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L1415 【哈工大_操作系统】CPU调度策略一个实际的schedule函数

article 2024/10/7 4:31:40

L2.7 CPU调度策略

1、调度的策略

周转时间：任务进入到任务结束（后台任务更关注）
响应时间：操作发生到响应时（前台任务更关注）
吞吐量：CPU完成的任务量

响应时间小 -> 切换次数多 -> 系统内耗大 -> 吞吐量小
IO约束型任务优先级更高，IO启动后完后可以与CPU并行

2、几种调度算法

First Come, First Served（FCFS）
SJF：短作业优先

周转时间最小

轮转调度（RR）

它将CPU时间公平地分配给每个就绪的进程，让所有进程轮流使用CPU执行一段固定的时间（时间片），避免某个进程长期占用CPU资源。如果该进程在规定的时间片内没有完成，就将它放回队列的末尾，等待下一轮调度。

响应时间小

3、调度策略

前台任务-RR，后台任务-SJF。
前台与后台之间优先级调度
对于后台任务：
1. 防止后台任务一直等待：后台任务优先级动态升高；
2. 又防止后台任务比如gcc运行时间太长，前台响应时间太长：后台任务也需要时间片。

在这里插入图片描述

L2.8 一个实际的schedule函数

void schedule(void)
{
    int i,next,c;
    struct task_struct ** p;

    struct task_struct *pnext = &(init_task.task);

/* check alarm, wake up any interruptible tasks that have got a signal */

    for(p = &LAST_TASK ; p > &FIRST_TASK ; --p)
        if (*p) {
            if ((*p)->alarm && (*p)->alarm < jiffies) {
                    (*p)->signal |= (1<<(SIGALRM-1));
                    (*p)->alarm = 0;
                }
            if (((*p)->signal & ~(_BLOCKABLE & (*p)->blocked)) &&
            (*p)->state==TASK_INTERRUPTIBLE)
                (*p)->state=TASK_RUNNING;
        }

/* this is the scheduler proper: */

    while (1) {
        c = -1;
        next = 0;

        pnext = task[next];

        i = NR_TASKS;
        p = &task[NR_TASKS];
        // 从最后一个进程往前遍历所有进程
        while (--i) {
	        // 跳过空任务
            if (!*--p)
                continue;
            // 比较每个就绪态进程的counter，找到最大的counter
            if ((*p)->state == TASK_RUNNING && (*p)->counter > c)
                c = (*p)->counter, next = i, pnext = *p;
        }
        // 若找到了最大时间片是大于零的，则退出循环调用switch_to执行
        if (c) break;
        // 没有就绪态，或者就绪态时间片都等于零，则遍历所有进程：
        // 1. 若时间片等于0（即就绪态），则设置counter=初值
        // 2. 若为阻塞态，此时counter是不为0的，则设置counter肯定大于初值，即执行I/O而阻塞的进程回来后优先级高
        for(p = &LAST_TASK ; p > &FIRST_TASK ; --p)
            if (*p)
                (*p)->counter = ((*p)->counter >> 1) +
                        (*p)->priority;
    }
    switch_to(pnext, _LDT(next));
}