"操作系统原理第3章处理器调度ppt课件.ppt"
操作系统原理第三章主要探讨了处理器调度的核心概念和策略,这是在多道程序环境中确保系统效率和响应性的重要机制。处理器调度的目标是有效地分配CPU时间给各个等待执行的进程,以提高系统整体性能并满足用户需求。
首先,处理器调度分为三个层次:
1. 高级调度(作业调度):这是在较长时间尺度上进行的,通常涉及到几分钟、几小时甚至几天的时间间隔。作业调度决定哪些作业可以从磁盘输入队列中选入内存,并为它们创建进程,准备执行。
2. 中级调度:当内存资源有限时,中级调度负责进程的挂起和激活。它将部分或全部进程换出到外存,以便为新进来的进程腾出内存空间。这一层调度关注的是内存管理和资源优化。
3. 低级调度(进程调度):这是最频繁发生的调度,通常在毫秒级别上。它决定哪个就绪进程应该获得CPU的使用权,进行实际的执行。
调度的本质在于合理地分配计算机资源,尤其是在多道程序环境下,处理器的分配策略至关重要。调度需要解决三个问题:按照何种原则(调度算法)分配CPU,何时进行分配(调度时机),以及如何进行分配(调度过程)。
调度算法是决定系统性能的关键因素,常见的调度算法包括先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、时间片轮转(RR)、优先级调度等。每种算法都有其优缺点,适应不同的系统目标,例如响应时间、周转时间、公平性和系统吞吐量。
线程调度是进程调度的一个特例,它发生在进程内部,处理线程之间的切换。实时调度则关注满足严格时间约束的进程执行,通常用于控制设备或者实时数据处理等应用场景。
在多处理器系统中,处理器调度变得更加复杂,需要考虑负载均衡和协作调度等问题,以充分利用所有处理器的计算能力。
以Windows 2000/XP系统为例,操作系统会采用特定的调度策略来平衡各个进程和线程的需求,确保系统的稳定性和用户交互性。
总结来说,处理器调度是操作系统中的核心组件,通过不同层次的调度策略,优化资源分配,提高系统效率,同时满足用户对响应速度和系统性能的期望。理解并掌握这些调度原理对于设计和分析操作系统至关重要。