操作系统（Operating System）9 单处理器调度

Ch 9 –Scheduling
第九章 单处理器调度
学习目标：
1.了解长程、中程和短程调度的区别
2.评估不同调度策略的性能

如图9.1，多道程序设计的关键是调度，典型的调度有以上四种。
调度关系体现为：

调度决定了那个进程须等待，那个进程能继续运行。本质上说，调度属于队列管理（managing queues）问题，用于在排队环境中减少演出并优化性能。

9.1.1短程调度
又被称作dispatcher（ 分派程序），使用最频繁，精确地决定下次执行那个进程。当当前进程阻塞或前瞻当前运行进程的时，调用短程调度程序。
比如有：时钟中断，I/O中断，操作系统调用，信号。

9.2.1短程调度规则
短程调度的主要目标是，按照优化系统一个或多个方面行为的方式，来分配处理器时间。常用规则有：


9.2.3Selection Function & Decision Mode
调度函数和决策模式
关于调度函数，有三个重要参数

w = time spent in system so far, waiting
e = time spent in execution so far
s = total service time required by the process, including e; generally, this quantity must be estimated or supplied by the user.

决策模式Decision Mode分为
非抢占Non-preemptive
一旦进程处于运行状态，就不断执行直到终止。
抢占preemptive
正在运行进程可能呗操作系统中断，并转为就绪态。
虽然抢占策略会导致较大开销，但是能为所有进程提供较好服务，避免了任何一个进程长时间等待的情形。

周转时间和归一化时间
Turnaround Time (Tr) is service time + wait time
Normalized Turnaround Time (Tr / Ts) – ratio to actual service time
一般来说，进程执行的时间越长，可以容忍的延迟时间越长。
Bigger values indicate additional wait time with respect to execution time

下面我们分析一下几种不同的selection function

First-Come-First-Served (FCFS)
simplest 最简单
also known as FIFO
When the current process ceases to execute, the longest process in the Ready queue is selected优先选择Ready queue 中等待时间最长的进程
对于长进程更有优势（Normalized Turnaround更小），对短进程不友好。
另一个点，对于处理器密集型友好，对I/O密集型不友好。

为改善FCFS的不足，可以使用：
Round Robin轮转法
Uses preemption based on a clock
Also known as time slicing

Shortest Process Next(SPN)
Nonpreemptive policy
Shortest expected processing time is selected next
Possibility of starvation for longer processes
Disadvantage：
Need to know the required processing time of each process
If estimate is substantially under actual running time, the system may abort the job

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未完待续