[计算机]windows操作系统课件_第3章调度.pptx

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1、windows操作系统课件_第3章调度 制作人：PPT制作者时间：2024年X月目录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章 调度调度第第3 3章章 抢占式调度抢占式调度第第4 4章章 软实时调度软实时调度第第5 5章章 多处理器调度多处理器调度第第6 6章章 总结总结 0101第1章 简介 课程概述本章将介绍windows操作系统课程的内容和目标，包括操作系统的概念、历史和重要性。Windows操作系统的发展操作系统演进Windows操作系统的起源操作系统历史Windows操作系统的版本演变市场占有率Windows操作系统在市场上的地位 WindowsWindows操操作作系系统统的用户界面的

2、用户界面GUIGUI设计设计用户体验用户体验交互方式交互方式WindowsWindows操操作作系系统统的文件系统的文件系统文件管理文件管理磁盘结构磁盘结构数据存储数据存储 WindowsWindows操作系统的架构操作系统的架构WindowsWindows操操作作系系统统的内核的内核核心功能核心功能运行原理运行原理架构设计架构设计核心操作Windows操作系统的基本功能0103安全性保障Windows操作系统的安全功能02高级应用Windows操作系统的高级功能结尾本章详细介绍了Windows操作系统的发展历程、架构和功能，为后续章节的深入学习奠定了基础。0202第3章 调度 进程调度的定义

3、进程调度是操作系统中的一个重要概念，是为了有效地管理和分配CPU资源，从而提高计算机系统的运行效率。进程调度的目的确保CPU资源得到最大程度的利用提高CPU利用率增加计算机系统处理任务的能力提高系统吞吐量缩短进程等待CPU的时间减少平均等待时间 按照任务到达的先后顺序进行处理算法描述0103平均等待时间较长缺点02实现简单，公平性高优点有效避免饥饿现象有效避免饥饿现象低优先级任务也有机会被处理低优先级任务也有机会被处理 多级队列调度的优点多级队列调度的优点提高响应速度提高响应速度各个队列可设置不同的优先级，各个队列可设置不同的优先级，保证高优先级任务尽快得到处保证高优先级任务尽快得到处理理时间

4、片轮转调度时间片轮转调度的应用场景的应用场景时间片轮转调度常用于分时间片轮转调度常用于分时系统中，能够保证每个时系统中，能够保证每个进程均有公平的时间片执进程均有公平的时间片执行，避免长时间等待的情行，避免长时间等待的情况发生。况发生。短作业优先（SJF）调度算法优先执行估计运行时间最短的任务算法描述平均等待时间短优点无法处理长任务可能导致饥饿现象缺点 0303第3章 抢占式调度 抢占式调度介绍抢占式调度是一种操作系统调度策略，它允许操作系统中断当前正在执行的进程，并将处理器分配给另一个进程。这种调度方式可以提高系统的响应速度和性能，但也会增加系统开销。抢占式调度的特点包括实时性强、响应速度快

5、等。优缺点需要结合具体场景来评估。优先级抢占调度基于进程优先级进行调度优先级抢占调度算法通常由操作系统内核实现优先级抢占调度的实现适用于需要高效率处理的场景优先级抢占调度的应用 确保任务在规定时间内完成实时抢占调度的特点0103通常涉及硬件和软件协同工作实时抢占调度的实现方式02对时间要求严格实时抢占调度的要求系统调用的执行系统调用的执行当用户程序需要操作系统服务当用户程序需要操作系统服务时，会通过系统调用接口发起时，会通过系统调用接口发起系统调用。系统调用。系统调用的抢占机制系统调用的抢占机制在多任务环境下，系统调用可在多任务环境下，系统调用可能被抢占，需要保证系统调用能被抢占，需要保证系统

6、调用的原子性。的原子性。系统调用的抢占系统调用的抢占系统调用的概念系统调用的概念系统调用是操作系统提供的一系统调用是操作系统提供的一组服务，允许用户程序请求操组服务，允许用户程序请求操作系统内核的功能。作系统内核的功能。抢占式调度优缺抢占式调度优缺点点抢占式调度的优点包括增抢占式调度的优点包括增加系统的实时性和响应速加系统的实时性和响应速度，提高系统性能等。然度，提高系统性能等。然而，抢占式调度也存在一而，抢占式调度也存在一些缺点，如增加系统开销、些缺点，如增加系统开销、容易引发竞争条件等问题。容易引发竞争条件等问题。综合评估时需权衡利弊。综合评估时需权衡利弊。0404第4章 软实时调度 软实

7、时调度概述软实时调度概述软实时调度是指在一定的软实时调度是指在一定的时间限制内，任务需要被时间限制内，任务需要被及时调度执行的一种调度及时调度执行的一种调度方式。其特点包括灵活性方式。其特点包括灵活性高、对实时性要求低、对高、对实时性要求低、对性能要求高。在操作系统性能要求高。在操作系统中，软实时调度广泛应用中，软实时调度广泛应用于任务分配、资源管理等于任务分配、资源管理等场景。场景。定时器中断提高系统实时性定时器中断的作用硬件支持与中断处理函数定时器中断的实现减少中断处理开销定时器中断的优化 时时间间片片管管理理的的调调度度算法算法先来先服务先来先服务(FCFS)(FCFS)短作业优先短作业

8、优先(SJF)(SJF)时间片轮转时间片轮转(RR)(RR)时时间间片片管管理理的的性性能能分分析析提高系统吞吐量提高系统吞吐量降低响应时间降低响应时间 时间片管理时间片管理时间片管理的原理时间片管理的原理将将CPUCPU时间划分为若干个时间时间划分为若干个时间片片轮流分配给各个任务执行轮流分配给各个任务执行多线程协同工作实例分析1：线程调度0103任务并行执行实例分析3：多任务调度02进程资源竞争实例分析2：进程调度总结软实时调度在操作系统中具有重要意义，通过定时器中断和时间片管理等机制，可以实现对任务的有效调度。实例分析展示了软实时调度在不同场景下的应用。在实际开发中，合理选择调度算法和优

9、化方法，可以提升系统的性能和响应速度。0505第5章 多处理器调度 多处理器调度概多处理器调度概述述多处理器调度是指在多处多处理器调度是指在多处理器系统中，对多个处理理器系统中，对多个处理器的任务进行合理的分配器的任务进行合理的分配和调度，以提高系统整体和调度，以提高系统整体性能。由于多处理器系统性能。由于多处理器系统具有更高的计算能力和可具有更高的计算能力和可靠性要求，因此需要精心靠性要求，因此需要精心设计的调度算法来实现任设计的调度算法来实现任务的协同工作。多处理器务的协同工作。多处理器调度面临着需求多样、挑调度面临着需求多样、挑战复杂等问题，需要通过战复杂等问题，需要通过不同的解决方案来

10、实现优不同的解决方案来实现优化。化。对称多处理器调度多处理器之间对称协同工作特点任务分配均匀，减少负载不均问题优化策略通过共享同一调度器进行任务调度实现方式 非对称多处理器调度多处理器之间任务分工不对称特点根据任务特性进行灵活分配，提高效率优势适用于对任务要求不同的场景应用 比较比较根据任务类型和系统负载选择根据任务类型和系统负载选择合适算法合适算法考虑任务响应时间和资源利用考虑任务响应时间和资源利用率进行权衡率进行权衡实时系统需要满足严格的时间实时系统需要满足严格的时间要求要求优化优化对调度算法进行实时调整，提对调度算法进行实时调整，提高系统性能高系统性能结合任务特性进行智能调度决结合任务特

11、性进行智能调度决策策应用机器学习等技术优化调度应用机器学习等技术优化调度策略策略 多处理器调度算法多处理器调度算法种类种类抢占式调度算法抢占式调度算法非抢占式调度算法非抢占式调度算法公平调度算法公平调度算法优先级调度算法优先级调度算法多处理器调度算法的应用场景多任务处理需要高效的调度算法支持数据中心多用户场景下对任务进行合理分配云计算对复杂计算任务进行有效调度科学计算虚拟机之间的资源调度管理虚拟化环境结语多处理器调度作为多处理器系统中的重要组成部分，扮演着关键的角色。通过合理的调度算法和策略，可以提高系统性能、减少资源浪费，并适应不同场景的需求。未来随着技术的不断发展，多处理器调度算法将会更加

12、智能化和高效化，为多处理器系统的发展提供更好的支持。0606第6章 总结 课程回顾课程回顾在第在第2121页中，我们将回顾页中，我们将回顾WindowsWindows操作系统课程的操作系统课程的重要内容。这包括对重要重要内容。这包括对重要概念的总结和实际应用案概念的总结和实际应用案例的分析。通过回顾课程例的分析。通过回顾课程内容，可以帮助学生更好内容，可以帮助学生更好地理解和掌握操作系统的地理解和掌握操作系统的知识。知识。未来展望Windows操作系统未来的发展方向发展趋势未来可能出现的新技术在操作系统中的应用新技术应用未来学习和发展方向的建议学习建议 学生建议学生建议收集学生对课程的建议收集

13、学生对课程的建议分析改进方向分析改进方向课程评价课程评价评估课程的教学效果评估课程的教学效果总结课程的优点和不足总结课程的优点和不足 意见反馈意见反馈课程反馈意见收集课程反馈意见收集与学生交流反馈意见与学生交流反馈意见整理学生建议和意见整理学生建议和意见对所有参与教学的老师表示感谢教师感谢致辞0103感谢支持和合作的单位合作单位感谢致辞02学生对课程的感谢和反馈学生感谢致辞总结在第6章中，我们对Windows操作系统课程进行了全面的总结。通过课程回顾、未来展望、意见反馈和感谢致辞等内容，帮助学生更好地理解课程内容，展望未来发展方向，并收集意见反馈。感谢所有的参与者，让课程更加完善和丰富。谢谢观看！下次再会