中断与处理机调度sPPT课件
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电网运行和调度知识PPT课件
调度操作执行
调度指令的下达
根据调度计划和实时运行情况， 下达调度指令给相关发电厂和输 配电企业，指导其进行电力生产
和输送。
实时监控与调整
对电网运行状态进行实时监控， 及时发现和解决安全隐患，确保
电网运行的稳定性和可靠性。
调度自动化系统
利用自动化系统收集电网运行数 据、分析运行状态、预测未来趋 势，提高调度操作的效率和准确
调度机构需要实时监测电网的供需情况，合理安排发电计 划，确保电力供需平衡，避免出现电力短缺或过剩的情况。
指挥处理异常和事故
当电网出现异常或发生事故时，调度机构需要迅速作出判 断和指挥，采取有效措施防止事故扩大，尽快恢复电网的 正常运行。
调度工作流程
实时监测
数据分析
调度人员需要实时监测电网的运行状态， 包括电压、电流、功率等各项参数，以及 各发电厂和用户的运行情况。
性。
调度安全保障
安全风险评估
对电网运行过程中可能出现的安全风险进行评估，制定相应的预 防措施和应急预案。
安全控制措施
采取一系列安全控制措施，如限电、错峰、需求响应等，确保电网 在异常情况下仍能保持安全稳定运行。
调度人员培训
定期对调度人员进行培训和演练，提高其应对突发事件的能力和安 全意识。
04 电网异常与事故处理
支援与协调
调度员及时向上级汇报事故情 况，请求支援，并与相关部门 协调处理事故。
恢复与总结
在事故处理完毕后，调度员应 组织相关人员进行恢复工作， 并对事故进行总结分析，提出
改进措施。
05 电网调度优化与改进
调度策略优化
调度策略调整
根据电网运行状况和负荷需求，适时调整调度策 略，确保电网安全、经济、高效运行。
调度自动化系统介绍PPT课件(PPT47页)
调度自动化功能简介
电网调度自动化功能分低、中、高三档 低档：SCADA 中档：SCADA+AGC/EDC 高档：SCADA+AGC/EDC+SA(总称EMS) 网、省两级调度自动化系统应根据调度职责范围逐步实现
以下总体功能：数据采集和监控，自动发电控制和经济调 度，实用安全分析，计算机通信。
安全监控(SCADA)是指信息收集、处理和控制的自动 化系统，通过人机系统的屏幕显示(CRT)和调度模拟 盘，对电网运行进行在线的安全监视，并有越限告警、 记录、打印制表、事故追忆、本系统自检，远动通道 状态的监测等功能。对电网中重要断路器进行遥控， 对变压器分接头、调相机及电容器等无功功率补偿设 备进行自动调节或投切，实现电压监控。
EDC 经济调度控制, 用以确定最经济的发电调度以满足给定的负荷水平。 SA 安全分析 VQC 电压无功控制
主网系统
调度员工作站
大屏幕 模拟 投影 屏
SCADA服务器
HIS服务器
磁盘 阵列
PAS服务器
打印机
骨干交换机
报表工 维护工 作站 作站
前置服务器
网络 GPS
① 2台SCADA服务器用于完成数据的接收，规约的解释，SCADA计算和越限、 变位处理等。
控制系统 PAS(Power Advance Software)电力系统基本应用和电力高级应用软件 AGC 自动发电控制,它是能量管理系统（EMS）的重要组成部分。按电网
高度中心的控制目标将指令发送给有关发电厂或机组，通过电厂或机组的 自动控制调节装置，实现对发电机功率的自动控制。。
DTS(Dispatcher Training Simulator System )调度员培训仿真系统 MIS(Management Information System)管理信息系统 DMIS(Management Information System)调度管理信息系统
中断与trap(现在赶进度将来停止)
陷入的优先级
p99
• 相当于中断优先级的8.总是高于处理机优先级。 • 无论当前CPU优先级的值是多少，trap发生都会马上得到处理。
二、中断和trap向量
• 中断和trap拥有相应的中断和trap向量。 • 中断和trap向量是一些预设的PSW值和pc值的存放地址。
设备 中断优先级（总线请求） 中断向量存放地址 新PSW 060 064 0100 0104 0200 0220 br4 br4 br6 br6 br4 br5 中断处理程序 klin klou kwlp kwlp lpou rkio TTY终端（输入） 4 TTY终端（输出） 4 电源频率时钟 可编程时钟 行打印机LP-11 块设备RK-11 6 6 4 5
spln()
• • • • • • • • • • • • _spl4 _spl5 bis $340,PS //PS设置为7 bic $100,PS //处理器优先级设置为5或4 rts pc _spl6: bis $340,PS//PS设置为7 bic $40,PS //处理器优先级6 rts pc _spl7: bis $340,PS //处理器优先级7 rts pc
④
块设备 I/O块设备 I/O块设备 完成数据传 提出中 将数据传递 断请求 到用户进程 递工作 P1的数据缓 冲区
外部设备完成数据传 递到数据寄存器 问题：CPU在执行中断处理时， 在做什么？ CPU将数据从外设的数据寄存器 传递到进程p1的数据缓冲区。
中断处理机制
磁盘设备
图5-1 P96
进程p1 进程p2
外部设备的数据传递过程
①
CPU执 行用 户进 程P1 I/O块 设备 空闲
用户进程 p1提出块 设备数据 传递请求
嵌入式操作系统_第3章 处理机调度
短作业优先调度算法的特点
算法调度性能较好，
例如上例中，
先来先服务
短作业优先
平均周转时间
2.8
2.45
平均带权周转时间
5.25
3.85
但对长作业不利，未考虑作业的紧迫程度， 运行时间为估计。
调度算法
先来先服务调度算法 短作业（进程）优先调度算法 时间片轮转调度算法 优先权调度算法 最高响应比优先调度算法 多级队列调度算法
抢占方式
抢占方式：又称剥夺方式、可剥夺方式。这 种调度方式是指允许调度程序根据某种原则 去停止正在执行的进程，将已分配给该进程 的处理机重新分配给其他进程。
高级调度主要用于多道批处理系统中，在分 时和实时系统中不设高级调度。
2.中级调度
中级调度又称内存调度，其功能是将内存中 暂时不用的信息移到外存，以腾出空间给内 存中的进程使用，或将需要的信息从外存读 入内存。
引入中程调度的目的是提高内存利用率和系 统吞吐量。
中级调度的运行频率介于两者之间。
事 件 出 现
时间片完 就绪 队列 阻塞队列
进程调度
进程完成 CP U
等待事件
3.2.2 选择调度算法的准则
由于操作系统的类型及目标不同，因此选择 的调度算法也不同。
选择调度算法有以下准则：
面向系统的准则 面向用户的准则
面向用户的准则
周转时间短：指从作业提交到作业完成的时 间间隔。
微机不太重要。
周转时间
作业的周转时间是指从作业提交到作业完 成之间的时间间隔。
平均周转时间是指多个作业的周转时间的 平均值。ｎ个作业的平均周转时间：
T =（T1＋T2＋ … ＋Tn）／n（Ti为作业ｉ 的周转时间）
第3章_进程调度
二、常用的调度方法
1. 先来先服务（FCFS算法） 按照作业提交或进程变为就绪状态的先后次序，分派CPU； 当前作业或进程占用CPU，直到执行完或阻塞，才主动地出让 CPU。
特点：非常简单，易于实现；但对短作业而言，带权周转时 间可能太大。
按FCFS原则的进程调度
进程名 到达时间 服务时间 开始时 间 完成时 间 周转时 间 带权周 转时间
A
B
0
2
3
6
0 3
3 9 13
3
1.00
7
9 12 12
1.17
2.25 2.40 6.00
C
D E
4
6 8
4
5 2
9
13 18
18
20
2.短作业（进程）优先 对执行时间短的作业（进程）优先分派处理机。
特点：
•比FCFS改善了平均周转时间和平均带权周转时间，缩短作业
的等待时间，提高了系统的吞吐量； •对长作业非常不利，可能长时间得不到执行； •难以准确估计作业（进程）的执行时间，从而影响调度性能 按什么标准： 时间？ 什么是短作业？ 以前没有执行过！ 程序长度？
仅当较高优先级的队列为空，才调度较低优先级的队列 中的进程执行。如果进程执行时有新进程进入较高优先级的 队列，则抢先执行新进程，并把被抢先的进程投入原队列的 末尾。
8、公平分享调度策略 1986年Bach提出：按进程组（用户）分配CPU。 以前的做法，按进程分配CPU： A用户：1个进程 ，10%的CPU分额 B用户：6个进程 ，60%的CPU分额 C用户：3个进程 ，30%的CPU分额 现在 ：每个用户都按1/3的比例分配CPU A用户的每个进程，1/3的CPU分额 B用户的每个进程，1/18的CPU分额 C用户的每个进程，1/9的CPU分额
操作系统第3章 处理机调度(调度)
3.2 调度算法
进程调度的核心问题就是采用什么样的算法将处 理机分配给进程，常用的进程调度算法有：
先来先服务调度算法
短作业/进程优先调度算法
优先权调度算法
高响应比优先调度算法
时间片轮转调度算法
多级队列调度算法
多级反馈队列调度算法
返回目录
一、先来先服务调度算法FCFS
基本思想:按照进程进入就绪队列的 先后次序来分配处理机。
抢占（剥夺）方式
非抢占方式
一旦把处理机分配给某进程后，便让该进程 一直执行，直到该进程完成或因某事件而被 阻塞，才再把处理机分配给其它进程，不允 许进程抢占已分配出去的处理机。
特点：实现简单，系统开销小，常用于批处 理系统；但不利于处理紧急任务，故实时、 分时系统不宜采用。
抢占方式
允许调度程序根据某种原则（时间片、优 先权、短进程优先），停止正在执行的进 程，而将处理机重新分配给另一进程。
调度算法（太长---FCFS）； 上下文切换（太短---上下文切换频繁）； 平均周转时间。
短时间片增加上下文切换频率
周转时间随时间片变化
三、时间片轮转调度算法—例(1)
EG： 进程 到达时间
P1
0
P2
2
P3
4
P4
5
RR（时间片为1）
服务时间
7 4 1 4
P1 P2 P1 P2 P3 P1 P4 P2 P1 P4 P2 P1 P4 P1 P4
FCFS SPF-非 SPF-抢
周转T 124.25 100
75.75
等待T 74.25 49.5
25.25
二、SJF/SPF ——抢占式
到达顺序: 进程名 到达时间 服务时间
操作系统第13讲：第4章 处理机调度调度算法.ppt
(4) 尽力而为调度算法类：这一类算法不进行可能性分析，只 对到达的事件和相关任务指定相应的优先级，并进行调度。 尽力而为调度方式开销较小，实现容易。但是，该算法不一 定满足用户要求的处理时限。
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4.6 实时系统调度方算法简介
四、时限调度算法
导语：基本思想是：按用户的时限要求顺序设置优先级，优先
●实时系统所处理的外部任务可分为周期性的与非周期性的两大类。非周期性 任务，存在有一个完成或开始进行处理时限；而周期性任务要求在周期T内 完成或开始进行处理。
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4.6 实时系统调度算法简介
一、实时系统的特点
1．有限等待和响应时间（决定性） 2．可靠性高 3．用户可以控制 4．系统纠错能力强，实时系统要求很高的可靠性。
导语：
●实时系统广泛用在移动通信、网络计算、航空航天等领域。os是实时系统中 最重要的部分之一,它负责在用户要求的时限内进行事件处理和控制。
●实时系统与其他系统的最大区别：处理和控制的正确性不仅取决于计算的逻 辑结果，而且取决于计算和处理结果产生的时间。因此，实时系统的调度， 即把给定的任务，按所要求的时限调配到相应的设备上处理完成。根据实 时系统对处理外部事件的时限要求，分为硬、软实时任务。 ◆硬实时任务要求系统必须完全满足任务的时限要求。 ◆软实时任务允许时限要求有一定的延迟，时限要求只是一个相对条件。
注意P90: 周转T、完成T、提交T、带权周转T等概念在公式中的含义。 ●分析结论:P3 执行的时间非常短，但等待时间过长，显然是不合理的。
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3
4.4 调度算法
二、短作业或短进程调度算法（SJF）
1. 适应范围：作业或进程 2. 原则：选取最短作业或进程进行执行 3. 优点：当短作业或短进程较多时，系统效率较高 4. 缺陷：对长作业不利，设有考虑优先级
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4.6 实时系统调度方算法简介
四、时限调度算法
导语：基本思想是：按用户的时限要求顺序设置优先级，优先
●实时系统所处理的外部任务可分为周期性的与非周期性的两大类。非周期性 任务，存在有一个完成或开始进行处理时限；而周期性任务要求在周期T内 完成或开始进行处理。
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4.6 实时系统调度算法简介
一、实时系统的特点
1．有限等待和响应时间（决定性） 2．可靠性高 3．用户可以控制 4．系统纠错能力强，实时系统要求很高的可靠性。
导语：
●实时系统广泛用在移动通信、网络计算、航空航天等领域。os是实时系统中 最重要的部分之一,它负责在用户要求的时限内进行事件处理和控制。
●实时系统与其他系统的最大区别：处理和控制的正确性不仅取决于计算的逻 辑结果，而且取决于计算和处理结果产生的时间。因此，实时系统的调度， 即把给定的任务，按所要求的时限调配到相应的设备上处理完成。根据实 时系统对处理外部事件的时限要求，分为硬、软实时任务。 ◆硬实时任务要求系统必须完全满足任务的时限要求。 ◆软实时任务允许时限要求有一定的延迟，时限要求只是一个相对条件。
注意P90: 周转T、完成T、提交T、带权周转T等概念在公式中的含义。 ●分析结论:P3 执行的时间非常短，但等待时间过长，显然是不合理的。
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4.4 调度算法
二、短作业或短进程调度算法（SJF）
1. 适应范围：作业或进程 2. 原则：选取最短作业或进程进行执行 3. 优点：当短作业或短进程较多时，系统效率较高 4. 缺陷：对长作业不利，设有考虑优先级
计算机操作系统ppt课件
计算机操作系统PPT课件
目录
• 计算机操作系统概述 • 进程管理与调度 • 内存管理策略 • 文件系统原理及应用 • 设备驱动程序开发实践 • 网络通信原理及实现方法 • 操作系统安全机制设计
01
计算机操作系统概述
定义与作用
定义
计算机操作系统是一种系统软件， 它是计算机上的一个关键组成部分。
作用
合理配置操作系统参数、调整网络 协议栈参数和优化应用程序设计等
方式提高网络通信性能。
07
操作系统安全机制设计
操作系统安全威胁分析
恶意软件攻击
包括病毒、蠕虫、特洛伊木马等，可能破坏系统完整性、 窃取信息或占用系统资源。
非法访问与越权操作
未经授权的用户尝试访问敏感数据或执行关键操作，可能 导致数据泄露或系统损坏。
结构
操作系统通常由内核、外壳、文件系 统、设备驱动程序等组成。
功能
操作系统的主要功能包括进程管理、内 存管理、设备管理、文件管理和用户接 口等。这些功能共同协作，确保计算机 系统的正常运行和高效使用。
02
进程管理与调度
进程概念及属性
进程定义
进程是计算机中的程序关于某数 据集合上的一次运行活动，是系 统进行资源分配和调度的基本单
虚拟内存技术原理及应用
虚拟内存技术原理
利用磁盘空间作为内存的扩展部分，将部分暂时不用的程序和数据存放到磁盘 上，以便腾出内存空间给急需的程序和数据。当需要再次使用这些程序和数据 时，再从磁盘上读入内存。
虚拟内存技术应用
实现进程的隔离和保护，提高内存利用率，支持多道程序设计和分时系统，使 得大型程序能够在小内存中运行。
操作系统的主要功能是管理计算机 硬件和软件资源，为用户提供一个 方便、高效的使用环境。
目录
• 计算机操作系统概述 • 进程管理与调度 • 内存管理策略 • 文件系统原理及应用 • 设备驱动程序开发实践 • 网络通信原理及实现方法 • 操作系统安全机制设计
01
计算机操作系统概述
定义与作用
定义
计算机操作系统是一种系统软件， 它是计算机上的一个关键组成部分。
作用
合理配置操作系统参数、调整网络 协议栈参数和优化应用程序设计等
方式提高网络通信性能。
07
操作系统安全机制设计
操作系统安全威胁分析
恶意软件攻击
包括病毒、蠕虫、特洛伊木马等，可能破坏系统完整性、 窃取信息或占用系统资源。
非法访问与越权操作
未经授权的用户尝试访问敏感数据或执行关键操作，可能 导致数据泄露或系统损坏。
结构
操作系统通常由内核、外壳、文件系 统、设备驱动程序等组成。
功能
操作系统的主要功能包括进程管理、内 存管理、设备管理、文件管理和用户接 口等。这些功能共同协作，确保计算机 系统的正常运行和高效使用。
02
进程管理与调度
进程概念及属性
进程定义
进程是计算机中的程序关于某数 据集合上的一次运行活动，是系 统进行资源分配和调度的基本单
虚拟内存技术原理及应用
虚拟内存技术原理
利用磁盘空间作为内存的扩展部分，将部分暂时不用的程序和数据存放到磁盘 上，以便腾出内存空间给急需的程序和数据。当需要再次使用这些程序和数据 时，再从磁盘上读入内存。
虚拟内存技术应用
实现进程的隔离和保护，提高内存利用率，支持多道程序设计和分时系统，使 得大型程序能够在小内存中运行。
操作系统的主要功能是管理计算机 硬件和软件资源，为用户提供一个 方便、高效的使用环境。
chap4 中断和处理机调度
第4章中断和处理机调度4.1中断4.2处理机调度4.3实时调度4.4多处理机调度操作系统的基本特征是并发与资源共享，而实现这些特征是和中断密不可分的，因而中断是与处理机管理密切相关的一个重要概念。
中断或中断机制是实现多道程序设计与并发执行的基础和必要条件。
4.1.1中断和指令周期有关中断的几个概念引起中断的事件或发出中断请求的来源称为中断源。
中断源向CPU发出处理请求称为中断请求。
硬件对中断请求作出反应的过程称为中断响应。
中断过程：┇┇12ii+1n┇在此处产生中断用户程序中断处理程序通过中断转移控制4.1.1中断和指令周期4.1.1 中断和指令周期取下一条指令分析指令执行指令检查中断；初始化中断处理程序停止开始取指阶段分析阶段执行阶段中断阶段图4.2中断和指令周期4.1.2 中断处理正在运行的程序中断装置中断处理程序时钟中断I/O 中断控制台中断硬件中断程序错误中断运行程序访管指令中断装置中断处理程序（a ）强迫性中断（b ）自愿性中断图4.3两类中断事件4.1.2 中断处理中断处理程序并不是每一个中断源一个中断处理程序，而是每类中断事件一个。
每个中断处理程序都有一个入口地址（PC）及其运行环境（PSW）当中断事件发生时，中断装置根据中断类别自动地将对应的PSW和PC分别送入程序状态字和程序计数器中，如此便转入到对应的中断处理程序。
这个转移类似于向量转移，因而PSW和PC也可以被称为中断向量。
4.1.2 中断处理┇PSW 1，PC 1PSW 2，PC 2PSW 3，PC 3PSW 4，PC 4PSW 5，PC 5┇PSW n ，PC n CSWCAW定时器PSW 1，PC 1PSW 2，PC 2PSW 3，PC 3PSW 4，PC 4PSW 5，PC 5┇，PC 现行PSW ，PC 旧PSW ，PC 新PSW ，PC ①③②PC 1：中断处理程序PC 2：中断处理程序PC 3：中断处理程序PC 4：中断处理程序PC 5：中断处理程序PC n ：中断处理程序┇结束4.1.2 中断处理时钟中断的发生时，处理程序做许多系统管理的工作：进程管理作业管理：资源管理：事件处理系统维护实现软件时钟4.1.3 多个中断处理多个中断有两种方法：当正在处理一个中断时，禁止再发生中断。
《计算机操作系统》ppt课件完整版
线程的实现方式
1 2
用户级线程 在用户空间中实现的线程，内核对其无感知，线 程管理和调度由用户程序自己完成。
内核级线程 在内核空间中实现的线程，内核负责线程的创建、 撤销和调度等操作，线程管理开销较大。
3
混合实现方式 结合用户级线程和内核级线程的特点，将部分线 程管理功能交给用户程序完成，以提高效率。
进程的状态与转换
进程的基本状态包括就绪、执行和阻塞三种。
进程状态转换的典型情况包括：运行到就绪、就绪到运行、运行到阻塞、阻塞到就 绪等。
进程状态转换由操作系统内核中的进程调度程序完成。
进程控制与管理
进程控制包括进程的创建、撤销、阻塞和唤醒等操作。
进程管理包括进程同步、进程通信、进程调度和进程死锁 等问题。
优点
提高了系统的并发性和响应速度，充分利用了多核处理器 的优势。
缺点
线程间的同步和通信可能增加编程的复杂度和出错概率。
对象管理技术
对象管理概念
对象管理是指操作系统 采用面向对象的思想来 管理系统的资源，如文 件、设备、进程等。
优点
提高了系统的模块化程 度，便于扩展和维护； 增强了系统的安全性， 通过封装和访问控制保 护对象。
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嵌入式操作系统
嵌入式操作系统概念
嵌入式操作系统是用于嵌入式系统的专用操作系统， 负责管理和控制嵌入式设备的硬件和软件资源。
优点
嵌入式操作系统具有实时性、可靠性和可定制性等特 点，适用于各种嵌入式应用场景。
缺点
嵌入式操作系统的资源受限，如处理器速度、内存大 小和存储容量等，需要针对特定应用进行优化。
享内存等。
调度与分配
按照一定策略对进程进 行调度，分配处理机资
实时操作系统RTOS培训课件
市场机遇
探讨RTOS在未来嵌入式系统中的市场机遇，如物联网、边缘计 算等新兴领域的发展带来的需求增长。
发展趋势预测
预测未来RTOS在嵌入式系统中的发展趋势，如微内核架构、虚 拟化技术、人工智能融合等方面的技术创新。
时间片轮转调度算法原理
将CPU的执行时间划分为固定长度的时间片，每个任务分配一个时间片。当时 间片用完后，当前任务被挂起，调度器选择下一个就绪任务执行。所有任务按 照时间片轮转方式循环执行。
时间片轮转调度算法应用
适用于大量同优先级任务的场景，确保每个任务都能得到公平的执行机会。同 时，通过合理设置时间片长度，可以平衡系统响应时间和吞吐量之间的关系。
实时操作系统RTOS培训课件
contents
目录
• RTOS基本概念与原理 • RTOS任务管理与调度策略 • RTOS内存管理与优化技巧 • RTOS中断处理与异常处理机制 • RTOS进程间通信与同步机制 • RTOS在嵌入式系统中的应用实践
01 RTOS基本概念与原理
RTOS定义及特点
定义
任务状态及转换关系
阻塞态→就绪态
当任务等待的资源或事件发生时，任 务从阻塞队列中移出，进入就绪队列 。
休眠态→就绪态
当休眠的任务被唤醒时，进入就绪队 列等待调度。
任务优先级设置与调整方法
01
静态优先级设置
在任务创建时指定优先级，运行过程中不可改变。适用于任务优先级相
对固定的场景。
02 03
动态优先级调整
跳转到相应的异常处理程序，执行特定 操作。
VS
异常返回
恢复保存的上下文，继续执行原程序或终 止进程。
中断和异常对系统性能影响评估
01
02
探讨RTOS在未来嵌入式系统中的市场机遇，如物联网、边缘计 算等新兴领域的发展带来的需求增长。
发展趋势预测
预测未来RTOS在嵌入式系统中的发展趋势，如微内核架构、虚 拟化技术、人工智能融合等方面的技术创新。
时间片轮转调度算法原理
将CPU的执行时间划分为固定长度的时间片，每个任务分配一个时间片。当时 间片用完后，当前任务被挂起，调度器选择下一个就绪任务执行。所有任务按 照时间片轮转方式循环执行。
时间片轮转调度算法应用
适用于大量同优先级任务的场景，确保每个任务都能得到公平的执行机会。同 时，通过合理设置时间片长度，可以平衡系统响应时间和吞吐量之间的关系。
实时操作系统RTOS培训课件
contents
目录
• RTOS基本概念与原理 • RTOS任务管理与调度策略 • RTOS内存管理与优化技巧 • RTOS中断处理与异常处理机制 • RTOS进程间通信与同步机制 • RTOS在嵌入式系统中的应用实践
01 RTOS基本概念与原理
RTOS定义及特点
定义
任务状态及转换关系
阻塞态→就绪态
当任务等待的资源或事件发生时，任 务从阻塞队列中移出，进入就绪队列 。
休眠态→就绪态
当休眠的任务被唤醒时，进入就绪队 列等待调度。
任务优先级设置与调整方法
01
静态优先级设置
在任务创建时指定优先级，运行过程中不可改变。适用于任务优先级相
对固定的场景。
02 03
动态优先级调整
跳转到相应的异常处理程序，执行特定 操作。
VS
异常返回
恢复保存的上下文，继续执行原程序或终 止进程。
中断和异常对系统性能影响评估
01
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调度操作规程PPT课件
地调值班调度员。
.
3
一、总则
地调值班调度员在倒闸操作前，应当充 分考虑下列问题：
1. 注意该项操作对系统运行方式、潮流、 稳定、频率、电压、短路容量、AGC、 继电保护和安全自动装置、电抗器、电 容器、变压器中性点接地方式和计量、 通信、自动化设备、水库运用、电力电 量平衡等方面的影响；
.
4
一、总则
.
13
三、操作制度
3. 调度操作票编制的要求： 编写操作票时，应做到“四对照”：
✓ 对照现场； ✓ 对照日检修方式单或操作（投运）方案 ✓ 对照实际系统运行方式； ✓ 有典型操作票的应对照典型操作票。
.
14
三、操作制度
4. 对集控站、厂站下达调度指令时，将具 体厂站名称置于操作术语之前，操作单 位注明受令单位名称。
电网运行操作管理
.
1
电网运行操作管理
1. 总则 2. 调度指令 3. 操作制度 4. 联系制度 5. 地线和标示牌的管理 6. 基本海西电力系统运行操作的 指挥者。凡属地调调度管辖范围内的设备， 含继电保护、安全自动装置、通信设备、自 动化设备、关口计量表等的一切操作，必须 按照地调值班调度员的指令进行。地调间接 调管的设备操作须征得地调值班调度员的同 意后才能进行。只有在直接威胁人身或者设 备安全的紧急情况时，现场值班人员可以不 经调度命令先行操作，但事后应当尽快报告
21
三、操作制度
－操作中的辅助手段 调度员在操作过程中应利用现有的调度
自动化设备，检查开关位置及潮流变化， 检查操作的正确性，并及时核对和更改 调度终端，使其符合实际情况。
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三、操作制度
涉及省、地调之间两个及以上不同调度 机构的设备操作时，应当遵守以下原则：
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一、总则
地调值班调度员在倒闸操作前，应当充 分考虑下列问题：
1. 注意该项操作对系统运行方式、潮流、 稳定、频率、电压、短路容量、AGC、 继电保护和安全自动装置、电抗器、电 容器、变压器中性点接地方式和计量、 通信、自动化设备、水库运用、电力电 量平衡等方面的影响；
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4
一、总则
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三、操作制度
3. 调度操作票编制的要求： 编写操作票时，应做到“四对照”：
✓ 对照现场； ✓ 对照日检修方式单或操作（投运）方案 ✓ 对照实际系统运行方式； ✓ 有典型操作票的应对照典型操作票。
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三、操作制度
4. 对集控站、厂站下达调度指令时，将具 体厂站名称置于操作术语之前，操作单 位注明受令单位名称。
电网运行操作管理
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电网运行操作管理
1. 总则 2. 调度指令 3. 操作制度 4. 联系制度 5. 地线和标示牌的管理 6. 基本海西电力系统运行操作的 指挥者。凡属地调调度管辖范围内的设备， 含继电保护、安全自动装置、通信设备、自 动化设备、关口计量表等的一切操作，必须 按照地调值班调度员的指令进行。地调间接 调管的设备操作须征得地调值班调度员的同 意后才能进行。只有在直接威胁人身或者设 备安全的紧急情况时，现场值班人员可以不 经调度命令先行操作，但事后应当尽快报告
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三、操作制度
－操作中的辅助手段 调度员在操作过程中应利用现有的调度
自动化设备，检查开关位置及潮流变化， 检查操作的正确性，并及时核对和更改 调度终端，使其符合实际情况。
.
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三、操作制度
涉及省、地调之间两个及以上不同调度 机构的设备操作时，应当遵守以下原则：
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PSW1, PC1
PSW2, PC2 …
中断响应
…
…
…
…
…
中断返回
目态
管态
…
PSWn, PCn … … 管态
3.1.3 中断处理程序
中断装置响应中断后,通过中断向量转入中 断处理程序。中断处理程序需根据中断码进一步 分析中断源,再进行相应的处理,最后根据情况决 定是否需要切换进程。
中断处理的整个过程如下图所示：
中断的实现需要硬件和软件的合作,硬件部 分称作中断装置,软件部分称作中断处理程序。 中断装置和中断处理程序统称为中断系统。
3.1.2 中断装置
中断装置是用于发现并响应中断的硬件机构。 中断装置发现并响应中断的步骤: (1)识别中断源。 引起中断的事件称为中断源。
当有多个中断源同时存在时，中断装置可选 择优先级最高的中断源并响应之。
中断嵌套：系统在处理一个中断事件的过程 中又响应了新的中断,则称发生了中断嵌套。
理论上,中断嵌套的层数没有限制；实际上, 在中断事件的处理过程中,一般只容许更紧迫的 (优先级更高的)中断事件打断它,而硬件中断优 先级的个数有限,因此，中断嵌套的实际层数一 般不会超过中断优先级的个数。
中断嵌套的一般情形如图所示：
3.2.1 处理机调度算法
计算机系统中，处于可运行状态进程的个数 通常比处理机的个数多, 所以当处理机空闲时, 需从就绪进程中选择一个使其投入运行。选择哪 个进程呢? 这需要按照某种算法进行。
从资源角度看,该算法确定了处理机的分配策 略, 故称其为处理机调度算法；从资源使用者角 度看,该算法确定了进程运行的次序,故称其为进 程调度算法。
出命令等 (4) 硬件故障中断: 如掉电、内存校验错误等 (5) 程序性中断: 如目态程序执行特权指令、
地址越界、缺页故障、溢出、除零等
强迫性中断与中断装置之间的关系如图所示
运行程序
时钟中断 IO中断 控制台中断 硬件故障中断 程序错误中断
中断装置
中断处理程序
2. 自愿性中断 自愿性中断是正在运行程序有意识安排的， 它们通常由于正运行程序执行访管指令而引起， 目的是要求系统为其提供某种服务。自愿性中断 的发生具有必然性,而且发生位置确定。 自愿性中断与中断装置之间的关系如图所示：
(2)保存中断现场。将运行进程的PSW及PC 中的内容压入系统栈(内存中)。
(3)转入中断处理程序。将与中断事件对应的 中断向量从内存指定单元取出送入PSW及PC中, 如此便转入对应的中断处理程序。
中断的响应过程如图所示：
完整的中断响应和处理的过程
中断处理程序
4
正在运行程序 16
PSW, PC 52
运行程序 访管指令
中断装置
中断处理程序
中断向量与中断处理程序的存储方法如下：
0000 0008 0016 0024 0032
PSW1, PC1 PSW2, PC2 PSW3, PC3 PSW4, PC4 PSW5, PC5
时钟中断向量 I/O中断向量 console中断向量 硬件故障中断向量 程序错误中断向量
PSW, PC
……... 系统桟
3
OS HAL
PSW’, PC’
PC ’:
3.1.2.1 中断源与中断字 引起中断的事件称为中断源。例如，I/O完成、 程序错误、缺页、访管(如终端用户键入一个内部命令)。
用于保存与中断事件相关的信息的寄存器称作 中断寄存器。中断寄存器中的内容称作中断字。
3.1.2.2 中断类型与中断向量
3.2 处理机调度
处理机调度指CPU资源在可运行实体之间的分 配。不支持线程的OS将CPU分配给进程；支持线 程的OS，若线程是系统级的，OS将CPU分配给线 程，若线程是用户级的，OS将CPU分配给进程。
处理机资源管理需解决三个问题: (1)按什么原则分配处理机 --确定调度算法 (2)何时分配处理机 --确定调度时机 (3)如何分配处理机 --给出调度过程
第三章 中断与处理机调度
中断是与处理机管理密切相关的一个重要概 念，确切地说,中断是实现多道程序设计的必要 条件。没有中断,OS就无法获得系统的控制权,就 不能将处理机资源分派给不同的进程。
操作系统是中断驱动的！
3.1 中断与中断系统
3.1.1 中断的概念
中断: 在程序运行过程中,出现了某种紧急 事件,处理机必须中止当前正在运行的程序,转去 处理此事件,然后再恢复原来运行的程序,这个过 程称作中断。
…
…
…
0090 PSWn, PCn 访管中断向量
系统空间
PC1: 时钟中断 处理程序
PC2: I/O中断 处理程序
…
PCn: 访管中断 处理程序
注意： (1) 每类中断事件有一个中断向量。 (2) 中断向量的存放位置是由硬件规定的。 (3) 中断向量的内容是OS在系统初始化时
设置的。
3.1.2.3 中断嵌套与系统栈
中断分为两大类: 强迫性中断、自愿性中断
1. 强迫性中断
强迫性中断是正在运行程序所不期望的，运 行程序事先无法预知它们是否发生、何时发生。 强迫性中断大致可分为如下几种:
(1) 时钟中断: 如硬件实时时钟到时等 (2) I/O中断: 如设备出错、传输结束等 (3) 控制台中断: 如系统操作员通过控制台发
的时间；min (5) 系统开销：系统在进行进程调度过程中所付
强迫性中断事件
保存现场信息 取中断码
分析中断原因
自愿性中断事件 保存现场信息
取访管号 分析调用功能
转中断处理程序
T 是嵌套中断？ F
由系统栈恢复现场 返回上层中断
F 需切换进程？ T
由系统栈恢复现场 转CPU分派 返回目态程序
访管指令通常分为如下几类: (1)与文件有关的系统调用:如建立文件、撤消 文件、打开文件、关闭文件、读写文件、文件指 针定位等。 (2)与进程有关的系统调用:如创建进程、撤消 进程、创建线程、监督进程运行状况等。 (3)与通讯有关的系统调用:如发送消息、接收 消息等。 (4)与同步有关的系统调用:如P操作、V操作等
选择处理机调度算法时，应考虑与系统的设计 目标一致，同时兼顾公平性与用户满意程度。具体 考虑如下指标：
(1) CPU利用率：使CPU尽量处于忙碌状态; max (2) 吞吐量：单位时间处理计算任务的数量; max (3) 周转时间：从计算任务就绪到处理完毕所需
的时间；min (4) 响应时间：从计算任务就绪到开始处理所需