操作系統(tǒng)的調(diào)度機制與優(yōu)化
操作系統(tǒng)的基本功能操作系統(tǒng)(Operating System,簡稱OS)是管理計算機硬件與軟件資源的計算機程序。操作系統(tǒng)需要處理如管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入設(shè)備與輸出設(shè)備、操
操作系統(tǒng)的基本功能
操作系統(tǒng)(Operating System,簡稱OS)是管理計算機硬件與軟件資源的計算機程序。操作系統(tǒng)需要處理如管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入設(shè)備與輸出設(shè)備、操作網(wǎng)絡(luò)與管理文件系統(tǒng)等基本事務(wù)。
短期調(diào)度程序的作用
短期調(diào)度程序(又稱CPU調(diào)度程序)的總體目的是決定在就緒隊列中的哪個進程在時鐘中斷、I/O中斷、操作系統(tǒng)調(diào)用或其他形式的信號之后執(zhí)行。因此,可以確保CPU花時間執(zhí)行進程,而不是空閑。
長期調(diào)度程序的作用
長期調(diào)度程序的總體目的是決定是否應(yīng)將新進程放入主存儲器中的就緒隊列中還是將其延遲。因此,它確保就緒隊列不會溢出并節(jié)省內(nèi)存空間。
中期調(diào)度程序的作用
中期調(diào)度程序的總體目的是臨時從主存儲器中刪除已處理的文件,并將其放置在輔助存儲器中,反之亦然。因此,它也可以幫助節(jié)省內(nèi)存。
調(diào)度標準的定義與目標
1. CPU利用率:CPU利用率是衡量CPU執(zhí)行用戶級進程代碼的時間百分比。目標是最大化該度量。
2. 吞吐量:每個時間單位完成其執(zhí)行的進程數(shù)。目標是最大化該度量。
3. 周轉(zhuǎn)時間:執(zhí)行特定過程所需的時間。目標是最小化該度量。
4. 等待時間:進程在就緒隊列中等待的時間。目標是最小化該度量。
5. 響應(yīng)時間:從提交請求到產(chǎn)生第一個響應(yīng)所花費的時間。目標是最小化該度量。
調(diào)度程序調(diào)度的含義與步驟
調(diào)度程序調(diào)度是指當調(diào)度程序從內(nèi)存中準備執(zhí)行的進程中選擇一個進程時,然后給出所選的CPU過程控制。在調(diào)度期間采取的措施包括:切換內(nèi)容、切換到用戶模式,以及跳轉(zhuǎn)到用戶程序中的正確位置以恢復(fù)該程序的執(zhí)行。
調(diào)度延遲的定義
調(diào)度延遲是指調(diào)度程序從一個進程切換到另一個進程所花費的時間。
搶占式調(diào)度和非搶占式調(diào)度
1. 搶占式調(diào)度是指調(diào)度是由正在運行的進程外部的事件引起的。
2. 非搶占式調(diào)度是由流程本身引起的,例如PSJF和SJF。
綜上所述,操作系統(tǒng)的調(diào)度機制是一個復(fù)雜的過程,需要平衡多個指標來優(yōu)化系統(tǒng)性能。通過合理設(shè)計調(diào)度算法,可以提高CPU利用率、吞吐量,縮短周轉(zhuǎn)時間和響應(yīng)時間,提升整體系統(tǒng)效率。