四种调度算法,可以通过一个生活中的例子来理解:假设你是一家餐厅的经理,需要决定哪些订单先做哪些后做。你的目标是确保顾客满意并且高效地使用厨房资源。
文中的很多图片来源我考研时看的网课,B 站上应该还能找到,王道考研出品的操作系统系列,各位可以去看看,适用于考试,不太适用于春招秋招,因为知识点讲的太细,边边角角都会讲到,各位可以挑几个章节去看。全文脉络思维导图如下:
调度是分层次的,在操作系统中,一般将调度分为高级调度、中级调度和低级调度。 高级调度也称作业调度,其主要任务是按一定的原则,对磁盘中的处于后备状态的作业进行选择并创建为进程。 中级调度的主要任务是按照给定的原则和策略,将处在磁盘对换区中切具备运行条件的就绪进程调入内存,或将处于内存就绪状态或内存阻塞状态的进程交换到对换区。
优先级调度算法的原理是给每个进程赋予一个优先级,每次需要进程切换时,找一个优先级最高的进程进行调度。这样,如果赋予长进程一个高优先级,则该进程就不会再“饥饿”。事实上,STCF算法本身就是一种优先级调度,只不过它给予短进程高优先级而已。
然后发现,操作系统的知识点考察还是比较多的,大厂就是大厂就爱问基础知识。其中,关于操作系统的「调度算法」考察也算比较频繁。
一、CPU调度的相关概念 1.1 cpu调度 其任务是控制、协调进程对cpu的竞争,即按一定的调度算法从就绪队列中选择一个进程,把cpu的使用权交给被选中的进程。如果没有就绪进程,系统会安排一个系统空闲进程或idle进程进入cpu运行。 1.2 系统场景 * N个进程就绪、等待上cpu运行 * M个cpu, M>=1 * 需要决策:给哪个进程分配哪一个cpu? 1.3 cpu调度要解决的三个问题 1、按什么原则选择下一个要执行的进程:调度算法 2、何时进行选择:调度时机 3、如何让被选中的进程上cpu中运行
PS:在多进程并发的环境里,虽然从概念上看,有多个进程在同时执行,但在单个CPU下,在任何时刻只能有一个进程处于执行状态,而其他进程则处于非执行状态。那么问题来了,我们是如何确定在任意时刻到底由哪个进程执行,哪些不执行呢?这就涉及到进程管理的一个重要组成部分:进程调度,跟随本篇来一起复习下进程调度吧!
进程调度是指在进程之间选择一个进程将其送上CPU执行,通常这个是由操作系统中的调度程序执行。
嵌入式操作系统是一种专为控制和管理嵌入式系统硬件而设计的操作系统。它们通常在资源有限的环境中运行,比如微控制器和专用处理器上。根据对时间敏感程度的不同,嵌入式操作系统可以分为实时和非实时操作系统。
多道程序操作系统的基础。通过在进程之间切换CPU,操作系统可以提高计算机的吞吐率。
进程的调度是由操作系统完成的,其目的是为了在一个进程占用CPU执行自己的操作后,选择下一个进程来占用CPU。调度发生的原因很简单,每个进程都希望能够占用CPU进行工作。因此,调度程序会进行上下文切换,并选择一个进程来执行其功能。
嵌入式实时操作系统的核心就是调度器和任务切换。调度器的核心就是调度算法。 任务切换的实现在不同的嵌入式实时操作系统中区别不大,基本相同的硬件内核架构,任务切换也是相似的。
介绍:又称为高级调度或长程调度,调度对象是作业。根据作业控制块(JCB)中的信息,审查系统能否满足用户作业的资源需求,以及按照一定的算法,从外存的后备队列中选取某些作业调入内存,并为他们创建进程、分配必要的资源。然后再将新创建的进程插入到就绪队列,准备执行。
通用块层是Linux中的一个重要组件,用于管理不同块设备的统一接口,减少不同块设备的差异带来的影响。它位于文件系统和磁盘驱动之间,类似于Java中的适配器模式,让我们无需关注底层实现,只需提供固定接口即可。
论坛原始地址(持续更新):http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=99514 第13章 任务调度—抢占式,时间片和合作式 本章教
所谓进程调度方式,是指当某个进程正在处理机上执行时,若有某个更为重要或紧迫的进程需要处理,即有优先权更高的进程进入就绪队列,此时应如何分配处理机。通常有以下两种进程调度方式:
进程的调度算法是操作系统用来决定哪个进程可以执行的一种策略,常见的进程调度算法包括:
前趋图(Procedence Graph)是一个有向无循环图(DAG)。图中的每个结点可用于表示一条语句、一个程序段或进程;结点间的有向边则表示在两结点之间存在的偏序或前趋关系“→”, →={(Pi,Pj)| Pi必须在Pj开始前完成 }。
CPU调度是操作系统的基本功能。每当CPU空闲的时候,操作系统就会从就绪队列中选择一个程序来执行。进程选择由短期调度程序执行。
人生不是书上的故事,喜怒哀乐,悲欢离合,都在书页间,可书页翻篇何其易,人心修补何其难。——烽火戏诸侯《剑来》
当一个计算机是多道程序设计系统时,会频繁的有很多进程或者线程来同时竞争 CPU 时间片。当两个或两个以上的进程/线程处于就绪状态时,就会发生这种情况。如果只有一个 CPU 可用,那么必须选择接下来哪个进程/线程可以运行。操作系统中有一个叫做 调度程序(scheduler) 的角色存在,它就是做这件事儿的,该程序使用的算法叫做 调度算法(scheduling algorithm) 。
大家好,我是cloud3,本文讲一下操作系统中的调度算法以及多处理中的调度问题。
React在v16之前面对的主要性能问题是:当组件树很庞大时,更新状态可能造成页面卡顿,根本原因在于:更新流程是「同步、不可中断的」。
进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位(注意和线程区分),是操作系统结构的基础。在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。
我们写好的一行行代码,为了让其工作起来,我们还得把它送进城(进程)里,那既然进了城里,那肯定不能胡作非为了。
本文中若有任何疏漏错误,有任何建议和意见,请回复内核月谈微信公众号,或通过caspar at linux.alibaba.com或者 tao.ma at linux.alibaba.com反馈。
我发现学习 RTOS 是学习 Linux 内核的好方法。大有弯道超车的可能。 1. 任务堆栈 1.1 任务栈大小确定 1.2 栈溢出检测机制 2. 任务状态 3. 任务优先级 3.1任务优先级说明 3.2 任务优先级分配方案 3.3 任务优先级与终端优先级的区别 4. 任务调度 4.1 调度器 5. 临界区、锁与系统时间 5.1 临界区与开关中断 5.2 锁 5.3 FreeRTOS 系统时钟节拍和时间管理 一、 单任务系统(裸机) 主要是采用超级循环系统(前后台系统),应用程序是一个无限的循环,循环中调用
4、高响应比优先调度算法:在批处理系统中,短作业优先算法是一种比较好的算法,其主要的不足之处是长作业的运行得不到保证。如果我们能为每个作业引入前面所述的动态优先权,并使作业的优先级随着等待时间的增加而以速率a 提高,则长作业在等待一定的时间后,必然有机会分配到处理机。该优先权的变化规律可描述为:
软件开发工具是帮助软件开发者进行有效编程、调试、维护、测试和管理应用程序的软件。这些工具的目标是提高开发效率、简化开发过程、增强代码质量,并支持团队协作。软件开发工具涵盖了从简单的编程工具到复杂的管理系统的广泛范围。
Nachos用线程模拟操作系统的进程,因此本文中的进程与线程在Nachos意思一致
根据优先级,进程分为实时进程和非实时进程(普通进程),Linux的进程优先级范围为[0, 139],其中实时进程优先级的范围为[0, 99],非实时进程的优先级为[100, 139),优先级的数值越低,说明优先级越高。
发生进程切换时,本质是CPU资源占用者间的切换。此时需要保存当前进程在PCB中的执行上下文(CPU状态),然后恢复下一个进程的执行上下文。
今天来分析字节跳动校招后端开发面经,同学的技术栈是 Java 后端,问八股文比较多,一共经历了一二三面,每一场面试的强度还是蛮高,每次都是 1 个小时+。
作业调度算法 1、FCFS算法(先来先服务算法):算法每次从后备作业队列中选择最先进入该队列的一个或几个作业,将它们调入内存,分配必要的资源,创建进程并放入就绪队列。FCFS调度算法的特点是算法简单,但效率低;对长作业比较有利,但对短作业不利(相对SJF和高响应比);有利于CPU繁忙型作业,而不利于I/O繁忙型作业。 2、SJF算法(短作业优先算法):从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将它们调入内存运行。SJF调度算法的平均等待时间、平均周转时间最少;但对长作业非常不利。 3、HRN算法(
由于进程的数量多于处理机,因此不能并行地处理各个进程,处理机调度就是从就绪队列中按一定的算法选择一个进程分配处理机给他。
现代计算机都是多道程序设计系统。在多道程序设计系统中,通常会有多个进程或线程同时竞争同一个CPU。只要有2个或更多的进程处于就绪状态,那么这种情形就发生了:CPU必须要在多个就绪的进程中选择下一个要运行的程序。在操作系统中,完成这个选择工作的程序叫做调度程序(scheduler)。该程序使用的算法叫做调度算法。 许多适用于进程调度的方法同样也适用于线程调度。内核管理线程的时候,调度是按照线程级别进行的,与线程所属的进程没有关联。本文主要讨论同样适用于进程和线程调度的问题。然后介绍线程调度所独有的问题。本文讨论的问题假设机器是单CPU单核。
Linux进程的调度优先级数字会在好几个地方出现:内核,用户,top命令。他们各自都有自己的表示法。
在多道程序环境下,内存中存在着多个进程,进程的数目往往多于处理机的数目。这就要求系统能按某种算法,动态地将处理机分配给一个处于就绪状态的进程,使之执行。分配处理机的任务是由处理机调度程序完成的。
软件工程师们总习惯把OS(Operating System,操作系统)当成是一个非常值得信赖的管家,我们只管把程序托管到OS上运行,却很少深入了解操作系统的运行原理。确实,OS作为一个通用的软件系统,在大多数的场景下都表现得足够的优秀。但仍会有一些特殊的场景,需要我们对OS进行各项调优,才能让业务系统更高效地完成任务。这就要求我们必须深入了解OS的原理,不仅仅只会使唤这个管家,还能懂得如何让管家做得更好。
调度研究的问题:当有一堆任务要处理,但由于资源有限,这些事情没法同时处理。这就需要确定某种规则来决定处理这些任务的顺序,这就是调度研究的问题。
**高响应比优先算法规则**:在每次调度时先计算各个作业/进程的*相应比*,选择*相应比最高的*作业/进程为其服务
可以说,从16年开始重构fiber架构到今年底(或明年初)React18发布正式版,这期间React团队大部分工作都是围绕这两点展开的。
实时系统是这样的一种计算系统:当事件发生后,它必须在确定的时间范围内做出响应。在实时系统中,产生正确的结果不仅依赖于系统正确的逻辑动作,而且依赖于逻辑动作的时序。换句话说,当系统收到某个请求,会做出相应的动作以响应该请求,想要保证正确地响应该请求,一方面逻辑结果要正确,更重要的是需要在最后期限(deadline)内作出响应。如果系统未能在最后期限内进行响应,那么该系统就会产生错误或者缺陷。在多任务操作系统中(如Linux),实时调度器(realtime scheduler)负责协调实时任务对CPU的访问,以确保系统中的所有的实时任务在其deadline内完成。
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云