1. 什么是进程调度进程调度是如何实现的
高级调度:也称为作业调度。它的主要功能是以一个一定,选择批次作业输入一些工作,分配必要的资源,如内存,外设,用户的工作流程和系统进程服务(如输入,输出过程),终于他们的程序和数据中介的记忆,等待进程调度执行调度和康复工作完成后取得的工作。
低层次的调度:又称进程调度。它的主要功能是根据一定的CPU分配给就绪队列中的一个过程。要执行一个低级别的调度程序,进程调度,CPU可以实现进程之间切换。安排高工作频率的过程中,往往是几十毫秒在分时系统必须运行一次。操作系统调度进程调度是最基本的一种。一般类型的操作系统必须处理调度,其战略将直接影响整个系统可以指望。
中级调度:也称为交换调度。在同一时间存储在存储器中的进程数将不会太大,有时你需要一些过程,从存储器到外部存储器,以减少建立了用于此目的的中间调度程序的数目。特别是在虚拟存储技术系统或分时系统中,往往会增加的电平的中间级的调度。中级调度功能是严格的内存使用情况,一些发言者暂时无法逃离内存中等待切换到外部存储器。替换后内存有足够的自由空间,那么适当的进程和内存,等待进程调度。引入的中间调度的主要目的是为了提高内存利用率和系统吞吐量。它实际上是内存管理变革
2. 什么是进程调度常用的进程调度算法有哪些
无论是在批处理系统还是分时系统中,用户进程数一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外,系统进程也同样需要使用处理机。这就要求进程调度程序按一定的策略,动态地把处理机分配给处于就绪队列中的某一个进程,以使之执行。就是调度。
有先来先服务调度算法、优先数调度算法、时间片轮转算法、分级调度算法 、最短作业时间优先(抢占式和非抢占式)、最高响应比调度算法,乐透调度等。
3. 进程调度算法是什么
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。
一、先来先服务和短作业(进程)优先调度算法
1. 先来先服务调度算法。先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法,该算法既可用于作业调度, 也可用于进程调度。FCFS算法比较有利于长作业(进程),而不利于短作业(进程)。由此可知,本算法适合于CPU繁忙型作业, 而不利于I/O繁忙型的作业(进程)。
2. 短作业(进程)优先调度算法。短作业(进程)优先调度算法(SJ/PF)是指对短作业或短进程优先调度的算法,该算法既可用于作业调度, 也可用于进程调度。但其对长作业不利;不能保证紧迫性作业(进程)被及时处理;作业的长短只是被估算出来的。
二、高优先权优先调度算法
1. 优先权调度算法的类型。为了照顾紧迫性作业,使之进入系统后便获得优先处理,引入了最高优先权优先(FPF)调度算法。 此算法常被用在批处理系统中,作为作业调度算法,也作为多种操作系统中的进程调度,还可以用于实时系统中。当其用于作业调度, 将后备队列中若干个优先权最高的作业装入内存。当其用于进程调度时,把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程,此时, 又可以进一步把该算法分成以下两种:
1)非抢占式优先权算法
2)抢占式优先权调度算法(高性能计算机操作系统)
2. 优先权类型 。对于最高优先权优先调度算法,其核心在于:它是使用静态优先权还是动态优先权, 以及如何确定进程的优先权。
3. 高响应比优先调度算法
为了弥补短作业优先算法的不足,我们引入动态优先权,使作业的优先等级随着等待时间的增加而以速率a提高。 该优先权变化规律可描述为:优先权=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间;即 =(响应时间)/要求服务时间
三、基于时间片的轮转调度算法
1. 时间片轮转法。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。 2. 多级反馈队列调度算法 多级反馈队列调度算法多级反馈队列调度算法,不必事先知道各种进程所需要执行的时间,它是目前被公认的一种较好的进程调度算法。 其实施过程如下:
1) 设置多个就绪队列,并为各个队列赋予不同的优先级。在优先权越高的队列中, 为每个进程所规定的执行时间片就越小。
2) 当一个新进程进入内存后,首先放入第一队列的末尾,按FCFS原则排队等候调度。 如果他能在一个时间片中完成,便可撤离;如果未完成,就转入第二队列的末尾,在同样等待调度…… 如此下去,当一个长作业(进程)从第一队列依次将到第n队列(最后队列)后,便按第n队列时间片轮转运行。
3) 仅当第一队列空闲时,调度程序才调度第二队列中的进程运行;仅当第1到第(i-1)队列空时, 才会调度第i队列中的进程运行,并执行相应的时间片轮转。
4) 如果处理机正在处理第i队列中某进程,又有新进程进入优先权较高的队列, 则此新队列抢占正在运行的处理机,并把正在运行的进程放在第i队列的队尾。
4. 进程调度的方式有哪两种试列举至少4种进程调度算法。
进程调度的方式有非剥夺方式和剥夺方式。
非剥夺方式:
分派程序一旦把处理机分配给某进程后便让它一直运行下去,直到进程完成或发生某事件而阻塞时,才把处理机分配给另一个进程。
剥夺方式:
当一个进程正在运行时,系统可以基于某种原则,剥夺已分配给它的处理机,将之分配给其它进程。剥夺原则有:优先权原则、短进程优先原则、时间片原则。
进程调度算法:
1、先进先出算法(FIFO):
算法总是把处理机分配给最先进入就绪队列的进程,一个进程一旦分得处理机,便一直执行下去,直到该进程完成或阻塞时,才释放处理机。
举例:有三个进程P1、P2和P3先后进入就绪队列,它们的执行期分别是21、6和3个单位时间,对于P1、P2、P3的周转时间为21、27、30,平均周转时间为26。可见,FIFO算法服务质量不佳,容易引起作业用户不满,常作为一种辅助调度算法。
2、最短CPU运行期优先调度算法(SCBF--Shortest CPU Burst First):
该算法从就绪队列中选出下一个“CPU执行期最短”的进程,为之分配处理机。
举例:在就绪队列中有四个进程P1、P2、P3和P4,它们的下一个执行进程调度期分别是16、12、4和3个单位时间,P1、P2、P3和P4的周转时间分别为35、19、7、3,平均周转时间为16。该算法虽可获得较好的调度性能,但难以准确地知道下一个CPU执行期,而只能根据每一个进程的执行历史来预测。
3、时间片轮转法:
前几种算法主要用于批处理系统中,不能作为分时系统中的主调度算法,在分时系统中,都采用时间片轮转法。简单轮转法:系统将所有就绪进程按FIFO规则排队,按一定的时间间隔把处理机分配给队列中的进程。这样,就绪队列中所有进程均可获得一个时间片的处理机而运行。
4、多级反馈队列:
多级队列方法:将系统中所有进程分成若干类,每类为一级。多级反馈队列方式是在系统中设置多个就绪队列,并赋予各队列以不同的优先权。
5. 什么是CPU三级调度,何时调度,如何调度
所谓调度就是选出待分派的作业或进程。
处理机调度的主要目的就是为了分配处理机。
在不同的操作系统中所采用的调度方式并不完全相同。有的系统中仅采用一级调度,而有的系统采用两级或三级,并且所用的调度算法也完全可能不同。
一般说来,作业从进人系统到最后完成,可能要经历三级调度:高级调度、中级调度和低级调度。
(1)高级调度:又称作业调度。其主要功能是根据一定的算法,从输人的一批作业中选出若干个作业,分配必要的资源,如内存、外设等,为它建立相应的用户作业进程和为其服务的系统进程(如输人、输出进程),最后把它们的程序和数据调人内存,等待进程调度程序对其执行调度,并在作业完成后作善后处理工作。
(2)中级调度:为了使内存中同时存放的进程数目不至于太多,有时就需要把某些进程从内存中移到外存上,以减少多道程序的数目,为此设立了中级调度。特别在采用虚拟存储技术的系统或分时系统中,往往增加中级调度这一级。所以中级调度的功能是在内存使用情况紧张时,将一些暂时不能运行的讲程从内存对换到外存上等待。当以后内存有足够的空闲空间时,再将合适的进程重新换人内存,等待进程调度。引人中级调度的主要目的是为了提高内存的利用率和系统吞吐量。它实际上就是存储器管理中的对换功能。
(3)低级调度:又称进程调度。其主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。执行低级调度功能的程序称做进程调度程序,由它实现CPU在进程间的切换。进程调度的运行频率很高,在分时系统中往往几十毫秒就要运行一次。进程调度是操作系统中最基本的一种调度。在一般类型的操作系统中都必须有进程调度,而且它的策略的优劣直接影响整个系统的计能。