调度是操作系统里面一个很重要的概念,进程中有调度,页面置换有调度,磁盘访问也有调度,本文讲述的是进程之间的调度,以及多处理器之间的调度策略。废话不多时直接来看,先来简单了解各种概念:
到达时间:进程到达等待队列的时间
开始时间:CPU 开始执行进程的时间
完成时间:进程执行完成的时间
服务时间:进程在 CPU 上总共执行的时间
等待时间/响应时间:进程在队列中等待的时间,即开始时间-到达时间
周转时间:进程被提交给系统到完成的这段时间,即完成时间-到达时间=等待时间+服务时间
平均周转时间:多个进程周转时间的平均值
带权周转时间:周转时间与服务时间之比
平均带权周转时间:多个进程的带权周转时间的平均值
作业是用户需要计算机完成的某项任务,而进程是完成这个任务的执行实体,是资源分配的基本单位。作业的层级比进程高,一个作业至少由一个进程组成。
类型:
批处理系统:作业成批装入计算机由计算机管理,作业执行的过程中用户不能干预交互。
分时系统:多个用户可以通过各自的终端共用一台计算机,同计算机进行交互操作,计算机以“分时”(划分时间片)的方法轮流为每个用户服务。
实时系统:要求及时响应且高可靠的一类系统。
非抢占方式:进程分配到 CPU 之后,进程一直运行到完成或异常才终止。
抢占方式:系统会根据某种策略(抢占原则)收回正在运行当前进程的 CPU,转而去调度其他的就绪进程。
抢占方式采用的策略:
维护一个队列,按照进程/作业进入队列的先后次序调度,先进入先调度,后进入后调度。
特点:
同样维护一个队列,每次调度时从队列中选一个运行时间最短的作业/进程调度。这里的运行时间是用户自己估计的。
特点:
最短进程/作业的抢占形式,从就绪队列中挑选出估计运行时间最小的作业/进程,然后为其分配 CPU。
特点:
维护一个队列,将队列中优先级最高的进程/作业分配给处理器
非抢占式:处理器一旦分配给队列中某优先级最高的进程后,除了因为一些事件比如阻塞,该进程会让出处理器,否则将一直执行下去直到完成。
抢占式:处理器分配给队列中某优先级最高的进程后,在执行的过程中如果来了一个优先级更高的进程,调度程序则停止当前进程的执行转去调度新来的那个优先级更高的进程。
优先级类型:
静态优先级:在创建进程的时候确定,在整个运行过程中保持不变。可能会产生饥饿乃至饿死
动态优先级:随着进程的执行时间或等待时间而动态的改变其优先级
响应比=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间
每次调度时计算各个作业或进程的相应比,选择响应比最高的调度
特点:
将所有就绪的进程按 FCFS 的原则排成一个队列,每次调度时,将 CPU 分配给队首进程,但只执行一个时间片。时间片结束后将其放在队尾,然后将 CPU 分配给新的队首执行一个时间片。而如果在时间片用完之前该进程就结束或阻塞,那么 CPU 立即进行进程的切换。
特点:
设置多个就绪队列,每个队列的优先级和时间片不同。第一个队列的优先级最高,时间片最短。各个队列的优先级依次降低,时间片依次增长。
一个新进程会被先放入第一个就绪队列,按照 FCFS 的原则等待调度。当这个进程被分配到 CPU 执行时,如果能在相应的时间片内执行完,则可准备撤离系统,如果不能执行完成,则将该进程放入第二个就绪队列的末尾,按照 FCFS 的原则等待调度。如此依次进行下去直到执行完成。
只有当高优先级的队列为空时,才会调度较低优先级队列中的进程。如果 CPU 正在执行某较低优先级队列中的进程时,较高优先级队列中来了一个新进程,则这个新进程抢占当前进程的 CPU,即 CPU 将当前进程放在原队列的队尾,转而去为那个较高优先级的进程服务。
特点:
这种形式不需要在单处理器的框架下做太多改动,同样的是维护一个进程的全局就绪队列,为所有 CPU 共享。运行在 CPU 上的调度程序从这个队列中挑选合适的进程执行。
特点:
如上图所示:每个 CPU 都有自己单独的调度队列。每个 CPU 只在自己本地的队列中挑选合适的进程,速度很快。
队列之间的调度相互独立,可不再使用锁机制,可扩展性增强,比如每个队列可使用不同的调度算法。
所有的任务工作都能在固定的 CPU 上执行,能够很好的利用缓存数据。
但是也有明显缺点:各个 CPU 的负载不均衡,从上图就可以看出 CPU2 负载较大,而 CPU3 负载较小
解决负载均衡的办法叫做迁移(Migration),从繁忙 CPU 的队列中迁移一些进程到空闲 CPU 中去。
好啦,本文就到这里,全部都是干货理论知识,相应的实践在后续讲解 xv6 进程部分再详述,xv6 就是使用的多处理器单队列和时间片轮转的形式进行调度。同样的,有什么错误还请批评指正,也欢迎大家来同我讨论交流学习进步。
本文由哈喽比特于3年以前收录,如有侵权请联系我们。
文章来源:https://mp.weixin.qq.com/s/zV8U6JX2azUsUcQtJhCeTA
京东创始人刘强东和其妻子章泽天最近成为了互联网舆论关注的焦点。有关他们“移民美国”和在美国购买豪宅的传言在互联网上广泛传播。然而,京东官方通过微博发言人发布的消息澄清了这些传言,称这些言论纯属虚假信息和蓄意捏造。
日前,据博主“@超能数码君老周”爆料,国内三大运营商中国移动、中国电信和中国联通预计将集体采购百万台规模的华为Mate60系列手机。
据报道,荷兰半导体设备公司ASML正看到美国对华遏制政策的负面影响。阿斯麦(ASML)CEO彼得·温宁克在一档电视节目中分享了他对中国大陆问题以及该公司面临的出口管制和保护主义的看法。彼得曾在多个场合表达了他对出口管制以及中荷经济关系的担忧。
今年早些时候,抖音悄然上线了一款名为“青桃”的 App,Slogan 为“看见你的热爱”,根据应用介绍可知,“青桃”是一个属于年轻人的兴趣知识视频平台,由抖音官方出品的中长视频关联版本,整体风格有些类似B站。
日前,威马汽车首席数据官梅松林转发了一份“世界各国地区拥车率排行榜”,同时,他发文表示:中国汽车普及率低于非洲国家尼日利亚,每百户家庭仅17户有车。意大利世界排名第一,每十户中九户有车。
近日,一项新的研究发现,维生素 C 和 E 等抗氧化剂会激活一种机制,刺激癌症肿瘤中新血管的生长,帮助它们生长和扩散。
据媒体援引消息人士报道,苹果公司正在测试使用3D打印技术来生产其智能手表的钢质底盘。消息传出后,3D系统一度大涨超10%,不过截至周三收盘,该股涨幅回落至2%以内。
9月2日,坐拥千万粉丝的网红主播“秀才”账号被封禁,在社交媒体平台上引发热议。平台相关负责人表示,“秀才”账号违反平台相关规定,已封禁。据知情人士透露,秀才近期被举报存在违法行为,这可能是他被封禁的部分原因。据悉,“秀才”年龄39岁,是安徽省亳州市蒙城县人,抖音网红,粉丝数量超1200万。他曾被称为“中老年...
9月3日消息,亚马逊的一些股东,包括持有该公司股票的一家养老基金,日前对亚马逊、其创始人贝索斯和其董事会提起诉讼,指控他们在为 Project Kuiper 卫星星座项目购买发射服务时“违反了信义义务”。
据消息,为推广自家应用,苹果现推出了一个名为“Apps by Apple”的网站,展示了苹果为旗下产品(如 iPhone、iPad、Apple Watch、Mac 和 Apple TV)开发的各种应用程序。
特斯拉本周在美国大幅下调Model S和X售价,引发了该公司一些最坚定支持者的不满。知名特斯拉多头、未来基金(Future Fund)管理合伙人加里·布莱克发帖称,降价是一种“短期麻醉剂”,会让潜在客户等待进一步降价。
据外媒9月2日报道,荷兰半导体设备制造商阿斯麦称,尽管荷兰政府颁布的半导体设备出口管制新规9月正式生效,但该公司已获得在2023年底以前向中国运送受限制芯片制造机器的许可。
近日,根据美国证券交易委员会的文件显示,苹果卫星服务提供商 Globalstar 近期向马斯克旗下的 SpaceX 支付 6400 万美元(约 4.65 亿元人民币)。用于在 2023-2025 年期间,发射卫星,进一步扩展苹果 iPhone 系列的 SOS 卫星服务。
据报道,马斯克旗下社交平台𝕏(推特)日前调整了隐私政策,允许 𝕏 使用用户发布的信息来训练其人工智能(AI)模型。新的隐私政策将于 9 月 29 日生效。新政策规定,𝕏可能会使用所收集到的平台信息和公开可用的信息,来帮助训练 𝕏 的机器学习或人工智能模型。
9月2日,荣耀CEO赵明在采访中谈及华为手机回归时表示,替老同事们高兴,觉得手机行业,由于华为的回归,让竞争充满了更多的可能性和更多的魅力,对行业来说也是件好事。
《自然》30日发表的一篇论文报道了一个名为Swift的人工智能(AI)系统,该系统驾驶无人机的能力可在真实世界中一对一冠军赛里战胜人类对手。
近日,非营利组织纽约真菌学会(NYMS)发出警告,表示亚马逊为代表的电商平台上,充斥着各种AI生成的蘑菇觅食科普书籍,其中存在诸多错误。
社交媒体平台𝕏(原推特)新隐私政策提到:“在您同意的情况下,我们可能出于安全、安保和身份识别目的收集和使用您的生物识别信息。”
2023年德国柏林消费电子展上,各大企业都带来了最新的理念和产品,而高端化、本土化的中国产品正在不断吸引欧洲等国际市场的目光。
罗永浩日前在直播中吐槽苹果即将推出的 iPhone 新品,具体内容为:“以我对我‘子公司’的了解,我认为 iPhone 15 跟 iPhone 14 不会有什么区别的,除了序(列)号变了,这个‘不要脸’的东西,这个‘臭厨子’。