操作系统作业调度

JOB1 JOB2 JOB3 JOB4
10：00 11：20 10：10 10：30
3.2.2 高优先权优先调度算法 （HPF—Highest Priority First 把处理机分给优先权最高的就绪进程。 1. 优先权调度算法的类型 1) 非抢占式优先权算法 2) 抢占式优先权调度算法
2. 优先权的类型
（5）作业调度
1) 接纳多少个作业
2) 接纳哪些作业
FCFS 、SJF、HPF、HRN
进程调度
一、进程调度的功能: 在PCB中保存处理机的现场信息 根据算法选取进程 分派程序将处理机分配给进程 附：调度方式 非抢占方式： 运行进程完成或阻塞时，才再分配处理机。 抢占方式： 将正运行进程强行撤下，处理机分配给其它进 程。
图 3-3 具有三级调度时的调度队列模型
3.1.3 选择调度方式和调度算法的若干准则
1. 面向用户的准则
(1) 周转时间短。
平均周转时间：
1 i T Ti n i 1
作业的周转时间 T 与系统为它提供服务的时间 TS 之比，即 W=T/TS，称为带权周转时间，而平均带权周转时间则可表
二、进程调度的时机： 当前进程结束
当前进程调用阻塞原语将自己阻塞
当前进程调用P( )申请资源不能满足或调用V( )唤 醒了等待进程 当前进程提出了I/O请求 时间片到 在抢占调度中，有一个优先权更高的进程进入就 绪队列
三、进程调度算法： 就绪队列的两种组织： 进程进入就绪队列时，插入到合适的优先位 置。调度时取队首进程。 进程进入就绪队列末尾，调度时扫描整个队 列，选择最合适的进程。
！进程调度频率最高，约10~100 ms进行一次，因
而进程调度算法不能太复杂，以免占用太多CPU时
间
（1）作业
作业调度
程序+数据+作业说明书 （2）作业步
（4）作业控制块（JCB：Job Control Block） • 作业控制块是作业存在的标志 • 保存有系统进行作业管理所需要的全部信息 • 位于磁盘区域中
3. 高响应比优先调度算法
（HRRN：Highest Response Ratio Next）
等待时间 要求服务时间 优先权 要求服务时间
由于等待时间与服务时间之和，就是系统对该
作业的响应时间，故该优先权又相当于响应比 RP 。
等待时间 要求服务时间 响应时间 优先权 要求服务时间 要求服务时间
JOB1 JOB2 JOB3 JOB4
10：00 10：50 11：00 11：20
最短作业优先作业算法计算结果
作业 进入时间 估计运行 开始时间 时间 （分钟） 120 8：00 8：00 50 8：50 10：30 10 9：00 10：00 20 9：50 10：10 作业平均周转时间 T = 95 作业带权平均周转时间 W = 3.25 结束时间 周转时间 （分钟） 120 150 70 40 380 带权周转 时间 1 3 7 2 13
示为:
1 n Ti W n i 1 TSi
(2) 响应时间快。
(3) 截止时间的保证。
(4) 优先权准则。 2. 面向系统的准则
(1) 系统吞吐量高。 (2) 处理机利用率好。 (3) 各类资源的平衡利用。
3.2 调度算法
3.2.1 先来先服务和短作业(进程)优先调度算法
3.1 处理机调度概述
处理机调度（CPU调度）要解决的问题： WHAT：按什么原则分配CPU —调度算法 WHEN：何时分配CPU —调度的时机 HOW： 如何分配CPU —CPU调度过程（进程的上下文切换）
3.1.1处理机调度的三个层次
作业调度（高级调度） 交换调度（中级调度） 进程调度（低级调度）
源自文库
等待时间 要求服务时间 响应时间 优先权 要求服务时间 要求服务时间
(1) 如果作业的等待时间相同，则要求服务的时间愈 短，其优先权愈高，因而该算法有利于短作业。
1. 先来先服务调度算法 FCFS：First Come First Serve
2. 短作业(进程)优先调度算法 SJF：Shortest Job First
例
假设在单道批处理环境下有四个作业 ，已知它们进入系统的时间、估计运行时 间。 应用先来先服务、最短作业优先和最 高响应比优先作业调度算法，分别计算出
就 绪 队 列
CPU
事件1出现
等待事件 1
事件2出现
等待事件 2
…
事件n 出现
…
图 3-2 具有高、低两级调度的调度队列模型
…
…
等待事件 n
3. 同时具有三级调度的调度队列模型
作业调度 后备队列 批量作业 交互型作业 中级调度 时间片完 就绪队列
进程调度
CPU
进程完成
就绪，挂起队列 事件出现
阻塞，挂起队列 事 件 出 现 阻塞队列 等待事件 挂起
作业的平均周转时间和带权的平均周转时
间
先来先服务调度算法计算结果
作业 进入时间 估计运行 开始时间 时间 （分钟） 120 8：00 8：00 50 8：50 10：00 10 9：00 10：50 20 9：50 11：00 作业平均周转时间 T = 112.5 作业带权平均周转时间 W = 4.975 结束时间 周转时间 （分钟） 120 120 120 90 450 带权周转 时间 1 2.4 12 4.5 19.9
静态优先权： 创建进程时根据进程类型、资源需求、用户要求等因 素确定优先级，并保持不变。 动态优先权： 创建进程时赋予进程一个优先权初值，但随着进程的
等待时间及执行时间的延长，其优先级会增加或降低。
例：线性优先级调度策略：
新建进程队列 享受服务进程队列
CPU
优先级P=P+a * t 优先级P=P- b * t (a>b>0)
FCFS、SPF 、HPF、RR
3.1.2 调度队列模型
1. 仅有进程调度的调度队列模型
时间片完 进程调度 进程完成
交互用户 事 件 出 现
就 绪 队 列
CPU
阻 塞 队 列
等待事件
图 3-1 仅具有进程调度的调度队列模型
2. 具有高级和低级调度的调度队列模型
作业 调度 后 备 队 列 时间片完 进程调度 进程完成