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操作系统课件 第三章

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操作系统第三章作业管理

操作系统第三章作业管理
操作系统教程课件 第 4页
机械工业出版社
3.1 作业管理概述
图3－1 作业控制过程
操作系统教程课件 第 5页
机械工业出版社
3.1 作业管理概述
3.作业控制方式 指用户根据操作系统提供的手段来说明作业加工步 骤的方式。 (1)批处理控制方式 用户使用 “作业控制语言”对作业执行的控制意 图编写成一份“作业控制说明书”，连同该作业的 源程序和初始数据一同提交给计算机系统，操作系 统将按照用户说明的控制意图来控制作业的执行。 采用该方式对作业进行控制时，其控制意图是事先 在脱机情况下说明的，且作业完全由操作系统自动 控制执行。因此，该控制方式又称自动控制方式或 脱机控制方式。 采用该方式的作业称“批处理作业”，又称“脱机 作业”。 操作系统教程课件 第 6页 机械工业出版社
操作系统教程课件 第 7页
机械



3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4
批处理作业输入 批处理作业的调度 作业调度算法 批处理作业的控制
操作系统教程课件
第 8页
机械工业出版社
3.2 批处理作业的管理



根据作业进入系统的过程，可将作业管理 功能分成三部分： (1)作业输入：把作业装入辅存输入井中， 并按照进入的先后顺序形成后备作业队列 的过程。 (2)作业调度：按某种调度策略选择后备作 业队列中的若干作业装入主存运行的过程。 (3)作业控制：在操作系统控制下，用户如 何组织他的作业并控制作业的运行。
操作系统教程课件 页 第 15
机械工业出版社
3.2.2 批处理作业的调度
提交状态
初始数据 初始数据 后备状态
运行状态
完成状态
…
源程序

《操作系统安全》第三章_windows系统安全要素

《操作系统安全》第三章_windows系统安全要素

3.1 Windows系統安全模型
• 影響Windows系統安全的要素有很多：安全模型，檔系 統，域和工作組，註冊表，進程和線程等等，其中 Windows系統安全模型是核心。
Windows系統安全模型
• Windows系統的安全性根植於Windows系統的核 心(Kernel)層，它為各層次提供一致的安全模型。 Windows系統安全模型是Windows系統中密不可 分的子系統，控制著Windows系統中對象的訪問(如 檔、記憶體、印表機等)。在Windows系統中，對象 實質上是指一系列資訊集合體，封裝了數據及處理過 程，使之成為一個可被廣泛引用的整體。當對象用於 網路環境時，稱之為資源；當對象在網路中共享時， 稱之為共用資源。
訪問令牌（Access Token）
• 受限令牌對於運行不可信代碼（例如電子郵件附件）很有 用。當您右鍵單擊可執行檔，選擇“運行方式”並選擇“ 保護我的電腦和數據不受未授權程式的活動影響”時， Microsoft Windows XP 就會使用受限令牌。
安全描述符(Security Descriptors)
第三章 Windows系統安全要素
Windows系統安全要素
• 一、目的要求 • 1.掌握Windows系統各種安全要素的概念，內涵和原 理。 • 2.掌握各種安全要素的管理操作及使用方法。 • 二、工具器材 • Windows Server 2003，Windows XP操作系統 • 三、學習方式建議 • 理論學習+上機操作
3.1.1 Windows系統安全模型組件
• 安全識別字 (SID，Security Identifiers) • 安全識別字標識一個用戶、組或登錄會話。每個用戶 都有一個唯一的 SID，在登錄時由操作系統檢索。當 你重新安裝系統後，也會得到一個唯一的SID。 SID 由電腦名、當前時間、當前用戶態線程的CPU耗費時 間的總和三個參數決定，以保證它的唯一性。

计算机操作系统第三章

计算机操作系统第三章

计算机操作系统第三章1.⾼级调度与低级调度的主要任务是什么？为什么要引⼊中级调度？⾼级调度主要功能是根据某种算法，决定将外存上处于后备队列中的哪⼏个作业调⼊内存，为它们创建进程，分配必要的资源，并将它们放⼊就绪队列。

低级调度主要功能是根据某种算法，决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机，并由分派程序将处理机分配给被选中的进程。

引⼊中级调度的主要⽬的是，提⾼内存利⽤率和系统吞吐量。

使那些暂时不能运⾏的进程不再占⽤内存资源，将它们调⾄外存等待，把进程状态改为就绪驻外存状态或挂起状态。

2.处理机调度算法的共同⽬标是什么？批处理系统的调度⽬标⼜是什么？共同⽬标：资源利⽤率，公平性，平衡性，策略强制执⾏。

批处理系统的调度⽬标：平均周转时间短，系统吞吐量⾼，处理机利⽤率⾼。

3.何谓作业、作业步和作业流？作业：作业是⼀个⽐程序更为⼴泛的概念，它不仅包含了通常的程序和数据，⽽且还应配有⼀份作业说明书，系统根据该说明书来对程序的运⾏进⾏控制。

在批处理系统中，是以作业为基本单位从外存调⼊内存的。

作业步：通常，在作业运⾏期间，每个作业都必须经过若⼲个相对独⽴⼜相互关联的顺序加⼯步骤才能得到结果。

我们把其中的每⼀个加⼯步骤称为⼀个作业步。

各作业步之间存在着相互联系，往往是上⼀个作业步的输出作为下⼀个作业步的输⼊。

作业流：是指若⼲个作业进⼊系统后依次存放在外存上形成的输⼊作业流，在操作系统的控制下，逐个作业进程处理，于是形成了处理作业流。

4.在什么情况下需要使⽤作业控制块JCB，其中包含了哪些内容？每当⼀个作业进⼊系统时，便由“作业注册”程序为该作业建⽴⼀个作业控制块JCB。

再根据作业类型，将它放到相应的作业后背队列中等待调度。

通常在JCB中包含的内容有：作业标识、⽤户名称、⽤户账户、作业类型(CPU繁忙型、I/O繁忙型、批量型、终端型)、作业状态、调度信息(优先级、作业运⾏时间)、资源请求(预计运⾏时间、要求内存⼤⼩等)、资源使⽤情况等。

[操作系统]第3章 存储管理

[操作系统]第3章 存储管理

3.3.2 可变分区管理
1. 可变分区概念 可变分区/动态分区，与固定分区有三点不同： 1）分区的建立时刻 可变分区：在系统运行过程中，在作业装入时动态建立 固定分区：系统初启时建立。 2）分区的大小 可变分区：根据作业对内存的需求量而分配。 固定分区：事先设定，固定不变。 3）分区的个数 可变分区：变化不定。 固定分区：固定不变。
第3章 存储管理 章
本章研究的主要目的： 第一、要使主存得到充分、有效的利用； 第二、为用户提供方便的使用环境。
第3章 存储管理 章
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 概述 地址映射 分区管理 覆盖与交换 分页管理 分段管理 段页式管理 虚拟存储器管理
3.1 概述
存储器分类
作业调度时，根据内存需求，按一定的分区分 配算法，在PDT中查找空闲区，若满足，则进 行分配，并置该分区状态为1，表明已被占用。 作业执行完，回收内存时，回收的分区状态置 0，等待重新分配。
固定分区存在问题
简单易行但存在下列问题： 碎片 可接纳的作业大小受分区大小的限制 一般用在作业大小预先知道的专用系统中。
空白区表中的空白区按其容量以递减的次序排 列。查找分区说明表，找到第一个满足申请长 度的空闲区，分配并分割。剩余部分插入适当 位置。 最差适应算法：分割大空闲区后，还可以产生 较大的空闲区，空闲区均匀地减小，以避免碎 片。
④ 唯一最佳适应算法（single best fit） 分区按大小顺序分级（8KB、16KB、32 KB、…… ） 作业按请求容量也分成相应的存储级，仅当 PDT中相应级的分区为空闲时，才进行内存 分配，即使有更大的分区空闲也不予以分配。
分配策略/算法
① 首次/最先适应First fit：

《Linux操作系统》第三章用户和用户组

《Linux操作系统》第三章用户和用户组
3.1.1 实例一：添加用户
需要说明的是，用户密码位在/etc/passwd文件中均为x，这是因为 在较早的Linux系统版本中，用户的密码直接存放在该文件中，后来出于 安全性的考虑，只要已经设置过密码的账户，在该文件中均将密码位标 记为x，而真正的密码则存放于/etc/shadow配置文件中。
另外，每个用户的ID都是唯一的，其中ID为0的用户会被系统当作管 理员，拥有对系统的绝对控制权，通常情况下只有root用户的UID为0。 换句话说，如果把某个普通用户的UID修改为0，则该用户就变成了管理 员账户。
第3章
用户和用户组
学习目标
了解Linux的用户管理体系。 掌握Linux的添加用户命令。 掌握Linux的用户修改和删除命令。 掌握Linux的添加和删除用户组命令。
知识重点
Linux用户管理命令。 Linux用户组管理命令。
知识难点
Linux批量添加用户。 Linux修改用户状态。
3.1 用户操作
3.1.1 实例一：添加用户
可以看到，passwd文件对所有人都开放读权限，如此一来，如 果将密码直接加密后存放至该文件，则任何人都可以轻易地拿到密码 并使用强字典进行密码破解，从而对服务器的安全造成严重的威胁。 而shadow文件则没有任何权限，即任何人都不能对其进行读、写和 执行操作，但是root用户例外，因为按照Linux的机制，root可以具 有所有权限，换句话说，只有root用户可以对shadow文件进行读/写 操作，这样密码管理就有了更高的安全性。
在/etc/skel目录中新建文件readme.txt并输入内容：
3.1 用户操作
3.1.1 实例一：添加用户
再次新建用户，然 后观察用户家目录中的 文件，命令如下：

linux操作系统第三章.ppt

linux操作系统第三章.ppt


ln

例子


ln 文件名 链接文件名 ln -s 文件名 链接文件名
系统管理基本命令


# 对各个运行级的详细解释： 0 为停机，机器关闭。 1 为单用户模式，就像Win9x下的安全模式类似。 2 为多用户模式，但是没有NFS支持。 3 为完整的多用户模式，是标准的运行级。 4 一般不用，在一些特殊情况下可以用它来做一些 事情。 5 就是X11，进到X Window系统了。 6 为重启，运行init 6机器就会重启。 命令格式: init 数字
可以使用以下命令查看文件的 inode：
$ ls -i
五、ext2文件系统
No Image
六、节点数量
直接寻址 直接寻址 直接寻址 直接寻址 一次间接寻址 二次间接寻址 三次间接寻址
七、ext2的特点及问题

延迟写 提前读 文件丢失
八、ext3 文件系统
1、ext2+日志文件系统 2、索引节点文件(inode) 3、文件=inode+数据区块组成
应用、业务和事务的关系图
应用
业务1 事务1 事务2 业务2 事务3 事务4
*理论介绍
1、事务（T）的基本概念

对数据库的一次完整操作 原子性、隔离性、永久性、正确性
2、事务的特点

3、业务（M）

应用系统的最小控制单位
交换文件和交换分区
虚拟内存 与用户分开 空间连续
第四节 文件类型 一、文件名和类型简介
本次课要解决的主要问题
Ø 理解什么是文件系统 Ø 了解文件系统工作原理 Ø 理解 Linux文件系统的结构和组成 Ø 掌握 Linux文件的类型、权限和修改方法 Ø 掌握如何安装、卸载文件系统 Ø 了解如何进行ext2和ext3的文件系统转换 理解交换分区和交换文件

网络操作系统 第三章_ppt课件

网络操作系统 第三章_ppt课件

3.3通信原语设计
二.同步和异步原语 1.同步原语: 当进程调Send原语发送消息 后,便进入阻塞状态,直到消息发 送完,才能执行Send的后继语句。 当进程调Receive原语时,便阻塞, 直到收到消息保存好,才返回控 制并执行原语的后继语句。 故上述Send和Receive原语称 为同步的(阻塞的)通信原语。 形式如下： Send(dest, & mptr) 功能:将mptr指向的消息发 给标识符为dest的进程。
3.6 组通信
一. 概述:见右图 发送进程<------->接收进程 组:在某系统中或在用户指 定方式下 ，相互作用的进程 进程 进程 的集合。 特征:1对多（一个发送者发， 组中多个接收者收）;动态性 (可建立、取消组,加入、撤 离组)。 目的:将一组进程抽象为一 实体。这样 一个进程可向一 组服务器发送消息,而不必知 道服务器在哪及有多少。 组通信(机制): 实现在一次 操作下将一个消息发送给多 个接收者的通信机制。 点-点通信
网络操作系统 第三章
第三章 网络os的通信
3. 利用信号量S实现进程间同步 . 进程间的同步模型:初始 S=0 进程 P1 进程 P2 L1:P(S) L2:V(S) … … (P1受P2制约，故为非对称同步)
例:生产者 、消费者问题
例：进程P1、P2共享一变量 count(临界软件资源）,初始 count=0, 信号灯s=1 。
3.5 比较 两种通讯方式 ： (1) 通信原语: 较大灵活性 (2) 远程过程调用:使用方便, 格式化好,透明性强。 RPC的缺点: 缺乏灵活性 (1) 在不同机型间调用参数通 用性不强。 (2)一次调用多次接收返回结 果的能力不足。 (3)缺乏传送大量数据的能力。

操作系统讲稿2012(第三章)

操作系统讲稿2012(第三章)

例：程序A的起始地址为51200，共12条指令；程序B 的起始地址为81920，共4条指令，其中第4条指令包 括I/O指令；程序C的起始地址为194560，共12条指 令；分派程序的起始地址为20480，共6条指令；三个 程序以及分派程序均在内存，操作系统每次执行6条 用 户程序指令后就会自动终止当前用户程序，转去执行 分派程序。每条指令需要一个指令周期，则程序的执 行过程如下：
1. 51200 2. 51201 3. 51202 4. 51203 5. 51204 6. 51205 超时
7 20480 8 20481 9 20482 10 20483 11 20484 12 20485 13 81920 14 81921 15 81922 16 81923 I/O请求
17 20480 18 20481 19 20482 20 20483 21 20484 22 20485 23 194560 24 194561 25 194562 26 194563 27 194564 28 194565 超时
3.程序的顺序执行：一个具有独立功能的程序独占处理机 直至最终结束的过程称为程序的顺序执行。
4.程序顺序执行的特征： （1）顺序性：每一个操作都必须在上一个操作完成 之后开始 内：语句之间、指令之间 外：程序之间 （2）封闭性：资源独占，只有运行的程序能够改变资 源状态，每个程序的执行不会受到外部因素的影响。
就绪 阻塞
× ×
被分派程序 选中
×
事件发生
× ×
被父进程终止 被父进程终止
×
说明：一般的操作系统为了管理方便，根据等待的事件设置多个 阻塞队列，将等待不同事件的进程放在不同的等待队列中。
3.4进程控制
进程控制：系统使用一些具有特定功能的程序来创建、撤 消进程以及完成进程各状态间的转换，从而达到多进程、 高效率、并发执行和协调、实现资源共享的目的。 进程控制是通过原语来实现。 原语：用于完成某种特定功能的不可分割的一段程序。 原语的实现是通过关中断来实现的。 实现进程控制的程序段被称作进程控制原语。

第三章 中文操作系统Windows XP

第三章 中文操作系统Windows XP

修改桌面背景
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桌面介绍
• 1、桌面：图标 任务栏 背景 图
图 标 背景图案
任务栏
2、窗口（一） 标题 栏 菜单
栏 工具 栏
地址 栏
工作区
标题 栏 菜单 栏
窗口（二）
工具 栏
还原 ／最 大化
第三章 中文操作系统 Windows XP
要点
• 1、启动和退出 • 2、文件管理 • 3、控制面板的应用
• 开机启动，如果用户名的要求 输入用户名和密码后按回车键， 用户的建立和删除详见控制面 板的应用 • 关机：单击“开始” “关 闭计算机” “关闭”
鼠标操作
• 定义：指向 单图片
单击
单 击
输入密 码
单击 “创建 密码”
单击
找到图片文件
关 闭
垂直 标尺
最小 化 水平标 尺 编辑区 滚 动 条
状态 栏
文件管理
• 复制（移动）：右键单击文件 “复制”（剪切），找到目标 存放点单击右键 “粘贴” • 删除：单击所要删除的文件， 按Ｄelete键，单击“是”放到 回收站里． • 文件更名：右键单击文件名 “重命名”，输入文件名称， 回车

操作系统 第三章 进程管理

操作系统 第三章 进程管理

第一章 操作系统引论
3)
在PCB中还存放一些与进程调度和进程对换有关的信 息，包括： ① 进程状态，指明进程的当前状态， 作为进 程调度和对换时的依据；② 进程优先级，用于描述进程使 用处理机的优先级别的一个整数， 优先级高的进程应优先 获得处理机； ③ 进程调度所需的其它信息，它们与所采 用的进程调度算法有关，比如，进程已等待CPU的时间总 和、 进程已执行的时间总和等；④ 事件，是指进程由执 行状态转变为阻塞状态所等待发生的事件，即阻塞原因。
3.1.4 进程的特征与状态
1. 进程的特征和定义 1) 结构特征 2) 动态性 3) 并发性 4) 5) 异步性
第一章 操作系统引论
(1) 进程是程序的一次执行。 (2) 进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所 发生的活动。 (3) 进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系 统进行资源分配和调度的一个独立单位。 在引入了进程实体的概念后，我们可以把传统OS中的 进程定义为：“进程是进程实体的运行过程，是系统进行 资源分配和调度的一个独立单位”。
第一章 操作系统引论
4)
进程控制信息包括：① 程序和数据的地址， 是指进 程的程序和数据所在的内存或外存地(首)址，以便再调度 到该进程执行时，能从PCB中找到其程序和数据；② 进程 同步和通信机制，指实现进程同步和进程通信时必需的机 制， 如消息队列指针、信号量等，它们可能全部或部分地 放在PCB中； ③ 资源清单，是一张列出了除CPU以外的、 进程所需的全部资源及已经分配到该进程的资源的清单； ④ 链接指针， 它给出了本进程(PCB)所在队列中的下一个 进程的PCB的首地址。
第一章 操作系统引论
2)
在进程运行期间，由于出现某些错误和故障而迫使进程 终止。这类异常事件很多，常见的有：① 越界错误。这是指 程序所访问的存储区，已越出该进程的区域； ② 保护错。进 程试图去访问一个不允许访问的资源或文件，或者以不适当 的方式进行访问，例如，进程试图去写一个只读文件； ③ 非 法指令。程序试图去执行一条不存在的指令。出现该错误的 原因，可能是程序错误地转移到数据区，把数据当成了指令； ④ 特权指令错。用户进程试图去执行一条只允许OS执行的指 令； ⑤ 运行超时。进程的执行时间超过了指定的最大值； ⑥ 等待超时。进程等待某事件的时间， 超过了规定的最大值； ⑦ 算术运算错。进程试图去执行一个被禁止的运算，例如， 被0除；⑧ I/O故障。这是指在I/O过程中发生了错误等。

操作系统课件进程及进程管理

操作系统课件进程及进程管理
应多个“计算”，程序与“计算”已不再一一对应
3.1 进程的引入
3-1-4 多道程序设计
➢ 定义 在采用多道程序设计的计算机系统中，允许多个程序同时进
入一个计算机系统的主存储器并运行，这种让多个程序同时进 入计算机计算的方法称为多道程序设计。 ➢ 目的
提高处理器的效率，从而提高整个系统的效率 ➢ 必须解决的问题
中断处理、进程管理、资源管理中的基本操作 ➢ 原子操作
所谓原子操作是指：一个操作中的所有动作，要么全做，要么全不做。 换言之，原子操作是一个不可分割的操作
3.2 进程
▪ 进程的创建
➢ 进程图 －进程图是用于描述进程家族关系的有向树 －子进程可以继承父进程所拥有的资源，当子进程撤销时，应将从父进程
那里获得的资源归还给父进程；在撤销父进程时，也必须同时撤销其所有的 子进程 ➢ 引起创建进程的事件
再按新进程的PCB中的处理机状态设置CPU环境 ➢ 进程唤醒过程
调用唤醒原语wakeup( )将等待该事件的进程唤醒 －把被阻塞进程从等待该事件的阻塞队列中移出 －将其PCB中的现行状态由“阻塞”改为“就绪” －然后再将该进程插入到就绪队列中
3.2 进程
▪ 进程的挂起与激活
➢ 进程的挂起过程 当出现了引起进程挂起的事件时，系统就利用挂起原语suspend( )将指
态，亦即进程的执行受到阻塞，故称这种状态为阻塞状态，有时也称为“等 待”状态或“睡眠”状态。 ▪ 进程状态的转换
－ 就绪→执行状态 处于就绪状态的进程，当进程调度为之分配了处理机后 － 执行→阻塞状态 正在执行的进程因发生某种事件而 无法执行 － 执行→就绪状态 正在执行的进程如因时间片用完或 一个优先权高的进程到来而被暂停执行 － 阻塞→就绪状态 处于阻塞状态的进程，其等待的事件已经发生
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二、面向系统的准则 ‫．1 ٭‬吞吐量高（特别于批处理）：单位时间完成作 业数 ‫．2 ٭‬处理机利用率好：（因CPU贵，特别于大中型 多用户系统） ‫．3 ٭‬各类资源的平衡利用。（？折算标准）
处理机调度与死锁
3.2调度算法——是一个资源分配问题

3.2.1先来先服务和短作业（进程）优先调度算法 ‫.1 ٭‬FCFS ▪ 特点：简单，有利于长作业 即CPU繁忙性作业 ‫.2 ٭‬短作业进程优先调度算法：SJ(P)F ▪ 提高了平均周转时间和平均带权周转时间（从而提 高了系统吞吐量） ▪ 特点：对长作业不利，有可能得不到服务（饥饿） ▪ 估计时间不易确定
处理机调度与死锁
例
进程名 到达时 服务时 开始执 完成时 周转时 带权周 间 间 行时间 间 间 转时间 A 0 1 0 1 1 1
B C
C
1 2
3
100 1
100
1 101
102
101 102
202
100 100
199
1 100
1.99
处理机调度与死锁
图3.4FCFS和SJF比较
进程名 到达时间 服务时间 A 0 4 B 1 3 C 2 5 D 3 2 E 4 4 平均
阻塞队列 阻塞队列
等待事件1 等待事件2
处理机调度与死锁
三、具有三级调度
作业调度 时间片完 就绪队列 中级调度 就绪、挂起队列 阻塞、挂起队列 阻塞队列 等待事件
处理机调度与死锁
后备队列 交互型作业 事件出现
进程调度
CPU
进程 完成
事件出现 挂起
3.1.3选择调度方式和算法的若干准则
一、面向用户的准则 ‫．1 ٭‬周转时间短（常用于批处理系统） ▪ 概念：作业从提交――> 完成的时间.分为： ▪ （1）驻外等待调度时间 ▪ （2）驻内等待调度时间 ▪ （3）执行时间 ▪ （4）阻塞时间
处理机调度与死锁
3.2.2高优先权优先调度算法(2) 2．动态优先权： ‫ ٭‬如：优先权随执行时间而下降，随等待时间而升高。 ‫ ٭‬响应比Rp=（等待时间＋服务时间）/服务时间 作为优 先权 ‫ ٭‬优点：长短兼顾 缺点：需计算Rp 3.高响应比优先算法： ‫ ٭‬特点： ‫ ٭‬响应比Rp=（tw+ts）/ts ‫）1（ ٭‬短作业 RP大。 ‫）2（ ٭‬ts（要求服务时间）相同的进程间相当于FCFS。 ‫）3（ ٭‬长作业等待一段时间仍能得到服务。
处理机调度与死锁
表1
进程 P1 P2 P3 P4 P5 创建时间 0 2 4 6 8 运行时间(ms) 3 6 4 5 2 优先级 3 5 1 2 4
解: (1) FCFS调度算法,进程的运行过程如图所示:
处理机调度与死锁
(2) 时间片轮转调度算法,进程的运行情况如图所示: 0~1:p1 1~2:p2p1 2~3:p1p2 3~4:p3p2p1 4~5:p3p2 5~6:p4p2p3 6~7:p3p4p2 7~8:p5p2p3p4 8~9:p4p5p2p3
FCFS
完成时间
周转时间 带权周转时间
4
4 1 4 4
7
6 2 9 8
12
10 2 18 16
14 18
11 14 9 2.8
5.5 3.5 6 3 13 9
SJF
完成时间 周转时间
8
带权周转时间
1 2.67 3.1 1.5 2.25
2.1
处理机调度与死锁
3.2.2高优先权优先调度算法 1.优先权调度算法类型 ‫ ٭‬非抢占式优先权算法 ‫ ٭‬抢占式优先权算法，实时性更好。 2.优先权类型： ‫．1 ٭‬静态优先权： ▪ 进程优先权在整个运行期不变。 ▪ 确定优先权依据 –（1）进程类型 –（2）进程对资源的需求； –（3）根据用户需求。 ▪ 特点：简单，但低优先权作业可能长期不被 调度。
3.3.3常用的几种实时调度算法
1.最早截止时间优先EDF（earliest deadline first)算 法 ‫ ٭‬根据任务的截止时间来确定任务的优先级 ‫ ٭‬截止时间越早，优先级越高 ‫ ٭‬可以是抢占式或非抢占式
处理机调度与死锁
最早截止时间优先EDF例
1 开始截止时间 任务执行 1
处理机调度与死锁
2.成组调度
优点： （1）对相互合作的进（线）程组调度，可以减小切换， 减小系统开销。 （2）每次分配一组CPU，减少了调度频率。 分配时间 （1）面向程序 （2）面向线程：使处理机利用率更高。
处理机调度与死锁
2.成组调度
应用程序 A Cpu1 Cpu2 Cpu3 Cpu4 时间 线程1 线程2 线程3 线程4 1/2 应用程 序B 线程1 空闲 空闲 空闲 1/2 应用程序 A Cpu1 Cpu2 线程1 线程2 应用程 序B 线程1 空闲
1
i 1

m
Ci Pi
N
i 1
Ci为处理时间，Pi为周期时间（基于周期性实时任务）
处理机调度与死锁
3.3实时调度
3.3.1实现实时调度的基本条件 ‫.3 ٭‬采用抢占调度方式 ▪ 剥夺方式：一般都采用此 ▪ 非剥夺方式（实现简单）：一般应使实时任务较小， 以及时放弃CPU。 ‫.4 ٭‬具有快速切换机制 ▪ 具有快速响应外部中断能力。 ▪ 快速任务分派
一、面向用户的准则 ‫．2 ٭‬响应时间快：（对交互性作业） ▪ 概念：键盘提交请求到首次响应时间 ▪ （1）输入传送时间 ▪ （2）处理时间 ▪ （3）响应传送时间 ‫．3 ٭‬截止时间的保证（特别于实时系统） ‫．4 ٭‬优先权准则：（即需要抢占调度）
处理机调度与死锁
3.1.3选择调度方式和算法的若干准则
B2(15)
t8 80
B2(10)
t
B1(20)
处理机调度与死锁
3.4多处理机系统中的调度
1.紧密耦合MPS和松弛耦合MPS ‫ ٭‬紧密耦合
▪ 共享RAM和I/O ▪ 高速总线和交叉开关连接
‫ ٭‬松弛耦合
▪ 独立RAM和I/O ▪ 通道和通信线路连接
2.对称多处理器系统和非对称多处理器系统 ‫ ٭‬处理器是否结构相同
3
4
2
3
4
2 t
任务到达
1
2 3
4
图3－7 EDF算法用于非抢占调度方式
处理机调度与死锁
2. 最低松弛度优先LLF算法 松弛度： ‫ ٭‬若A进程需在200ms时完成，其本身运行需要100ms，当 前时刻是10ms，则A的松弛度为：200－100－10＝90 ‫ ٭‬主要用于可抢占的调度方式中 ‫ ٭‬例： A1 0 20 A2 A3 A4
处理机调度与死锁
实时进程要求调度
调度实时进程运行
进程1
进程2
调度时间
进程n
实时进程
a 非抢占轮转调度 实时进程要求调度 当前进程 调度时间 b 非抢占优先权调度 当前进程运行完成 实时进程
实时进程要求调度
当前进程 调度时间
时钟中断到达时
实时进程
c 基于时钟中断抢占的优先权抢占调度 实时进程要求调度 抢占时刻（其它中断） 当前进程 调度时间 b 立即抢占优先权调度 实时进程
第三章 处理机的调度和死锁
3.1 处理机调度的基本概念 3.1高、中、低三级调度 1、高级调度（作业调度、长程调度、接纳调度） ▪ 将外存作业调入内存，创建PCB等，插入就绪 队列。 ▪ 一般用于批处理系统，分/实时系统一般直接 入内存，无此环节。 ‫ ٭‬调度特性 ▪ 1.接纳作业数（内存驻留数） 太多―――> 周转时间T长 太少―――> 系统效率低 ▪ 2.接纳策略：即采用何种调度算A8 t
40
60
80 100 120 140 160
B1 B2 B3 图3－8 A/B任务每次必须完成的时间
处理机调度与死锁
最低松弛度优先LLF算法(2)
A1(10)
A2(10)
A3(10)
A4(10)
t1 0 t1=0
t2 10 20
t3 t4 t5 30 40 50
B1(5)
t6 t7 60 70
处理机调度与死锁
3.1.2调度的队列模型 一、仅有进程调度的队列模型
时间片完 交互用户 事件出现 阻塞队列 等待事件 就绪队列 CPU
进程完成
进程调度
处理机调度与死锁
3.1.2调度的队列模型 二、具有高/低级模型
作业调度 时间片完 就绪队列 CPU 进程 完成
后备队列
进程调度
事件1出现 事件2出现
就绪队列n 时间片：S1<S2<S3
至CPU
处理机调度与死锁
3.3实时调度
3.3.1实现实时调度的基本条件 ‫．1 ٭‬提供必要的调度信息 ▪ （1）就绪时间； ▪ （2）开始/完成截止时间； ▪ （3）处理时间； ▪ （4）资源要求； ▪ （5）优先级； ‫．2 ٭‬系统处理能力强

m
Ci Pi
处理机调度与死锁
3.2.3基于时间片的轮转调度算法 1.时间片轮转 ‫ ٭‬时间片大小的确定
▪ 太大：退化为FCFS； ▪ 太小：系统开销过大
‫ ٭‬系统对响应时间的要求；T=nq ‫ ٭‬就绪队列中进程的数目； ‫ ٭‬系统的处理能力：（应保证一个时间片处理完常用命令）
处理机调度与死锁
3.2.3基于时间片的轮转调度算法
处理机调度与死锁
(3) 非剥夺式SJF调度算法,进程的运行情况如图所示:
处理机调度与死锁
(4) 剥夺式优先级调度算法,进程的运行情况如图所示:
处理机调度与死锁
表2 进程的平均周转时间
算法 进程名 P1 P2 FCFS P3 P4 P5 P1 P2 RR P3 P4 创建时间 0 2 4 6 8 0 2 4 6 结束时间 3 9 13 18 20 4 18 17 20 周转时间 3 7 9 12 12 4 16 13 14 (4+16+13+14+7)/5=10.80 平均周转时间(ms) (3+7+9+12+12)/5=8.60