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操作系统处理器调度课件

目录CONTENCT处理器调度概述调度算法实时调度多处理器调度性能评估与优化案例分析

01处理器调度概述

定义目的定义和目的处理器调度是操作系统中负责分配处理器时间的功能，它决定了哪些程序将获得处理器资源以及它们将获得多少资源。处理器调度旨在实现公平性和效率，确保所有程序都能得到执行，同时尽可能地提高处理器的利用率和响应速度。

高级调度中级调度低级调度高级调度负责将程序从外部存储器加载到内存中，并决定哪些程序将被执行。中级调度负责管理在内存中的程序，确保它们按照优先级顺序执行。低级调度负责在进程切换时保存和恢复现场信息，以及在进程等待资源时对其进行调度。调度级别

先来先服务（FCFS）短作业优先（SJF）优先级调度多级反馈队列调度策略按照程序到达的顺序进行调度，先到达的程序先被执行。根据程序的估计运行时间进行调度，运行时间短的程序优先被执行。根据程序的优先级进行调度，优先级高的程序先被执行。一个综合的调度策略，它结合了先来先服务、短作业优先和优先级调度的特点，适用于多种类型的程序。

02调度算法

0102总结词简单、直观、易于理解的调度算法详细描述FCFS是一种最早的、最简单的调度算法，其基本原则是按照作业到达的先后顺序进行调度。这种算法的主要优点是简单易懂，实现起来较为容易，适用于作业数量较少的情况。适用场景适用于作业数较少的系统，如早期的计算机系统算法流程按照作业到达的先后顺序，将作业放入队列中。每次从队列的头部取出一个作业，执行该作业，完成后返回。优缺点优点是简单直观，易于理解；缺点是等待时间长，效率较低，不适用于多作业系统。030405先来先服务（FCFS）

总结词基于作业长短进行调度的算法，优化了等待时间SJF是一种基于作业长短进行调度的算法，其基本原则是优先调度执行时间短的作业。这种算法的主要优点是能够减少平均等待时间，提高系统的效率。适用于作业数量较多的系统，需要优化等待时间根据每个作业的执行时间和等待时间，计算出每个作业的优先级。每次从队列中取出优先级最高的作业，执行该作业，完成后返回。优点是能够减少平均等待时间，提高系统效率；缺点是需要计算每个作业的优先级，实现起来较为复杂，且不适用于执行时间不可预知的情况。详细描述算法流程优缺点适用场景短作业优先（SJF）

总结词根据作业的重要性设置优先级进行调度的算法详细描述优先级调度是一种根据作业的重要性设置优先级进行调度的算法，其基本原则是根据作业的重要性和紧急程度设置优先级。这种算法的主要优点是能够满足不同用户的需要，提高系统的响应速度和吞吐量。优先级调度

80%80%100%优先级调度适用于对响应速度和吞吐量要求较高的系统根据每个作业的重要性和紧急程度，设置每个作业的优先级。每次从队列中取出优先级最高的作业，执行该作业，完成后返回。优点是能够满足不同用户的需要，提高系统的响应速度和吞吐量；缺点是需要手动设置每个作业的优先级，实现起来较为复杂。适用场景算法流程优缺点

总结词基于时间片轮转的调度算法详细描述时间片轮转是一种基于时间片轮转的调度算法，其基本原则是将系统的时间划分为多个时间片，每个作业轮流在每个时间片内执行。这种算法的主要优点是能够实现公平调度，避免饥饿现象的发生。时间片轮转（RR）

适用场景适用于多个作业同时运行的系统算法流程将系统的时间划分为多个时间片，每个时间片内执行一个作业。每次从队列中取出下一个作业，将其放入当前时间片内执行。如果该作业执行完毕，将其从队列中移除；如果该作业未执行完毕，将其放回队列中等待下一次调度。优缺点优点是能够实现公平调度，避免饥饿现象的发生；缺点是需要根据系统负载情况动态调整时间片的长度和数量，实现起来较为复杂。时间片轮转（RR）

03实时调度

定义特点适用场景硬实时调度硬实时调度具有非常高的优先级，它确保了在规定时间内任务一定会被执行。硬实时调度常用于航空交通控制系统、工业控制系统等对时间要求非常严格的领域。硬实时调度是指系统必须满足任务的时间约束，否则系统将会发生错误。

软实时调度是指系统在任务不能按照规定时间完成时，不会发生错误，而是会进行降级处理。定义软实时调度的优先级相对较低，它允许任务在规定时间内完成，但并不保证一定会按照规定时间执行。特点软实时调度常用于音频、视频处理等对时间要求不那么严格的领域。适用场景软实时调度

0102030405先进先出算法优先级调度算法时间片轮转算法短作业优先算法多级反馈队列算法任务调度算法按照任务到达的顺序进行调度，先到达的任务先被执行。根据任务的优先级进行调度，优先级高的任务先被执行。将处理器时间划分成若干个时间片，每个任务分配一个时间片，当任务执行完分配的时间片后，该任务将被移至就绪队列的尾部，等待下一次调度。根据任务的执行时间进行调度，执行时间短的优先被