Scheduler[.h .cc] 作用概述： 作为NS2事件调度机制的重要组成，是所有事件的父类（例如Packet类就是其子类）； 属性/方法概述： public Event* next_; //用于生成事件链表 public Event* prev_; public Handler* handler_; //用于记录该事件的处理器，也就记录了处理方法 3)NSObject类： 定义位置：~\Common\Object[.h .cc] 作用概述： 继承自Handler类(应该同时继承Handler类和TCLObject类），因此其子类可以作为参数传递给 Scheduler::schedule()方法，以便之后处理事件时调用其handle方法； 各种Connector类通常继承自此类； 属性/方法概述： protected void handle(Event* e); protected void recv(Packet *p, const char*); //直接调用Packet::free(p)； （介绍了上面三个类，接着就可以看看它们是被什么类使用、如何被使用的了） 4)Scheduler类： 定义位置：~\Common\Scheduler[.h .cc] 作用概述： 一个以时间为触发条件的离散事件调度器，NS2事件调度机制的基础； 完成事件的出/入队列、维护、分发等； 具有三个具体实现的子类（NS2通常默认为CalendarScheduler）； 属性/方法概述： public void schedule(Handler*, Event*, double delay) //代码摘录如下 { ...//判断参数有效性 e->uid_ = uid_++; e->handler_ = h; double t = clock_ + delay;
操作系统原理 上 机 报 告 院系：计算机学院 [ 班级： 191094—16 姓名：熊金莲 学号： 768 二 O 一一年六月
— 一：银行家算法 实验目的： 1、了解并掌握银行家算法的思想； 2、通过编程实现银行家算法； 实验步骤： 1、安全状态：系统按照某种序列为多个进程分配资源直到最大需求，如果 能够保证所有进程全部顺利执行完毕，则称系统是安全的。 2、采取的数据结构 （1）可利用资源量Available （2）最大需求矩阵Max （3）分配矩阵Allocation[i] （4）需求矩阵Need[i] ￥ （5）请求矩阵Request[i] 3、银行家算法 设request：是Pi进程的请求向量，当Pi发了资源请求后，系统按下述步骤检查： （1）如果Request[i]<= Need[i]，则转向步骤（2）； （2）若Request[i] <=Available，则转向步骤（3）； （3）系统试探性地把要求的资源分配给进程Pi，并修改以下数据结构的值：Available=Available-Request[i]； Allocation[i]= Allocation[i]+ Request[i]； Need[i]= Need[i]- Request[i]； （4）系统执行安全性算法，检查此次资源分配后，系统是否处于安全状态，若安全，才正式将资源分配给Pi进程，完成本次分配；否则，试探性分配作废，恢复原来的资源分配状态，Pi进程进入等待状态。 4、安全性算法 ？ （1）设置两个向量：工作向量work，它表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目，执行安全性算法开始时，work初值=Available；finish表示系统是否有足够的资源分配给里程，使之运行完成，开始时，finish[i]=false；当有足够资源分配给进程时，令finish[i]=true； （2）从进程集合中找到满足下述条件的进程： finish[i]= false； Need[i] <= work；若找到执行（3），否则执行（4）； （3）当进程Pi获得资源后，顺序执行直到完成，并释放它的资源，执行：work= work+ Allocation[i]； finish[i]= true； go to step(2); （4）若所有进程的finish[i]= true，则系统处于安全状态，否则，处于不安
[操作系统] 多级反馈队列的调度 实验目标 1.理解有关进程控制块，进程队列的概念。 2.掌握进程多级反馈队列的调度的处理逻辑。 3.设计进程控制块PCB的结构，分别适用于多级反馈队列的调度。 4.建立进程就绪队列。 5.编制多级反馈队列的调度算法。 实验要求 用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。设计思路 多级反馈队列 多级反馈队列原理 多级反馈队列调度算法又称反馈循环队列或多队列策略，主要思想是将就绪进程分为两级或多级，系统相应建立两个或多个就绪进程队列，较高优先级的队列一般分配给较短的时间片。处理器调度先从高级就绪进程队列中选取可占有处理器的进程，只有在选不到时，才从较低级的就绪进程队列中选取。 具体描叙如下： ①OS设置有多个就绪队列（用qReadyi, i=1,2, ... ,n表示），用于存放等待处理的进程，每个队列的优先权（priority）各不相同，从第一个到最后一个依次降低； ②各个队列中进程执行的时间片大小各不相同，优先级越高的队列时间片越小，各个队列的时间片可按下面的规定：每一个队列时间片都比前一个队列时间片长1倍； ③当一个进程进入内存后，先放入第一队列qReady1末尾，按先来先响应的原则排队等待处理。该进程执行时若在规定的时间片内完成，则处理完毕，可撤离系统，若第一个时间片结束时尚未完成，则该进程转入第二队列qReady2的末尾排队等待处理，依次下去，直至转到最后一个队列中。 ④仅当第i个队列qReadyi为空，才能调度第i+1队列qReady (i+1)中的进程运行。如果第qReadyi队列中某进程正在执行，又有新进程进入第qReady1至qReady(i-1)中任何队列，则此时正在运行的进程放回第i队列末尾，运行新进程。 ●每个进程在输入时，需描述下面的特征：