关于操作系统的进程调度问题

发布网友 发布时间：2022-04-20 07:53

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热心网友 时间：2022-05-23 16:23

首先硬件机制上如何保证操作系统的内核调度进程可以一定的时机可以获得CPU,来进行进程调度.?

通常我们会在软件层次上找答案.其实,是通过在CPU的硬件处理机制上实现的.CPU在执行完每个指令的周期后回扫描CPU的内部的一个中断寄存器,查询是否存在中断发生,若没有,则继续执行指令;若有,则保存当前的CPU工作环境,跳转到中断服务列程,CPU执行中断服务程序,在推出中断后,跳转到内核调度程序(这是个内核程序,但是是对所有的进程共享的,包括用户进程);此时,内核调度程序占据CPU,进行进程的调度,以决定下个将占用CPU的进程.

接下来就要谈谈什么时候会需要进行进程调度?

在教科书书说到的有几种情况:1时间片到,即每个进程所分配的时间片用完后,要跳转到调度程序; 2 占用CPU的当前运行进程提出I/O操作,发起对内核的系统调用时,在系统调用结束后,跳转到调度程序; 3 我自己的想法: 当前运行进程对所有内核系统调用的结束时都要跳转到调度程序,根据当前的调度信息来决定下一个可以占用CPU的进程. 我所指的系统调用也包括中断列程.不过对与具体的调度时机,很多书上都写的不清不楚,真不知道他们不懂,还是不屑于写出来告诉我们. 其实除了在大多数硬件中断的触发后跳转到调度程序, 每个时钟中断发生的时候,我觉得都需要跳转到调度程序.(在进入时钟中断列程中,要对进程表中的所有的进程的调度信息进行更新和对各个进程队列的处理),对更新后的进程信息进行处理以决定调度哪个进程. 通常的教科书中都将硬件物理的处理机制和软件的调度处理机制分开,在物理和逻辑两个层次上分开谈,不利于我们理解.最好是把这两个结合起来理解进程调度的工作机制.目前需要解决的是:在什么时候需要内核调度程序占据CPU来调度? 至于调度的算法那就是逻辑层次上要考虑的东西.

其实看了这么多,我也有了些小论文的想法, 因为做的方向是应用在电子电力电路上的嵌入系统控制.该应用对嵌入操作系统的性能就有些特殊的需求:首先体积要小,速度快;内核就要小,进程调度要实现抢占式任务调度,且调度切换要快.它的进程调度与通用操作系统的进程调度不同,这是因为它们的要求不一样,嵌入式通常是要求是实时,且严格的讲在电路上的控制系统应该是硬实时,而不象通用系统是非实时,或者是软实时.这跟它们对实时性的要求不同.所以我初步定个题目 "嵌入式系统和通用系统在进程调度上比较和分析,并针对特定的电路控制嵌入实时系统提出一个调度策略". 我想我从明天开始就要准备这方面的资料,分析分析,比较比较,弄篇小论文出来,,不然我都快给它凡死了.

操作系统-----进程调度

[color=Silver][/color][color=Gray][/color][color=Fuchsia][/color][color=Blue][/color][color=Aqua][/color][color=Lime][/color][size=4][font=楷体_GB2312][b]要求：实现按优先级与时间片相结合的进程调度算法
内容：
1：设计进程控制快，进程队列结构（包括：就绪队列，等待队列，运行队列）等必要的数据结构。
2：模拟操作系统进程调度的功能，编写进程调度程序，模拟的处理机分派程序，进程等待函数和进程唤醒函数。
3：编写用户程序，创建6个用户进程。
进程调度的设计方法
1。数据结构
（1）优先级与时间片的设计
◆进程因等待放弃CPU时，优先级置为1（高优先级）
◆进程因时间片到放弃CPU时，优先级置为0（低优先级）
◆优先1对应时间片4；优先级0对应时间片10。
（2）进程控制块（PCB）的内容
进程标识3---9
进程优先级 0，1
进程优先级 0，1
进程等待时间 20
链接指针

2：程序算法
（1）PCB结构，变量与主程序
struct PCB
{
int pname;
int pri;
int runtime;
int waitting;
struct PCB*next;
}
pcb[7];
struct PCB*running,ready,wait;
int sin=0;
main()
{ 创建PCB[3]--PCB[9]并插入ready队列；／*pname分别为3--9,
pri=0,runtime=10,waittime=0 */
for(;;)/*系统程序，完成初始化和处理机分派功能 */

{cast{sig=0:swtch;
sig=1:waiter;
sig=3:proc3;
sig=4:proc4;
sig=5:proc5;
sig=6:proc6;
sig=7:proc7;
sig=8:proc8;
sig=9:proc9;}
}
}
(2) 进程调度程序
swtch()
{
while(ready==NULL)wakeup();
移出就绪队列第一个PCB;
送running指针；
若pri=1,则runntime=4,否则runtime=10;
将running→pname 送sig
}
(3) 将进程等待函数
wait()
{将运行进程插入wait队列，优先数置1；
sig=0;
}
(4) 进程唤醒函数
wakeup()
{
将wait队列中所有的PCB中waittime减1；
将wait队列中的所有的waittime=0的PCB揭除；
插入到ready队列中第一个优先级为0的PCB前面
｝[/b][/font][/size]