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:
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。
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。
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。
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 }。
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:
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:
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。
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。
先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法,该算法既可用于作业调度,也可用于进程调度。当在作业调度中采用该算法时,每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业,将它们调入内存,为它们分配资源、创建进程,然后放入就绪队列。在进程调度中采用FCFS算法时,则每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程,为之分配处理机,使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。
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
时间片轮转调度算法是一种常见的进程调度算法,它将CPU时间分成若干个时间片,每个进程在一个时间片内执行一定的时间,然后被暂停,等待下一个时间片再次执行。如果进程在一个时间片内没有执行完毕,它将被放回就绪队列的末尾,等待下一次调度。
但凡懂Linux内核的,都知道Linux内核的CFS进程调度算法,无论是从2.6.23将其初引入时的论文,还是各类源码分析,文章,以及Linux内核专门的图书,都给人这样一种感觉,即 CFS调度器是革命性的,它将彻底改变进程调度算法。 预期中,人们期待它会带来令人惊艳的效果。
最下面是硬件系统;最上面是使用计算机的人,即各种各样的用户;人与硬件系统之间是软件系统。系统软件是最靠近硬件的一层,其次是支撑软件和应用软件。
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
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。
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。
进程调度是由操作系统的进程调度程序按照某种策略和算法从就绪态进程中为当前空闲的CPU选择要运⾏的新进程,常用的进程调度算法有以下几种:
很多学习完《操作系统原理》这门课程的小伙伴都应该对“FCFS(先到先服务)”、“SJF(短作业优先)”等调度算法原理比较熟悉。但是在实际做题的时候,往往一不小心就把概念搞错,不容易区分“作业调度”和“进程调度”的区别。下面我主要针对这两个概念进行解析并给出经典习题解答。 PS:本博客并不详解每种调度算法的原理,因此有这方面需求的小伙伴可以直接pass了。
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!
采用JavaSwing+多线程+操作系统进程调度算法GUI动画实现进程调用过程程序,系统采用多层C/S软件架构,采用javaSwing窗口开发技术实现进程调度动画界面,实现JAVA2D模拟实现先入先出(FIFO),时间片轮转,优先级调度等操作系统进程调度算法整体逻辑过程。系统主要实现技术包括,java2D动画,java多线程控制,javaswing,操作系统核心调度算法实现等。
这篇文章主要想介绍下彩票调度(个人觉得这个算法非常有意思~ ),还有随机算法相对传统算法的一点优势,毕竟现在绝大多数算法都是追求确定性,尤其在操作系统,大家都希望一切可控,所以随机算法的出现听起来有些“不合时宜”,但它确实能够解决某些传统算法难以解决的边角问题(算是给自己挖个坑,以后可能会写),也为我们提供了一种新的思路。
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+。
在内核中,肯定不能对所有的进程一视同仁,有的进程需要优先运行,有的进程需要运行更长的时间
无论是在批处理系统还是分时系统中,用户进程数一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外,系统进程也同样需要使用处理机。这就要求进程调度程序按一定的策略,动态地把处理机分配给处于就绪队列中的某一个进程,以使之执行。
操作系统是管理计算机硬件和软件资源的计算机程序,提供一个计算机用户与计算机硬件系统之间的接口。
操作系统对内存的使用是按段的,例如: 我们编写的一个程序被操作系统加载到内存是按照数据段,代码段等形式分段载入。而操作系统自身的代码也是按段载入的,为了确保安全性,我们用户编写的程序是不能直接访问操作系统的相关段的,因此需要给不同段赋予不同的特权级。
不管啥系统,进程的数量一般多余处理机数,那她们就会对处理机争抢,指望着处理机今晚能翻自己的牌子。系统自带的进程也会参与这场争抢,所以后宫太监长进程调度程序会按一定的策略,动态地把处理机分配给处于就绪队列中的某一个进程,以使之执行。
**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
Linux是一个支持多任务的操作系统,而多个任务之间的切换是通过 调度器 来完成,调度器 使用不同的调度算法会有不同的效果。
在多道程序环境下,主存中有着多个进程,其数目往往多于处理机数目。这就要求系统能按某种算法,动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程,使之执行。分配处理机的任务是由处理机调度程序完成的。由于处理机是最重要的计算机资源,提高处理机的利用率及改善系统性能(吞吐量、响应时间),在很大程度上取决于处理机调度性能的好坏,因而,处理机的调度问题便成为操作系统设计的中心问题之一。
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。
如果程序直接引用物理地址,可能导致内存只能使用一个程序。因为其他程序也运行的话,可能会直接占用前一个程序的物理地址。
调度器面对的情形就是这样, 其任务是在程序之间共享CPU时间, 创造并行执行的错觉, 该任务分为两个不同的部分, 其中一个涉及调度策略, 另外一个涉及上下文切换.
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》
操作系统是一组专门做计算机资源管理的软件的统称。目前常见的操作系统有:Windows,Unix,Linux,OSX,Android,ios等。
综上即FCFS算法对长作业有利,对短作业不利(例如上面例题种P3作业的带权周转时间达到了很大的8)
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。
1. 先来先服务调度算法。先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法,该算法既可用于作业调度, 也可用于进程调度。FCFS算法比较有利于长作业(进程),而不利于短作业(进程)。由此可知,本算法适合于CPU繁忙型作业, 而不利于I/O繁忙型的作业(进程)。
进程切换的实质是回收当前运行进程对 CPU 的控制权,并将 CPU 控制权转交给新调度的就绪进程.
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:
腾讯面试风格是比较注重计算机基础的,操作系统和网络都会问的比较多,所以大家针对不同公司面试的时候,要有一个准备的侧重点。
首先,从操作系统的层次来说,进程(Progress)是资源分配和系统调度的的基本单位也可以理解为程序的基本执行实体;当一个程序被载入到内存中并准备执行,它就是一个进程!当进程被创建了,操作系统就会为该进程分配一个唯一、不重复的 ID,用于区分不同的进程
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。
1、操作系统分类 批处理操作系统、分时操作系统(Unix)、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、微机操作系统(Linux、Windows、IOS等)、嵌入式操作系统。 2、操作系统的4个特征:并发性、共享性、虚拟性、不确定性。 3、操作系统的功能有:处理机管理、文件管理、存储管理、设备管理、作业管理。 处理机管理:也称进程管理。实质上是对处理机执行时间进行管理,采用多道程序等技术将CPU的时间真正合理地分配给每个任务。主要包括进程管理、进程同步、进程通信和进程调度。 文件管理:又称信息管理。主要包括
在早期的 linux 操作系统中,2.4 版本到 2.6 版本之间,linux 采用了实现起来十分简单的 O(n) 调度器。
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