调度程序以及调度算法的评价指标

1.调度器/调度程序

调度程序决定调度算法，时间片大小

②，③由调度程序引起，调度程序决定:

1.调度时机

1. 创建新进程
2. 进程退出
3. 运行进程阻塞
4. I/O中断发生（可能唤醒某些阻塞进程)
5. 非抢占式调度策略，只有运行进程阻塞或退出才触发调度程序工作
6. 抢占式调度策略，每个时钟中断或k个时钟中断会触发调度程序工作

2.调度对象

1. 不支持内核级线程的操作系统，调度程序的处理对象是进程
2. 支持内核级线程的操作系统,调度程序的处理对象是内核线程

2.闲逛进程

调度程序永远的备胎，没有其他就绪进程时，运行闲逛进程（idle)

1.特性

• 优先级最低
• 可以是0地址指令，占一个完整的指令周期（指令周期末尾例行检查中断)
• 能耗低

3.调度算法的评价指标

1.CPU利用率

CPU利用率:指CPU“忙碌”的时间占总时间的比例。
$$利用率=\frac{忙碌时间}{总时间}$$

2.系统吞吐量

系统吞吐量:单位时间内完成作业的数量。
$$系统吞吐量=\frac{总共完成了多少道作业}{总共花了多少时间}$$

3.周转时间

周转时间，是指从作业被提交给系统开始，到作业完成为止的这段时间间隔。
它包括四个部分:

• 作业在外存后备队列上等待作业调度（高级调度）的时间、
• 进程在就绪队列上等待进程调度（低级调度）的时间、
• 进程在CPU上执行的时间、
• 进程等待I/O操作完成的时间。

后三项在一个作业的整个处理过程中，可能发生多次。

1.周转时间
$$周转时间=作业完成时间-作业提交时间$$
2.平均周转时间
$$平均周转时间=\frac{各作业周转时间之和}{作业数}$$
3.带权周转时间
$$带权周转时间=\frac{作业周转时间}{作业实际运行的时间}=\frac{作业完成时间-作业提交时间}{作业实际运行的时间}$$

• 对于周转时间相同的两个作业，实际运行时间长的作业在相同时间内被服务的时间更多，带权周转时间更小，用户满意度更高。
• 带权周转时间必然≥1
• 带权周转时间与周转时间都是越小越好

4.平均带权周转时间
$$平均带权周转时间=\frac{各作业带权周转时间之和}{作业数}$$

4.等待时间

等待时间，指进程/作业处于等待处理机状态时间之和，等待时间越长，用户满意度越低。

• 对于进程来说，等待时间就是指进程建立后等待被服务的时间之和，在等待I/O完成的期间其实进程也是在被服务的，所以不计入等待时间。
• 对于作业来说，不仅要考虑建立进程后的等待时间，还要加上作业在外存后备队列中等待的时间。

一个作业总共需要被CPU服务多久，被I/O设备服务多久一般是确定不变的，因此调度算法其实只会影响作业/进程的等待时间。
当然，与前面指标类似，也有“平均等待时间”来评价整体性能。

5.响应时间

对于计算机用户来说，会希望自己的提交的请求（比如通过键盘输入了一个调试命令）尽早地开始被系统服务、回应。

响应时间，指从用户提交请求到首次产生响应所用的时间。