13、处理器管理全解析：调度算法与中断处理

处理器管理全解析：调度算法与中断处理

1. 最早截止时间优先（EDF）算法剖析

最早截止时间优先（EDF）算法是一种用于实时环境的抢占式进程调度策略。它根据进程截止时间的临近程度来选择要执行的进程。然而，这种算法存在一些明显的困难和问题。

例如，有六个作业，将它们的总计算/执行时间相加为18个单位（忽略开销操作），但所有作业的截止时间都在第15个时间单位。显然，在15个时间单位内无法完成18个单位的执行，这就导致一个或多个作业可能无法在截止时间前完成。

此外，由于该算法的动态特性，还会产生其他问题。比如，无法预测作业的吞吐量，因为一个作业的优先级会根据系统中其他作业的组合情况而上升或下降。截止时间更近的作业会导致其他等待作业延迟。同时，EDF算法需要不断评估所有等待执行作业的截止时间，这会带来较高的开销。

虽然EDF算法旨在满足实时环境的需求，但并不能保证作业一定能按时完成，使用该算法时仍可能错过截止时间。不过，在众多调度算法中，它是为应对动态实时计算系统的严格要求而设计的。

2. 中断管理

中断是计算机系统中一个重要的概念。之前提到过一种中断，即内存管理器为满足作业请求而发出的页面中断。这里要介绍的是另一种中断，当时间片到期时，处理器从正在运行的作业中释放，并分配给另一个作业。

除了上述中断，还有由进程内部事件引起的中断。例如，当发出READ或WRITE命令时会发出I/O中断；当前正在处理的算术运算或其他指令也可能直接导致内部中断，也就是同步中断。以下是一些会产生中断的情况：
- 非法算术运算 ：
- 尝试除以零（称为异常）
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