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:
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。
我们知道,程序需要获得CPU的资源才能被调度和执行,那么当一个进程由于某种原因放弃CPU然后进入阻塞状态,下一个获得CPU资源去被调度执行的进程会是谁呢?下图中,进程1因为阻塞放弃CPU资源,此时,进程2刚IO操作结束,可以获得CPU资源去被调度,进程3的时间片轮转结束,也同样可以获得CPU资源去被调度,那么,此时的操作系统应该安排哪个进程去获得CPU资源呢?这就涉及到我们操作系统的CPU调度策略了。
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。
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
在多道程序环境中,主存中有着多个进程,其数目往往多于处理机数量。这就要求系统能按照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。 处理机调度 在多道程序系统中,一个作业被提交后必须经过处理机调度后,方能获得处理机执行。对于批量型作业而言,通常需要经历作业调度(也称为高级调度)和进程调度(也称为低级调度)两个过程才能获得处理机;而对于终端型作业而言,通常只需要经过进程调度就可以获得处理机。除了上述两种调度,操作系统中往往也设置了中级调度,用来提
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。
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:
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:
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。
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。
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)。
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。
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
随着云计算和容器技术的发展,以docker为核心的容器技术迅速在开发者和科技公司中应用,Kubernetes凭借丰富的企业级、生产级功能成为事实上的容器集群管理系统。可是k8s的通用性削弱了调度算法的定制性,本文将调研定制化调度算法的方法,并且给出一个开源实现。
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。
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。
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。
线程调度器和时间分片是操作系统中与多线程相关的两个重要概念。下面将从两方面进行详细介绍。
现代计算机体系中,硬盘是数据存储的持久化介质,硬盘的访问速度相比内存存在数量级的差距,因此有效的调度能更好利用资源,优化响应。 和CPU调度算法相似,调度的本质是对请求排序。在Linux系统中,这由I/O调度层负责。 在I/O调度之前,如果多个I/O在同一个sector中,或者是相邻sector。Linux可以把多个请求合并为一个来减少请求数量。这是在Block层处理的,可以设置开启或关闭。
处理机调度基本概念 在处理机调度上可以分为三个层次,级别从低到高 哪些资源分给CPU(低) 选择哪些进程到外存中(中) 哪些作业放入内存(高) 处理机的调度实际上就是用不同的算法来将我们的作业合理分配,提高CPU的利用率。达到公平性、平衡性。 先来先服务算法FCFS 按照作业提交或进程变为就绪状态的先后次序,分派CPU; 当前作业或进程占用CPU,直到执行完或阻塞,才出让CPU(非抢占方式)。 在作业或进程唤醒后(如I/O完成),并不立即恢复执行,通常等到当前作业或进程出让CPU。是最简单的算法。 谁先来,
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。
一般来说,在操作系统中会运行多个进程(几个到几千个不等),但一台计算机的 CPU 资源是有限的,如 8 核的 CPU 只能同时运行 8 个进程。那么当进程数大于 CPU 核心数时,操作系统是如何同时运行这些进程的呢?
进程管理是操作系统中的重要功能,用来创建进程、撤消进程、实现进程状态转换,它提供了在可运行的进程之间复用CPU的方法。在进程管理中,进程调度是核心,因为在采用多道程序设计的系统中,往往有若干个进程同时处于就绪状态,当就绪进程个数大于处理器数目时,就必须依照某种策略决定哪些进程优先占用处理器。本实验模拟在单处理器情况下的进程调度,目的是加深对进程调度工作的理解,掌握不同调度算法的优缺点。
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!
若没有处理机调度,就意味着要等到当前运行的进程执行完毕后,下一个进程才能执行,而实际情况中,进程时常需要等待一些外部设备的输入,而外部设备的输入与处理机相比是非常缓慢的,如果让处理机总是等待外部设备,那么对处理机的资源是极大的浪费。而引入处理机调度后,可以在运行进程等待外部设备时,把处理机调度给其他进程,从而提高处理机的利用率,用一句简单的话说,就是为了合理地处理计算机软硬件资源。
CPU 在计算机系统中是非常重要的,但是早期的时候非常简单,是因为它像其他资源一样被一个作业所独占,不存在什么处理及分配或者调度的问题,但是随着各种多道程序的设计以及不同类型的操作系统的出现,不同的CPU的管理方法将会为用户提供不同性能的操作系统
先来先服务和短作业优先调度算法 1.FCFS 特点:简单,有利于长作业 即CPU繁忙性作业 2.短作业进程优先调度算法:SJ(P)F 提高了平均周转时间和平均带权周转时间(从而提高了系统吞吐量) 特点:对长作业不利,有可能得不到服务(饥饿) 估计时间不易确定
本篇文章为大家分享一下Linux系统中MySQL优化小技巧,本文实操记录绝无水文,如果错误或遗漏欢迎各位小伙伴指正。
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。
操作系统的处理器资源主要是介绍了,由于多道程序设计带来的并发性,内存中运行多个进程并发运行。而处理器资源是远远小于进程的数量的,所以如何调度处理器给合适的进程成为了OS的焦点。
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。
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。
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。
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。
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。
前面一文利用FreeRTOS点灯,算是将FreeRTOS给跑起来了,要用好RTOS,从黑盒角度去理解一下调度器是怎么工作的是很必要的,当然如果想研究其内部实现原理,可以去读其内部实现代码,但是个人感觉如果是从用的角度,把内核看成黑盒,跳出来梳理一下概念也很有用。
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。
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。
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) 。
在BFS和MuqSS两个调度器的介绍之后,本文再介绍一种有意思的调度器,即Coscheduling。
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。
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」。
进程是计算机中一个独立的执行单位,它是操作系统分配资源和调度的基本单位,每个进程都有自己的内存空间,互相之间不会影响
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