计算机操作系统小论文-Linux进程调度

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linux系统进程调度

linux系统进程调度

Linux系统进程调度姓名: 班级: 学号:摘要Linux 自出现以来以惊人的速度在服务器和桌面系统中获得了成功。

本文介绍了现代操作系统常见进程调度算法以及linux2.6.32中进程调度的策略并根据具体例子对Linux进程调度过程进行了具体分析。

一、最常用的操作系统调度算法有以下几种;1.先来先服务调度算法调度程序按照进程在就绪队列中的提交顺序或变为就绪状态的先后进行调度,是一种最普遍和最简单的方法,所需的系统开销最小。

该算法对所有的进程一视同仁,不能反映对实时进程或特殊要求的进程的特殊处理,在实际操作系统中,很少单独使用该算法,而是和其它一些算法配合起来使用。

2.高优先权优先调度算法1 优先权类型。

1)静态优先权,他是在创建进程时确定的,且在进程的整个运行期间保持不变。

2)动态优先权,他是在创建进程时所赋予的优先权,是可以随进程的推进或随其等待时间的增加而改变的,以便获得更好的调度性能。

2优先权调度算法的类型。

1)非抢占式优先权算法。

在这种方式下,系统一旦把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程后,该进程便一直执行下去,直至完成;或因发生某事件使该进程放弃处理机时,系统方可再将处理机重新分配给另一优先权最高的进程。

2)抢占式优先权调度算法。

这种方式下,系统同样是把处理机分配给优先权最高的进程,使之执行。

但在其执行期间,只要又出现了另一个其优先权更高的进程,进程调度程序就立即停止当前进程(原优先权最高的进程)的执行,重新将处理机分配给新到的优先权最高的进程。

3.时间片的轮转调度算法时间片轮转法一般用于进程调度,每次调度,把CPU分配队首进程,并令其执行一个时间片。

当执行的时间片用完时,由一个记时器发出一个时钟中断请求,该进程被停止,并被送往就绪队列末尾;依次循环。

4.多级反馈轮转法它是在优先级和轮转法的基础上,根据进程加入就绪队列的原因不同,将就绪队列分为多个就绪队列,不同的队列之间优先权不同,而同一个队列内的进程优先权相同而按照先来先服务的原则排列。

理解Linux的进程调度和优先级

理解Linux的进程调度和优先级

理解Linux的进程调度和优先级Linux是一种广泛使用的开源操作系统,它采用了多任务处理的方式,能够同时运行多个进程。

进程调度是Linux操作系统中非常重要的一部分,它决定了进程之间如何共享CPU资源,使得操作系统能够高效地运行。

进程调度是操作系统的核心功能之一,它负责按照一定的调度算法从就绪队列中选择一个进程并将其分配给CPU执行。

Linux操作系统采用了时间片轮转法作为默认的调度算法,即每个进程被分配一个时间片,当时间片用完之后,如果进程还未执行完毕,就会被挂起,将执行机会分配给下一个就绪进程。

这样可以保证多个进程之间的平等性,防止某个进程长时间占用CPU资源。

除了时间片轮转法,Linux操作系统还支持其他的调度算法,如优先级调度、实时调度等。

优先级调度是一种根据进程的优先级来进行调度的方法,优先级高的进程会优先获得CPU执行权。

在Linux中,每个进程都有一个静态优先级和一个动态优先级,静态优先级由进程创建时指定,而动态优先级会根据进程执行情况进行动态调整。

实时调度是一种对实时任务进行优先调度的方法,可以保证实时任务的响应时间。

Linux操作系统中,进程的优先级范围是-20到19,数值越小表示优先级越高。

根据进程的优先级,Linux操作系统按照先运行高优先级进程的原则来进行调度。

当有多个具有相同优先级的进程时,Linux会采用时间片轮转法来进行调度。

通过灵活调整进程的优先级,可以合理分配CPU资源,提高系统的整体性能和响应速度。

除了优先级调度算法外,Linux操作系统还支持实时调度算法。

实时任务对响应时间要求非常高,需要保证任务在规定的时间内完成。

为了实现实时调度,Linux操作系统引入了实时进程和实时调度策略。

实时进程是一类对时间敏感的进程,它们可以获得更高的执行优先级和更快的响应时间。

实时进程的调度策略有FIFO(先进先出)调度、循环调度等。

理解Linux的进程调度和优先级对于系统管理员和开发人员来说非常重要。

操作系统实验报告进程调度

操作系统实验报告进程调度

操作系统实验报告进程调度操作系统实验报告:进程调度引言在计算机科学领域中,操作系统是一个重要的概念,它负责管理和协调计算机系统中的各种资源,包括处理器、内存、输入/输出设备等。

其中,进程调度是操作系统中一个非常重要的组成部分,它负责决定哪个进程在何时获得处理器的使用权,以及如何有效地利用处理器资源。

实验目的本次实验的目的是通过对进程调度算法的实验,深入理解不同的进程调度算法对系统性能的影响,并掌握进程调度算法的实现方法。

实验环境本次实验使用了一台配备了Linux操作系统的计算机作为实验平台。

在该计算机上,我们使用了C语言编写了一些简单的进程调度算法,并通过模拟不同的进程调度场景进行了实验。

实验内容1. 先来先服务调度算法(FCFS)先来先服务调度算法是一种简单的进程调度算法,它按照进程到达的顺序进行调度。

在本次实验中,我们编写了一个简单的FCFS调度算法,并通过模拟多个进程同时到达的情况,观察其对系统性能的影响。

2. 短作业优先调度算法(SJF)短作业优先调度算法是一种根据进程执行时间长度进行调度的算法。

在本次实验中,我们编写了一个简单的SJF调度算法,并通过模拟不同长度的进程,观察其对系统性能的影响。

3. 时间片轮转调度算法(RR)时间片轮转调度算法是一种按照时间片大小进行调度的算法。

在本次实验中,我们编写了一个简单的RR调度算法,并通过模拟不同时间片大小的情况,观察其对系统性能的影响。

实验结果通过实验,我们发现不同的进程调度算法对系统性能有着不同的影响。

在FCFS 算法下,长作业会导致短作业等待时间过长;在SJF算法下,长作业会导致短作业饥饿现象;而RR算法则能够较好地平衡不同进程的执行。

因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的进程调度算法。

结论本次实验通过对进程调度算法的实验,深入理解了不同的进程调度算法对系统性能的影响,并掌握了进程调度算法的实现方法。

同时,也加深了对操作系统的理解,为今后的学习和研究打下了良好的基础。

操作系统实验报告进程调度

操作系统实验报告进程调度

操作系统实验报告进程调度操作系统实验报告:进程调度引言操作系统是计算机系统中最核心的软件之一,它负责管理和调度计算机的资源,提供良好的用户体验。

在操作系统中,进程调度是其中一个重要的功能,它决定了进程的执行顺序和时间片分配,对于提高计算机系统的效率和响应能力至关重要。

本篇实验报告将重点介绍进程调度的相关概念、算法和实验结果。

一、进程调度的概念进程调度是操作系统中的一个重要组成部分,它负责决定哪个进程可以使用CPU,并为其分配执行时间。

进程调度的目标是提高系统的吞吐量、响应时间和公平性。

在多道程序设计环境下,进程调度需要考虑多个进程之间的竞争和协作,以实现资源的合理利用。

二、进程调度算法1. 先来先服务调度(FCFS)先来先服务调度算法是最简单的进程调度算法之一,它按照进程到达的顺序进行调度,即先到达的进程先执行。

这种算法的优点是公平性高,缺点是无法适应长作业和短作业混合的情况,容易产生"饥饿"现象。

2. 最短作业优先调度(SJF)最短作业优先调度算法是根据进程的执行时间来进行调度的,即执行时间最短的进程先执行。

这种算法的优点是能够最大程度地减少平均等待时间,缺点是无法适应实时系统和长作业的情况。

3. 时间片轮转调度(RR)时间片轮转调度算法是一种抢占式调度算法,它将CPU的执行时间划分为固定大小的时间片,并按照轮转的方式分配给各个进程。

当一个进程的时间片用完后,它将被挂起,等待下一次调度。

这种算法的优点是能够保证每个进程都能够获得一定的执行时间,缺点是无法适应长作业和短作业混合的情况。

4. 优先级调度(Priority Scheduling)优先级调度算法是根据进程的优先级来进行调度的,优先级高的进程先执行。

这种算法的优点是能够根据进程的重要性和紧急程度进行灵活调度,缺点是可能会导致低优先级的进程长时间等待。

三、实验结果与分析在实验中,我们使用了不同的进程调度算法,并对其进行了性能测试。

《嵌入式系统》课程论文——Linux进程调度策略及内存管理机制

《嵌入式系统》课程论文——Linux进程调度策略及内存管理机制

Linux进程调度策略及内存管理机制摘要:内存是Linux内核所管理的最重要的资源之一,内存管理系统是操作系统中最为重要的部分。

对于Linux的初学者来说,熟悉Linux的内存管理非常重要。

进程是运行于虚拟地址空间的一个程序。

可以说,任何在Linux系统下运行的程序都是进程。

Linux系统中包括交互进程和批处理进程。

交互进程是由Shell控制和运行的,既可以在前台运行,也可以在后台运行。

批处理进程不属于某个终端,被提交到一个队列中以便顺序执行。

大多数的进程都需要虚拟内存。

Linux进程中最知名的属性就是它的进程号(Process Identity Number,PID)以其父进程号(Parent Process ID,PPID)。

PID、PPID都是非零正整数。

一个PID唯一地标识一个进程。

一个进程创建新进程称为创建了子进程(Child Process),创建子进程的进程称为父进程。

所有进程追溯其祖先最终都会落到进程号为1的进程身上,这个进程叫做init进程,是内核自举后第一个启动的进程。

Init进程的作用是扮演终结父进程的角色。

因为init进程永远不会被终止,所以系统总是确信它的存在,并在必要时以它为参照。

如果某个进程在它衍生出来的全部子进程结束之前被终止,就会出现必须以init为参照的情况。

此时那些失去了父进程的子进程就都会以init作为其父进程。

通过执行ps-af命令,可以列出许多父进程ID为1的进程。

Linux提供了一条pstree命令,允许用户查看系统内正在运行的各个进程之间的继承关系。

直接在命令行输入pstree,程序会以树状结构方式列出系统中正在运行的各进程之间的继承关系。

关键词:linux; 进程调度;调度策略;内存管理Linux kernel process scheduling and memory management Abstract:Linux kernel memory is managed by one of the most important resources, memory management system is the most important part of the operating system. For Linux beginners to be familiar with Linux's memory management is very important.Linux kernel memory is managed by one of the most important resources, memory management system is the most important part of the operating system. For Linux beginners to be familiar with Linux is memory management is very important.Process is running on a virtual address space of a program. Can be said that any program running under Linux system is the process. Linux system, including the interactive process and the batch process. Interactive process is controlled and run by the Shell, both running in the foreground, you can also run in the background. Batch process does not belong to a terminal, to be submitted to a queue for order execution. Most of the process requires virtual memory bstract .Linux is best-known properties of the process is its process ID (Process Identity Number, PID) to the parent process ID (Parent Process ID, PPID). PID, PPID is non-zero positive integer. A PID uniquely identifies a process. Create a new process, a process known as creating a child process (Child Process), the process of creating the child process is called parent. All processes will eventually fall back to their ancestral process of the process number 1, the body, this process is called init process is the kernel bootstrap process started after the first. Init process is playing the role of the end of the role of the parent process. Because the init process is never terminated, so the system is always convinced that it exists, and, where necessary to it as a reference. If a process in which all derived from the child process is terminated before the end, there will have to init for the reference situation. At this point those who have lost a parent on the child process to init as the parent process will be. Through the implementation of the ps-af command, you can list a number of parent process ID as a process. Linux provides a pstree command, allowing users to view system and each process is running between the inheritance. Directly on the command line input pstree, procedures will be listed in the system tree structure means the process of running the inheritance relationship between.Key words:linux; Process scheduling; Scheduling strategy; Memory management内存是Linux内核所管理的最重要的资源之一,内存管理系统是操作系统中最为重要的部分。

linux的任务调度机制

linux的任务调度机制

linux的任务调度机制摘要:1.Linux任务调度机制简介2.Linux任务调度器的工作原理3.调度策略和队列4.进程优先级和调度算法5.总结正文:Linux任务调度机制是操作系统中负责分配处理器时间片给各个进程的核心组件。

它依据特定的策略和算法,确保公平、高效地管理进程的执行。

本文将详细介绍Linux任务调度机制的各个方面。

1.Linux任务调度机制简介Linux采用基于优先级的抢占式调度算法,以确保处理器资源得到充分利用。

调度器通过周期性地在就绪队列中选择一个或多个进程,将它们分配给处理器执行。

调度器主要依据进程的优先级和当前的负载情况来决定哪个进程获得处理器资源。

2.Linux任务调度器的工作原理Linux任务调度器的核心组件是调度实体(scheduler entity),它包括进程队列、调度策略和调度算法。

调度实体根据系统的当前状态,按照策略和算法来选择下一个要执行的进程。

调度实体的工作过程分为以下几个步骤:- 进程创建:当一个新进程被创建时,调度器会为其分配一个初始优先级,并将其加入就绪队列。

- 进程执行:调度器从就绪队列中选择一个或多个进程,将它们分配给处理器执行。

执行过程中,进程可能因时间片用完或被阻塞而放弃处理器资源。

- 进程更新:调度器周期性地更新进程的优先级和状态,以反映其当前的执行情况。

- 进程退出:当进程完成执行或被终止时,调度器会将其从进程队列中移除。

3.调度策略和队列Linux调度器支持多种调度策略,如FIFO(先进先出)、SJF(短作业优先)和RR(时间片轮转)。

调度策略决定了进程在队列中的排列顺序,从而影响了调度器选择下一个进程的依据。

Linux中有两个主要的进程队列:就绪队列和运行队列。

就绪队列包含了所有等待处理器资源的进程,而运行队列则存放了当前正在执行的进程。

调度器会根据策略从就绪队列中选择一个或多个进程,将其加入运行队列。

4.进程优先级和调度算法Linux中的进程优先级是一个0-139的整数,优先级数值越低,进程获得处理器资源的机会越高。

六万字深入理解Linux进程调度

六万字深入理解Linux进程调度

六万字深入理解Linux进程调度作者简介:程磊,一线码农,在某手机公司担任系统开发工程师,日常喜欢研究内核基本原理。

目录一、进程调度概览1.1 什么是调度1.2 为什么要调度1.3 为什么能调度1.4 何时调度1.5 如何调度1.6 调度均衡1.7 调度器评价1.8 调度器历史二、进程调度框架2.1 调度队列2.2 进程唤醒2.3 调度时机2.4 调度流程2.5 调度算法2.6 进程优先级2.7 进程切换三、SMP管理3.1 CPU拓扑结构3.2 CPUMASK四、基本分时调度4.1 CFS调度模型4.2 CFS运行队列4.3 进程状态表示4.4 优先级与权重4.5 虚拟运行时间4.6 调度周期与粒度4.7 抢占调度4.8 入队与出队4.9 CFS算法评价五、总结回顾一、进程调度概览进程调度是操作系统最重要的内容之一,也是学习操作系统的重点和难点。

关于进程调度,我们首先就会问出一些问题,什么是进程调度,为什么要进程调度,如何进行调度。

下面我们用一幅图把这些问题关联起来:这张图把进程调度的所有问题和知识点都关联了起来,本文后面所有的内容都是对这张图的解释和扩展延伸,下面让我们来一一讲解。

1.1 什么是调度什么是调度?调度是CPU资源管理器。

操作系统的作用之一就是系统资源管理器。

CPU是计算机系统中最重要的资源,当然也要管理。

所有进程的运行都需要CPU,对CPU该如何管理呢?对于直接共享型的事物,我们有两种管理方法:一种是时间分割管理,另一种是空间分割管理。

由于CPU自身的特性,没有空间分割相似性,只有时间分割相似性,所以我们只能对CPU进行时间分割管理。

对CPU进行时间分割管理的具体做法就叫做进程调度。

那么调度的是什么呢?进程调度,调度的当然是进程啦,也对也不对。

我们知道进程是资源分配的单位,线程是执行的单位。

早期的时候没有多线程,进程就是线程,线程就是进程,所以此时进程调度调度的是进程。

但是当有了多线程之后,线程变成了执行的单位,进程不再是执行的单位,进程调度调度的就是线程了。

深入解读Linux进程调度Schedule【转】

深入解读Linux进程调度Schedule【转】

深⼊解读Linux进程调度Schedule【转】调度系统是现代操作系统⾮常核⼼的基础⼦系统之⼀,尤其在多任务并⾏操作系统(Multitasking OS)上,系统可能运⾏于单核或者多核CPU上,进程可能处于运⾏状态或者在内存中可运⾏等待状态。

如何实现多任务同时使⽤资源并且提供给⽤户及时的响应实现实时交互以及提供⾼流量并发等对现代操作系统的设计实现带来了巨⼤挑战,⽽Linux调度⼦系统的设计同样需要实现这些看似⽭盾的要求,适应不同的使⽤场景。

我们看到Linux是⼀个复杂的现在操作系统,各个⼦系统之间相互合作才能完成⾼效的任务。

本⽂从围绕调度⼦系统,介绍了调度⼦系统核⼼的概念,并且将其与Linux各个相关组件的关系进⾏探讨,尤其是与调度⼦系统息息相关的中断(softirq和irq)⼦系统以及定时器Timer,深⼊⽽全⾯地展⽰了调度相关的各个概念以及相互联系。

由于笔者最近在调试PowerPC相关的芯⽚,因此相关的介绍会以此为例提取相关的内核源代码进⾏解读展⽰。

涉及的代码为Linux-4.4稳定发布版本,读者可以查看源码进⾏对照。

1. 相关概念要理解调度⼦系统,⾸先需要总体介绍调度的流程,对系统有⼀个⾼屋建瓴的认识之后,再在整体流程中对各个节点分别深⼊分析,从⽽掌握丰富⽽饱满的细节。

在系统启动早期,会注册硬件中断,时钟中断是硬件中断中⾮常重要的⼀种,调度过程中需要不断地刷新进程的状态以及设置调度标志已决定是否抢占进程的执⾏进⾏调度。

时钟中断就是周期性地完成此项⼯作。

这⾥⼜引出另外⼀个现代OS的调度设计思想即抢占(preempt),⽽与其对应的概念则为⾮抢占或者合作(cooperate),后⾯会给出两者的详细区别。

时钟中断属于硬件中断,Linux系统不⽀持中断嵌套,所以在中断发⽣时⼜会禁⽌本地中断(local_irq_disable),⽽为了尽快相应其他可能的硬件事件,必须要尽快完成处理并开启中断,因此引出了中断下半部,也就是softirq的概念。

Linux操作系统实验2-进程调度的操作

Linux操作系统实验2-进程调度的操作

1.查看并创建用户的计划任务列表crontab文件;
1)查看crontab命令的帮助信息;
在终端下键入info crontab, 进入crontab帮助手册:
2)查看用户的计划任务列表;
查看特定用户的计划任务列表:
在终端下键入crontab -l -u duke 列出duke用户的所有定时任务,如下:
终端提示no crontab for duke,说明用户duke目前没有计划任务。

查看当前用户的计划任务列表:
在终端下键入crontab -l 列出当前用户的所有定时任务,如下:
终端提示no crontab for duke,说明用户duke目前没有计划任务。

2.通过crontab文件对调度进程的计划任务进行编排操作。

1)建立crontab文件;
在终端下键入crontab -e ,提示当前无crontab文件,选择编辑器并新建如下:进入VI编辑器,编辑当前crontab文件,可以看到提供了一些注解作说明。

在crontab中输入0 3 * * 1 ls /etc 并保存,实现在每周一早上三点执行ls /etc 命令。

再次查看crontab文件,可以看到已经保存。

2)使用crontab命令安装crontab文件,安排计划任务;
对于位于/home下的crontab文件,使用crontab <filename>载入crontab计划任务中,如图:
3)查看计划任务表,确认计划任务是否已被安排;
键入crontab -l,查看计划任务安排情况,如图:
4)删除计划任务列表。

在终端下键入crontab -r ,删除当前用户的crontab文件,如下:。

Linux操作系统的进程调度机制

Linux操作系统的进程调度机制

Linux操作系统的进程调度机制进程调度是操作系统中重要的一项功能,它决定了在多个进程同时运行时的优先级和时间分配。

Linux操作系统采用了多种进程调度算法,包括时间片轮转调度算法、优先级调度算法和反馈调度算法,以满足不同应用场景下的需求。

一、时间片轮转调度算法时间片轮转调度算法是Linux操作系统中最常用的调度算法之一。

它将CPU时间分为一个个时间片,每个进程在一个时间片内运行,当时间片用完后,进程被暂停,CPU切换到下一个进程。

这种调度算法公平而高效,保证了各个进程都能有公平的运行时间。

二、优先级调度算法优先级调度算法是基于进程优先级的调度方法。

Linux操作系统中每个进程都有一个优先级,优先级高的进程会被优先调度执行,而优先级低的进程会被暂时延迟。

优先级调度算法可以确保重要任务的及时执行,但也可能导致低优先级进程长时间得不到执行,产生“饥饿”现象。

三、反馈调度算法反馈调度算法是一种基于进程历史行为的动态调度算法。

Linux操作系统中的反馈调度算法将进程分为多个优先级队列,新创建的进程首先进入最高优先级队列,如果某个进程的执行时间超过了一个时间限制,该进程会被降低优先级,放入下一个较低的队列中执行。

这种调度算法可以灵活地根据进程的实际运行情况进行调整,以提高系统的整体效率。

总结:Linux操作系统采用了时间片轮转调度算法、优先级调度算法和反馈调度算法等多种进程调度算法,以满足不同应用场景下的需求。

时间片轮转调度算法保证了各个进程都能有公平的运行时间;优先级调度算法可以确保重要任务的及时执行;反馈调度算法根据进程的实际运行情况进行调整,提高了系统的整体效率。

这些调度算法共同协作,保障了Linux操作系统的稳定性和性能。

linux的任务调度机制

linux的任务调度机制

linux的任务调度机制(实用版)目录1.Linux 任务调度机制概述2.Linux 任务调度的算法3.进程调度的依据4.调度算法的复杂性5.引入线程机制后的进程管理6.Linux 与 VxWorks 任务调度机制的对比7.总结正文一、Linux 任务调度机制概述Linux 任务调度机制是操作系统中负责分配 CPU 时间片给各个进程的机制。

在 Linux 系统中,任务调度主要通过两个函数实现:周期性调度函数和主调度函数。

这些函数根据现有进程的优先级分配 CPU 时间,因此整个方法称之为优先调度。

二、Linux 任务调度的算法Linux 任务调度的算法有很多,其中最常用的是基于优先级的时间片轮转算法。

这种算法为每个进程分配一个时间片,当时间片用完时,系统会挂起当前进程,并挑选下一个优先级较高的进程来执行。

在实际应用中,进程的优先级会根据其类型、静态优先级、实时优先级等因素进行调整。

三、进程调度的依据进程调度的依据主要包括以下几点:1.进程的类型:实时进程和普通进程。

实时进程具有较高的优先级,优先于普通进程运行。

2.进程的静态优先级:静态优先级是根据进程的类型和特性来设定的,优先级较高的进程更容易获得 CPU 时间片。

3.进程的剩余时间片:每个进程都有一个时间片,当时间片用完时,进程会被挂起。

剩余时间片越多,进程获得 CPU 时间片的可能性越大。

4.进程的I/O和计算负载:进程的I/O负载和计算负载也会影响进程的调度。

I/O负载较重的进程会优先获得CPU时间片,以提高系统的响应速度。

四、调度算法的复杂性调度算法非常复杂,需要综合考虑多个因素。

在实际应用中,操作系统通常采用动态调度算法,根据系统的实时状态和任务需求来调整调度策略。

五、引入线程机制后的进程管理引入线程机制后,进程管理主要负责管理线程之间的数据共享、进程地址空间和交换空间等资源。

线程之间共享资源,而进程则负责资源分配和管理。

六、Linux 与 VxWorks 任务调度机制的对比Linux 和 VxWorks 的任务调度机制有很多不同之处。

浅析Linux中的进程调度

浅析Linux中的进程调度

浅析Linux中的进程调度2016-11-22前⾯在看软中断的时候,牵扯到不少进程调度的知识,这⽅⾯⾃⼰确实⼀直不怎么了解,就趁这个机会好好学习下。

现代的操作系统都是多任务的操作系统,尽管随着科技的发展,硬件的处理器核⼼越来越多,但是仍然不能保证⼀个进程对应⼀个核⼼,这就势必需要⼀个管理单元,负责调度进程,由管理单元来决定下⼀刻应该由谁使⽤CPU,这⾥充当管理单元的就是进程调度器。

进程调度器的任务就是合理分配CPU时间给运⾏的进程,创造⼀种所有进程并⾏运⾏的错觉。

这就对调度器提出了要求:1、调度器分配的CPU时间不能太长,否则会导致其他的程序响应延迟,难以保证公平性。

2、调度器分配的时间也不能太短,每次调度会导致上下⽂切换,这种切换开销很⼤。

⽽调度器的任务就是:1、分配时间给进程 2、上下⽂切换所以具体⽽⾔,调度器的任务就明确了:⽤⼀句话表述就是在恰当的实际,按照合理的调度算法,切换两个进程的上下⽂。

调度器的结构在Linux内核中,调度器可以分成两个层级,在进程中被直接调⽤的成为通⽤调度器或者核⼼调度器,他们作为⼀个组件和进程其他部分分开,⽽通⽤调度器和进程并没有直接关系,其通过第⼆层的具体的调度器类来直接管理进程。

具体架构如下图:如上图所⽰,每个进程必然属于⼀个特定的调度器类,Linux会根据不同的需求实现不同的调度器类。

各个调度器类之间具备⼀定的层次关系,即在通⽤调度器选择进程的时候,会从最⾼优先级的调度器类开始选择,如果通⽤调度器类没有可运⾏的进程,就选择下⼀个调度器类的可⽤进程,这样逐层递减。

每个CPU会维护⼀个调度队列称之为就绪队列,每个进程只会出现在⼀个就绪队列中,因为同⼀进程不能同时被两个CPU选中执⾏。

就绪队列的数据结构为struct rq,和上⾯的层次结构⼀样,通⽤调度器直接和rq打交道,⽽具体和进程交互的是特定于调度器类的⼦就绪队列。

调度器类在linux内核中实现了⼀个调度器类的框架,其中定义了调度器应该实现的函数,每⼀个具体的调度器类都要实现这些函数。

计算机操作系统小论文-Linux进程调度

计算机操作系统小论文-Linux进程调度

Linux进程调度一、概述自1991年Linux操作系统出现以来,Linux操作系统以令人惊异的速度迅速在服务器和桌面系统中获得了成功。

它已经被业界认为是未来最有前途的操作系统之一,并且在嵌入式领域,由于Linux操作系统具有开放源代码、良好的可移植性、丰富的代码资源以及异常的健壮,使得它获得越来越多的关注。

[1]本文分析了Linux操作系统中几种常用的调度算法。

二、高级、中级和低级调度在操作系统中,存在很多种调度,如用户提交作业的调度、运行进程的调度、I/O 请求的调度、存储空间切换的调度等。

在不同的操作系统中所采用的调度方式不完全相同,在执行调度时所采用的调度算法也可能不同。

因此,可从不同的角度对调度进行分类。

常用的一种分类方法是按调度的层次,把调度分为高级调度、中级调度和低级调度。

(1)高级调度高级调度通常也称作业调度,用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存,准备执行。

系统接纳一个作业后,将它变为一个或者多个进程,为它们分配除了处理机之外的必要的系统资源后,将其排入就绪队列,准备执行。

值得注意的是,在批处理系统中,作业进入系统后,是先驻留在外存上的,因此,需要有作业调度,以将它们分批装入内存;在分时系统中,为了能及时响应,用户通过键盘输入的命令或数据等,都是直接送入内存,因而无须配置作业调度;类似地,在实时系统中,通常也不需要作业调度。

(2)中级调度中级调度大多针对于分时系统,是按一定的算法在内存和外存之间进行进程对换,目的在于缓和内存的紧张。

为此,应使那些暂时不具备执行条件的进程不再占用宝贵的内存空间,将它们挂起并调至外存上等待,称此时进程的状态为挂起状态。

当这些进程重新又具备执行条件,且内存已空闲时,再由中级调度决定,将外存上哪些已具备执行条件的进程解除挂起后重新调入内存,排在进程就绪队列上,等待进程调度。

由此可见,中级调度实质上是决定允许哪些进程有资格参与竞争处理机资源。

中级调度实施的方法是“挂起”和“解除挂起”进程,将进程的程序和数据在内存与外存间进行对换,以达到短期调整系统负荷的作用。

Linux操作系统论文(精选8篇) 2021

Linux操作系统论文(精选8篇) 2021

随着网络得不断发展,网络安全是我们应该时刻注意得问题。

Linux系统是类unix得网络操作系统,应用日益广泛,特别是在网络服务器方面,其安全性问题也逐渐突出,受到人们更多得关注。

下面是搜素整理得Linux操作系统论文8篇,供大家借鉴参考。

Linux操作系统论文第一篇:Linux操作系统组成及应用---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------感谢使用本套资料,希望本套资料能带给您一些思维上的灵感和帮助,个人建议您可根据实际情况对内容做适当修改和调整,以符合您自己的风格,不太建议完全照抄照搬哦。

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------感谢使用本套资料,希望本套资料能带给您一些思维上得灵感和帮助,个人建议您可根据实际情况对内容做适当修改和调整,以符合您自己得风格,不太建议完全照抄照搬哦。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------摘要:针对于Linux操作系统来说,需要对于该套系统得功能以及在实际当中得应用做出系统性得分析探讨,从而有效得提升该套系统在各个领域当中得应用,进而使其能够为社会上各个领域得发展做出更大得贡献。

linux的任务调度机制

linux的任务调度机制

linux的任务调度机制(原创版)目录1.Linux 任务调度机制概述2.Linux 任务调度的算法3.进程调度的依据4.调度器的实现5.进程切换的过程6.Linux 与 VxWorks 任务调度机制的对比7.总结正文一、Linux 任务调度机制概述Linux 的任务调度机制是基于优先级的调度,其目标是在所有可运行状态的进程中选择最值得运行的进程投入运行。

选择进程的依据是每个进程的 taskstruct 结构中的四项:policy、priority、counter、rtpriority。

其中,policy 是进程的调度策略,用来区分实时进程和普通进程,实时进程优先于普通进程运行;priority 是进程(包括实时和普通)的静态优先级;counter 是进程剩余的时间片,它的起始值就是时间片的大小;rtpriority 是实时进程的动态优先级。

二、Linux 任务调度的算法Linux 中的任务调度算法有很多,但其核心思想是基于时间片轮转的。

每个进程都有一个自己的时间片,当时间片到了,就会被挂起,然后系统挑选下一个合适的进程来执行。

至于谁合适,那就要看算法了,优先级,是不是饥饿,I/O 型还是运算型,都要考虑的。

调度算法比较复杂庞大,不是这里说的清楚的。

三、进程调度的依据进程调度的依据是每个进程的 taskstruct 结构中的四项:policy、priority、counter、rtpriority。

这四项是选择进程的依据。

其中,policy 是进程的调度策略,用来区分实时进程和普通进程,实时进程优先于普通进程运行;priority 是进程(包括实时和普通)的静态优先级;counter 是进程剩余的时间片,它的起始值就是时间片的大小;rtpriority 是实时进程的动态优先级。

四、调度器的实现Linux 中的调度器实现是基于两个函数:周期性调度函数和主调度函数。

这些函数根据现有进程的优先级分配 CPU 时间。

Linux进程调度策略

Linux进程调度策略

Linux进程调度策略的研究摘要:进程调度是多任务操作系统的核心,本文描述了Linux进程调度的过程。

Linux系统中的每个进程用task_struct结构来描述,进程调度的依据是task_struct结构中的policy、priority、counter 和rt_priority。

Linux根据policy 将进程划分为实时和普通两类,普通进程采用动态优先调度,实时进程采用先来先服务(FIFO)调度和时间片轮转(RR)调度。

关键词:Linux,进程,调度策略,优先级,时间片1.前言进程调度的实质是资源的分配,如何使系统能够保持较短的响应时间和较高的吞吐量,如何在多个可运行的进程中选取一个最值得运行的进程投入运行是操作系统调度器的主要任务。

一个好的调度算法应该考虑到公平、高效、响应时间、周转时间、吞吐量等诸多因素。

进程调度是操作系统的核心,调度算法的优劣直接关系到系统的运行效率。

本文以Linux操作系统为例,详细描述其进程调度策略,以希望对进程调度过程有更为感性的认识。

2.Linux进程调度原理进程是动态的,一个进程的所有信息都被放在其对应的task_struct数据结构中。

每当一个新的进程创建时,一个新的task_struct结构将分配给该进程,并同时增加到进程向量的数组中。

系统还有一个当前进程指针,用来指向当前正在运行的进程。

task_struct实际上就是通常所说的“进程控制块”PCB,它是系统对进程控制的惟一且最有效的手段。

2.1进程调度的依据调度程序运行时,要在所有可运行状态的进程中选择最值得运行的进程投入运行。

在每个进程的task_struct结构中有:policy、priority、counter、rt_priority,这4 项就是选择进程的依据。

其中policy是进程的调度策略,用于区分实时进程和普通进程,实时进程优先于普通进程运行;priority是进程(包括实时和普通)的静态优先级;counter是进程剩余的时间片,它的起始值就是priority的值;由于counter在后面计算一个处于可运行状态的进程值得运行的程度goodness时起重要作用,因此,counter也可以看作是进程的动态优先级。

解析Linux系统中的进程调度范本1份

解析Linux系统中的进程调度范本1份

解析Linux系统中的进程调度范本1份解析Linux系统中的进程调度 1解析Linux系统中的进程调度操作系统要实现多进程,进程调度必不可少。

有人说,进程调度是操作系统中最为重要的一个部分。

我觉得这种说法说得太绝对了一点,就像很多人动辄就说“某某函数比某某函数效率高__倍"一样,脱离了实际环境,这些结论是比较片面的。

而进程调度究竟有多重要呢?首先,我们需要明确一点:进程调度是对TASK___状态的进程进行调度(参见《linux进程状态浅析》)。

如果进程不可执行(正在睡眠或其他),那么它跟进程调度没多大关系。

所以,如果你的系统负载非常低,盼星星盼月亮才出现一个可执行状态的进程。

那么进程调度也就不会太重要。

哪个进程可执行,就让它执行去,没有什么需要多考虑的。

反之,如果系统负载非常高,时时刻刻都有N多个进程处于可执行状态,等待被调度运行。

那么进程调度程序为了协调这N个进程的执行,必定得做很多工作。

协调得不好,系统的性能就会大打折扣。

这个时候,进程调度就是非常重要的。

尽管我们平常接触的很多计算机(如桌面系统、网络服务器、等)负载都比较低,但是linux作为一个通用操作系统,不能假设系统负载低,必须为应付高负载下的进程调度做精心的设计。

当然,这些设计对于低负载(且没有什么实时性要求)的环境,没多大用。

极端情况下,如果CPU的负载始终保持0或1(永远都只有一个进程或没有进程需要在CPU上运行),那么这些设计基本上都是徒劳的。

优先级现在的操作系统为了协调多个进程的“同时”运行,最基本的手段就是给进程定义优先级。

定义了进程的优先级,如果有多个进程同时处于可执行状态,那么谁优先级高谁就去执行,没有什么好纠结的了。

那么,进程的优先级该如何确定呢?有两种方式:由用户程序指定、由内核的调度程序动态调整。

(下面会说到)linux内核将进程分成两个级别:普通进程和实时进程。

实时进程的优先级都高于普通进程,除此之外,它们的调度策略也有所不同。

linux的进程管理论文

linux的进程管理论文

linux的进程管理论⽂ 随着计算机开发以及教学⼯作的深⼊,⼤家也不可避免的要接触到基于Linux内核的各种操作系统。

这是店铺为⼤家整理的linux的进程管理论⽂,仅供参考! linux的进程管理论⽂篇⼀ 基于Linux系统中进程调度分析 摘要]Linux是⼀个多⽤户多任务的操作系统,Linux中实现了对多个进程公平、⾼效的调度,并不是采⽤单⼀的调度策略,⽽是⼏种调度策略有机地综合应⽤。

[关键词] 进程调度优先级时间⽚轮转实时进程 在任何⼀种操作系统中,进程调度⼀直是⼀个核⼼问题,进程调度策略的选择对整个系统性能有⾄关重要的影响,⼀个好的调度算法应该考虑很多⽅⾯:公平、有效、响应时间、周转时间、系统吞吐量等等,但这些因素之间⼜是相互⽭盾的,最终的取舍根据系统要达到的⽬标⽽定,本⽂以Linux操作系统为例,分析其进程调度策略,以期对进程调度过程有更深层次的认识。

⼀、 Linux的进程调度 Linux⽀持多进程,进程控制块PCB(Process Control Block)是系统中最为重要的数据结构之⼀,⽤来存放进程所必需的各种信息,PCB⽤结构task-struct来表⽰,包括进程的类型、进程状态、优先级、时钟信息等,Linux系统中,进程调度操作由schedule()函数执⾏,这是⼀个只在内核态运⾏的函数,函数代码为所有进程共享。

⼆、 linux的进程调度时机 Linux的进程调度时机与现代操作系统中的调度时机基本⼀致,为了判断是否可以执⾏内核的进程调度程序来调度进程,Linux中设置了进程调度标志need-resched,当标志为1时,可执⾏调度程序.通常,Linux调度时机分以下两种情况:(1)主动调度:指显式调⽤schedule()函数明确释放CPU,引起新⼀轮调度.⼀般发⽣在当前进程状态改变,如:进程终⽌、进程睡眠、进程对某些信号处理过程中等,(2)被动调度:指不显⽰调⽤schedule()函数,只是PCB中的need-resched进程调度标志,该域置位为1将引起新的进程调度,⽽每当中断处理和系统调⽤返回时,核⼼调度程序都会主动查询need-resched的状态(若置位,则主动调⽤schedule()函数),⼀般发⽣在新的进程产⽣时、某个进程优先级改变时、某个进程等待的资源可⽤被唤醒时、当前进程时间⽚⽤完等。

Linux进程调度算法分析

Linux进程调度算法分析

Linux进程调度算法分析摘要:基于X86平台Linux2.6.26内核进程调度部分代码,刨析Linux进程调度算法,对算法的原理,实现和复杂度进行了分析并提出了算法改进措施。

1. Linux进程调度概述Linux系统支持用户态进程和内核线程,需要说明的是,Linux没有提供用户态线程支持,实现用户态线程需要引入第三方线程库。

操作系统进程调度是整个操作系统理论的核心,在设计进程调动机制需要考虑的具体问题主要有:1)调度的时机:在什么情况下,什么时候进行调度。

2)调度的“政策”(policy):根据什么准则挑选下一个进入运行的进程。

3)调度的方式:是“可剥夺”(preemptive)还是“不可剥夺”(nonpreemptive)。

图1.2.1给出了Linux进程状态转换关系:图1 Linux进程状态转换图Linux进程调度分为自愿调度和强制调度两种。

1)在内核空间,一个进程可以通过schedule()启动一次调度,也可以在调用schedule()之前,将本进程状态设置为TASK_INTERRUPTIBLE或TASK_UNINTERRUPTIBLE,暂时放弃运行而进入睡眠。

这通常发生在来自用户空间的系统调用被阻塞。

在用户空间,用户进程可以通过系统调用nanosleep()达到目的。

2)调度还可以是非自愿的。

在一定条件下,内核会强制性剥夺当前进程运行而调度其他进程进入运行。

Linux调度政策基础是时间片轮转+优先级抢占的结合,为了满足不同应用的需要,内核提供了三种调度方法:1)SCHED_FIFO实时调度策略,先到先服务2)SCHED_RR实时调度策略,时间片轮转3)SCHED_NORMAL 分时调度策略(在2.6内核以前为SCHED_OTHER)。

用户进程可以通过系统调用sched_setscheduler()设定自己的调度策略。

SCHED_FIFO和SCHED_RR的区别是,前者只有在就绪队列中有优先级更高的进程,或进程被阻塞,或自愿调用阻塞原语(如sleep_on_interruptible)的情况下,才会放弃CPU,而如果调度策略是后者,当前进程与就绪队列里其他进程按Round Robin方式共享CPU。

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Linux进程调度一、概述自1991年Linux操作系统出现以来,Linux操作系统以令人惊异的速度迅速在服务器和桌面系统中获得了成功。

它已经被业界认为是未来最有前途的操作系统之一,并且在嵌入式领域,由于Linux操作系统具有开放源代码、良好的可移植性、丰富的代码资源以及异常的健壮,使得它获得越来越多的关注。

[1]本文分析了Linux操作系统中几种常用的调度算法。

二、高级、中级和低级调度在操作系统中,存在很多种调度,如用户提交作业的调度、运行进程的调度、I/O 请求的调度、存储空间切换的调度等。

在不同的操作系统中所采用的调度方式不完全相同,在执行调度时所采用的调度算法也可能不同。

因此,可从不同的角度对调度进行分类。

常用的一种分类方法是按调度的层次,把调度分为高级调度、中级调度和低级调度。

(1)高级调度高级调度通常也称作业调度,用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存,准备执行。

系统接纳一个作业后,将它变为一个或者多个进程,为它们分配除了处理机之外的必要的系统资源后,将其排入就绪队列,准备执行。

值得注意的是,在批处理系统中,作业进入系统后,是先驻留在外存上的,因此,需要有作业调度,以将它们分批装入内存;在分时系统中,为了能及时响应,用户通过键盘输入的命令或数据等,都是直接送入内存,因而无须配置作业调度;类似地,在实时系统中,通常也不需要作业调度。

(2)中级调度中级调度大多针对于分时系统,是按一定的算法在内存和外存之间进行进程对换,目的在于缓和内存的紧张。

为此,应使那些暂时不具备执行条件的进程不再占用宝贵的内存空间,将它们挂起并调至外存上等待,称此时进程的状态为挂起状态。

当这些进程重新又具备执行条件,且内存已空闲时,再由中级调度决定,将外存上哪些已具备执行条件的进程解除挂起后重新调入内存,排在进程就绪队列上,等待进程调度。

由此可见,中级调度实质上是决定允许哪些进程有资格参与竞争处理机资源。

中级调度实施的方法是“挂起”和“解除挂起”进程,将进程的程序和数据在内存与外存间进行对换,以达到短期调整系统负荷的作用。

所以中级调度也常称为进程对换。

中级调度实际上就是存储器管理中的进程对换功能。

(3)低级调度低级调度就是指进程调度,它决定就绪队列中的哪个进程可以获得处理机。

被低级调度选中的进程将实际获得处理机,并可立即在处理机上执行它的程序。

在以进程为单位的操作系统中,进程调度是最基本的调度,在 3 种基本类型的操作系统中,都必须配置低级调度。

三、进程调度的方式进程调度通常有以下两种方式。

(1)非剥夺方式非剥夺方式也称非抢占方式。

采用这种调度方式时,一旦把处理机分配给某个进程后,便让该进程一直执行,直至该进程完成或发生某事件而被阻塞时,才把处理机分配给其他进程,决不允许其他进程强占已分配出去的处理机。

这种调度方式的优点是实现简单、系统开销小,适用于大多数的批处理系统环境。

但它难以满足紧急任务的要求——立即执行,因而可能造成难以预料的后果。

显然,在要求比较严格的实时系统中,不宜采用这种调度方式。

(2)剥夺方式剥夺方式也称抢占方式,其含义是根据某种原则,强行剥夺现行进程正在使用的处理机,并把处理机分配给其他进程。

剥夺原则如下所述。

①优先级原则。

通常对一些重要和紧急的进程,赋予较高的优先级。

优先级高的进程可以剥夺优先级低的进程而执行。

②短进程优先原则。

当到达的进程比正在执行的进程明显短时,将剥夺长进程的执行而优先执行短进程。

③时间片原则。

每个进程被分配给一个同样的时间片,时间片用完后重新进行处理机调度。

④强制性剥夺。

极重要的进程或人工干预,强制引起处理机调度。

四、进程调度算法在Linux操作系统中,有五种常用的进程调度算法:先来先服务(FCFS)调度算法、短进程优先(SPF)调度算法、高优先级优先(HPF)调度算法、时间片轮转法(RR)以及多级反馈队列调度算法。

1. 先来先服务(FCFS)调度算法在进程调度中,采用FCFS调度算法时,进程调度程序从就绪进程队列中,选择一个最先进入队列的进程,把CPU分配给它,让它进入执行状态。

该进程一直执行,直到进程完成或因等待某事件发生阻塞时,才放弃CPU。

为了实现FCFS调度算法,系统只要按先进先出(FIFO)规则建立进程就绪队列即可,也就是进程控制块入队时加在队列末尾,调度出队时从队列首开始顺序扫描,将相关的PCB调度移出相应队列。

FCFS调度算法具有一定的公平性,并且实现也比较容易,这是它的优点。

但是,它的缺点是实际上不公平,它比较有利于长进程,而不利于短进程。

因为对于那些执行时间较短的进程来说,如果它们在某些执行时间很长的进程开始执行之后到达,则短进程将等待很长的时间。

在实际操作系统中,尽管很少单独使用FCFS算法,但FCFS算法可以和其他一些算法配合起来使用。

2. 短进程优先(SPF)调度算法短进程优先(SPF)调度算法,是指对执行时间短的进程优先调度的算法。

SPF是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或因等待某事件发生而放弃处理机时,再重新调度。

采用SPF算法,平均周转时间比FCFS调度算法有很多改善,这是它的优点。

SPF 调度算法的缺点也很多:第一,对长进程非常不利。

长进程的周转时间往往比较长,更严重的是存在着不确定的延迟现象。

第二,紧迫进程不能及时处理。

该算法完全未考虑进程的紧迫程度,调度程序仅按照进程运行时间从短到长按部就班地进行调度,因而不能保证紧迫性的进程得到及时处理。

第三,执行时间的估计值不准确。

由于进程的长短只是根据用户所估计的执行时间而定,所以有的用户为了先得到调度而有意缩短其进程的估计执行时间,致使该算法不一定能真正做到短进程优先调度。

3. 高优先级优先(HPF)调度算法考虑到系统中的紧迫进程能得到优先处理,引入了高优先级优先(HPF)调度算法,处理机总是分配给就绪进程队列中优先级最高的进程。

为了加速进程调度,进程就绪队列按优先级由高到低排列,调度时,只要把处理机分配给队首进程即可。

HPF进程调度可以是剥夺式或非剥夺式的。

在非剥夺方式下,系统一旦把处理机分配给就绪队列中优先级最高的进程后,该进程便一直执行下去,直到被阻塞。

在剥夺方式下,系统同样是把处理机分配给就绪队列中优先级最高的进程,使之运行。

一旦出现了另一个优先级更高的就绪进程时,便立即实施剥夺。

进程调度程序就停止原最高优先级进程的运行,而将处理机分配给新出现的优先级最高的进程。

因此,系统将保证在任何时刻现行进程的优先级不低于任一就绪进程的优先级。

显然,剥夺式HPF 算法更严格地反映了优先级的特征,使得高优先级进程能尽快完成其任务,当然也增加了一定的系统开销。

在采用高优先级优先调度算法的系统中,进程的优先级对进程的调度至关重要,因为优先级的高低将直接影响到就绪进程被调度执行的次序。

进程的优先级可采用静态优先级和动态优先级两种,优先级可由用户自定或由系统确定。

(1)静态优先级静态优先级是在创建进程时确定进程的优先级,并且规定优先级在进程的整个生命期中都保持不变。

一般地,优先级用某一范围内的一个整数表示,例如,用0~63或0~255 中的某一整数表示。

在不同的操作系统中的优先级的用法也有不同,有些系统用“0”表示优先级最高,数值越大,优先级愈低;有些系统则正好相反,优先级的高低正好与整数值的大小相一致,“0”表示优先级最低。

一般地,进程的静态优先级可根据进程类型(系统进程或用户进程)、进程功能以及资源需求等来指定。

静态优先级调度算法的优点是简单易行、系统开销小。

其缺点是不太灵活,很可能出现低优先级的进程长期得不到调度而等待的情况。

因此,静态优先级调度算法仅适用于实时要求不太高的系统。

(2)动态优先级在创建一个进程时,根据进程的基本特性为其设置一个初始优先级,而后在进程的运行过程中,随着进程特性和运行环境的变化而动态地改变进程的优先级。

例如,使进程的优先级随其等待CPU 的时间的增长而提高,随其占用CPU 时间的增长而降低。

这样,即使低优先级进程,也会因其优先级逐渐提高而被调度选中。

显然,动态优先级的采用,使相应的优先级调度算法比较灵活、科学,可防止有些进程一直得不到调度或有些进程长期垄断处理机的情况出现。

但是,系统动态地确定进程的优先级需要花费相当多的程序执行时间,因而系统开销较大。

4. 时间片轮转法(RR )时间片轮转法(RR )的基本思路是让每个进程在就绪队列中的等待时间与享受服务的时间成比例。

时间片轮转法的基本思想是将CPU 的处理时间分成固定大小的时间片。

如果一个进程在被调度选中之后用完了系统规定的时间片,但未完成要求的任务,则它自行释放自己所占有的 CPU ,而排到就绪队列的末尾,等待下一次调度。

同时,进程调度程序又去调度当前就绪队列中的第一个进程。

RR 的原理如图1所示。

图1 时间片轮转法 在RR 中,事件片长度的选取非常重要。

首先,时间片长度的选择会直接影响系统开销和响应事件。

如果时间片长度过短,则进程切换次数大大增加,从而加重了系统开销。

如果时间片长度过长,比如一个时间片能保证就绪队列中所需执行时间最长的进程能执行完毕,则轮转法变成了先来先服务(FCFS )调度算法。

一般来说,时间片长度q 的选择是根据系统对响应时间的要求R 和就绪队列中所允许的最大进程数N MAX 确定的。

即[3]q=R/N MAX5. 多级反馈队列调度算法前面介绍的几种进程调度算法,都有一定的局限性。

在实际系统中,所采用的调度模式往往是这些基本调度算法的结合。

图 1 是多级反馈队列调度算法的完成示意。

多级反馈队列就是综合了FCFS、RR和HPF的一种进程调度算法,其原理如图2,基本思想如下所述。

(1)系统按优先级设置N个就绪进程队列,第一级队列的优先级最高,其余队列的优先级逐个降低,第N级队列的优先级最低。

(2)每个就绪队列对应有一个时间片Si(i=1,2,…,n),且有S1<S2<…<Sn;(3)除第n个队列按RR法调度外,其余各个队列均按FCFS调度。

(4)当一个新进程被建立后首先进入第一队列末尾,按FCFS原则排队等待调度。

当轮到该进程执行时,如能在该时间片S1内完成,便可准备撤离系统;如果它在一个时间片结束时尚未完成,调度程序便将该进程转入第二个队列的末尾,同样地按FCFS原则等待调度执行;如果它在第二个队列中运行一个时间片S2后仍未完成,再将它转入第三个队列末尾,按FCFS原则排队等待调度执行。

如此下去,当一个长进程从第一个队列降到第N队列后,在第N队列中便采用RR法调度运行。

(5)由于第一级队列的优先级最高,其余队列的优先级逐个降低,第N级队列的优先级最低,所以仅当第一个队列空闲时,调度程序才调度第二个队列的进程运行;一般仅当1~(i-1)队列均空时,才会调度第i个队列中的进程运行。

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