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THU_C1 - 1CPU scheduling CPU multiprogramming thread kernel...

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【考型 1 CPU scheduling CPU 排班是 multiprogramming 作業系統的基礎,對於支援 thread 的作業系統而言,被作業系統排班 的是 kernel threads ,而非 process CPU 排班仰賴兩個處理性質: 1. CPU 執行時間 2. I/O 等待時間 【考型 1.1 】效能評估 用來比較 CPU 排班演算法的標準,或用來最佳化系統的五個主要項目: z Waiting time z Throughput z Turnaround time z Response time z CPU utilization 若是用來設計一個行程的排程法,還要考量公平性。 【考型 1.1.1 CPU utilization CPU 用在處理行程的時間比率,即 idle n computatio n computatio T T T + 【考型 1.1.2 Waiting time 行程在就緒佇列等待獲取 CPU 的時間量。 【考型 1.1.3 Response time 某個要求的提交之時到產生第一個回應的時間。 【考型 1.2 CPU scheduler 【考型 1.2.1 medium-term scheduler 【考型 1.2.1.1 】何為 medium-term scheduler SWAP out 那些在記憶體中停留很久而仍未完成工作到 backing store ,已空出 free memory 供其它人使 用,以提升記憶體的使用率,和多元程式規劃的程度以及產量。等到記憶體有空時,再將其 SWAP in 繼續執行,通常用在分時系統中。 【考型 1.2.1.2 】如何實做 medium-term scheduler 利用 timer 來紀錄 storage time quantum ,一旦 timer 值遞減為零,則發出中斷通知作業系統,作業系 統透過中程排班程式挑選犧牲者行程,將其 swap out 【考型 1.2.2 long–term scheduler 或稱為 job scheduler 【考型 1.2.2.1 long–term scheduler 目的 長程排班程式會從行程池中選出行程並且將它們載入到記憶體內以便執行。 長程排班程式控制了 multiprogramming 的程度 。若多元程式規劃的程度是穩定的,則進入系統的行程平均到達速率,會等於 由系統出來的行程平均離開速率。因此 長程排班程式只有在行程離開系統的時候才需要呼叫 ,所以長程 排班程式能有較長的時間來選擇要執行哪一個行程。對於系統的效率上來說,讓長程排班程式在 I/O bound CPU-bound 之間選擇一個適當的混合比率是十分重要的。要改進行程的混合比率必須採用 swapping 的方式。 【考型 1.2.2.2 long–term scheduler 被呼叫的可能情形 1. 多元程式規劃降低到某個程度的時候 2. 需要調和 CPU bound I/O bound 工作時 3. 有較高優先權的工作抵達時 且資源已經可使用 Edited by HongJie Dai 1 of 16
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