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处理机调度算法的研究




卷第



齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
,

,





处 理 机 调 度 算 法 的研 究
张 敬
齐齐哈尔大学 计算 机 系
,

,

陈 晨
以拓



齐齐哈尔

齐 齐哈尔海 关

,

齐齐哈尔





处 理 机 是计算 机 系统 中的最 重 要 资源
,

,

如何提 高处理 机 的利用 率是 软件 开 发 人员 面 临 的 主要 问题




处理
,

机 利用 率 是 受多方 面 因 素影 响 的

其 中处 理 机 调 度方式是 主要 因 素


本文 主要 介绍 各种 常见 的处 理机 调 度算法

通 过 实例 总结这些 算法 的原理及 适用 范 围







处 理机调 度

周转 时 间

带权周转时间
文章编 号
一 一


中图分 类 号

文 献 标识 码

常用 处 理机 调 度 算 法
常用 处理 调 度篆法 有先来 先 服 务 片轮转
,


非 抢 占及抢 占的短 进程 优 先
,



高 响应 比优先
,



时间

时间片为



多 级反 馈 队列 及 立 即抢 占的多级 反 馈 队列
,

第 级 队列 的 时间片为



,





先来先 服 务 攀 玲 调 度算 法 度是选 择就绪 队列 的队首 进 程
短 进 程 优先 调 度 算法
,

将就绪进 程 按提 交顺 序或变为就 绪状 态 的先后 顺 序排成 队 列 每次 调
,

为之分配 处理 机


使之 投 人运 行
,



是 根 据就 绪 队列 中就 绪进 程 的估计 运 行 时 间的长 短 进行 选择 在采 用 非 抢 占方 式时
,

,

每 次选

择 估计 运 行时 间最短的进 程 投人 运 行 进程
,

无 论就 绪 队列 中是 否 出现 运 行 时间更 短 的新
,

正 在执 行进程二 直 运 行

直到 主 动 释放

在采 用 抢 占方式 时 则新进 程 抢 占处 理机
,

只 要 就绪 进程 队列 中 出现 运 行时间 比

正 在 执行 进 程 的剩余运 行 时 间更 短 的新 进 程



高 响 应 比优 先


调 度 算法

每 当要 进 行 调 度 的 时
,

选 择 响应 比 最 大者 投 人 运 行




响应 比
,



其 中 为进程 估计需 要 的执 行时间 砰 为进 程 在就 绪 队列 的等待时间 调 度算 法 就 绪进 程 按 时间片轮转 方式排 队 每次选 择 就绪 队 列 的队首 进程 投 人 运 行 如果



,



进 程 在 规 定 的 时间片内未 完成 要 求 的任务 多级 反 馈 队列 的过程 中
,

,

则插 人 就 绪 队列 的末 尾 等待 下 次 调 度
, ,



建 立 多个 不 同优先 权及 时间片 的就绪 队 列
, ,

新 就 绪进 程进人 第 一 级 就 绪 队列 则进人 下 级 就 绪 队列 的 队尾
,



优 先选 择 第一 级 就绪 队 列 中 的进 程
如 出 现 新 的就 绪 进程
,

若 在 一 个 时间片 内进 程 未结 束
, ,



在服 务

若采 用 非抢 占方式

正 在执行 的进程 完成规 定 时 间 片后


再为新 进 程提

供服 务

若采 用抢 占方 式

完成 单 位 时 间片

立 即为新 出现 的进程服 务

调 度算法 的评 价准则
由于 进 程 调 度 的使 用 频 率高
,

其性 能 的优劣 直接影 响 系统 的性能




一 个 调 度 算 法 的性 能 的好 坏 通 常用

平均周转时间 和 平均 带权 周 转 时间来 衡量
?

进程

的周 转 时 间 不 定 义 为



,



兀 其 中 爪 为进 程 的 完 成 时 间
,

,

,

界 为 进 程 的提交 时 间
,

?

?

个 进 程 的平 均周转时间 二 不 几 带权周 转时 间 城 是进 程 的周 转 时间 不与进 程 的实 际 运 行时间 兀 的 比 个 进 程 的平均 带权周转时 间 牙



,

即斌

不几

?













收稿 日期 作者简介

一习 一 张 敬
,



,

年生

,

大 学本科

,

副教 授

,

主要从 事分布式 系统的研 究







处 理机调度 算法 的研 究
,

为 了 进 一 步讨 论 调 度算 法 的性 能
服务时间 如表 所示
,

现 以 实 例加 以 说 明
,



假设 一 个 系统 有

个进程

,

它 们 的到 达 时 间 和 所示
,

忽略

及 其它 开 销
所示


则 分 别 以 上 述 各 种调 度 算 法进 行

进程

调 度 过程 如 图

进程 的完成时 间及 周转时间如表

进 程 的到 达 时 间 和 服 务
‘ ,

彻 』 』 『


一 上

调度 算 法

到达 时 间
服 务时 间

平均



一 一






一 「 介 一




完成 时 间 周转 时 间



一 「 一




带 权周转时 间





一 一

完成时 间








一 …

非抢 「 片

周转 时间 带权周转时间 完成时间
,






淞占

周 转 时间

名 夕

一 …

带权周转 时 间
完成时间 周转时间 带权 周 转 时间





完成 时间
周转时间

一 组
,‘



一 一



一门 门

卜 ,

带权周转时间 完 成时 间 周转时间 带权周转 时问

卜 ,


,

,

呻,

, ,

,





… 勺


一勺

声 司

一气



,



完成时间 周转时间


立 即抢 占 汁 气 日 一一 州





立 即抢 占

带 权 周转 时 间
进 程 的完成时 间及 周转时间






进程

到达 时 间

服 务时 间



进程调 度过程

性能讨论
先来 先服 务 算 法 易 于 实 现 次 调 度前 必 须先 计算 相 应 比 较长
, , ,

但效率较 低

短 进 程 优 先 算法 效率 高
,

,

但 未 考 虑 长进 程 的 等待
, ,

响应 比高
,

优先算法是 先 来 先 服 务 算 法 和 短 进 程 优先算 法 的 折衷
增 加 了 系统 的 开 销


既 照 顾 了短 进 程
,

又 考 虑 了进 程 的 等 待 时间

但每



以上
,

种 算法 周转 时 间 比较 短
,

但 对进 程 的响应 时 间 比
多级 反 这 两 种算


适 合 于批 处 理 系统
,



时 间 片 轮 转 法 简单 易行 短批处理
,


平 均 响 应时 间 短


但 不 利 于 紧急进程 的 处 理

馈 队列法 较好地 满 足 了终端 型
法 响应时 间短

长批 处 理 任 务 的 要 求

是 目前 比较 常用 的调 度算 法

但 周转 时 间 比较 长

适 合 于 分时 系 统

结 束语
本 文 介绍 了 常用 的处理 机 调 度 算法
于 系统设 计者对 调 度算 法 的选 择
【 汤子 浪 】 尧学 张
,

,

并 给 出实现原理

,

通 过实 例 给 出 各 种 算 法 的 比较

,

通 过 比较 有 利



参 考 文 献
哲 凤屏
史 美林
,

汤 小 单 计算机 操 作 系统 西 安

西 安电子 科技 大 学 出版社

,

,

计算机 操 作 系统 教 程


北京

清华大学 出版社

,



孟 静 操 作 系 统 教程

原理 与实例分析 北 京

高等教 育 出版社

,

齐 齐 哈 尔 大 学 学 报



,



,

,



一 ,

,

,

,





埋 地 压 力 管道 腐蚀 泄 露的几 种 检 测 监控 技术
,

电磁 技 术 分普遍 利用 电磁 检 测 技术 来监 控 管道 的腐蚀 和 泄漏 己 经 卜


目前

,

各 个油


以及 燃 气 公 司都 在 使 用 这 些 技 术



依据 电磁

学原 理 创 造 的 检测方法很 多

,

主要 有标准管 地 电位 法
,



涡流法



变频选频 法

直 流 电凡 梯度 法 等

,

利 用 这 些 方法 对 十 检测 管


道 的防 腐 层 情 况 以及 进 行 管道 的 定位 比 较 有效 尤其是多频管 中电流法 更得到各方 曲 的广 泛 认同 使 用 这 种 方 法 在 进 行检测 时是利用发射机 向管道发 送 一 个检 验 信 号电流 的电流 值
,
,

然后 在 地 面



沿 着管路进 行 测 量
,

,

利 用 接 收机 记 录 下 管 道 中各 测 量点的流过


再运 用 计 算机将 采集 的数 据 进 行 处 理 分析 就 可 以得到 检 测 结 果

即 可 直 接 地 破 示破 损 点 的位 置

声发 射技术 在检测 埋 地 管 道 方 面
英尺左右



,

声发 射技 术较 其它 一 些 检 测 方 法 具 有更高的 灵 敏度 声发 射 技术

,

对 泄 漏 源 的定 位 也 很 精确

,

其定位 的 精度 为
这 种 方 法 是 利用
,

现 代 的泄 漏 噪 音 相 关 器 技 术


是最 高效 也是 较 广 泛 使 用 的 泄 漏 探 测 及 定位 技术
一 种声波



互 相关技术

对 管道 内的介质 泄 漏 时 发 出 的 断 续 的 噪 音


进 行 分析研 究



进行检 测 时 要 把传 感儿 件 以及 调 节


采集 和 信 号分析仪器 放 置 在 管道装 置

这 必 可 能需 要 挖 出 一 部分 管道
,

以便对 管道 检 测 和 对 泄 漏 的定位 泄 漏 噪 音在管道中 的传 播 速 度
,

要 想确 定 泄 露 点 的位 置 就 要 知道 跨越 泄 漏 源 的两 个传感 器 间 的即 离

以及 延 迟 的时 间



计 算 泄 漏 点位 置 的 公 式 为
速度








,

式中

泄漏 点趴 离参 考传感 器 的 长度

两个传 感 器 间 的即 离

声波 的传 播

重泄漏 点的 时 间 延 迟



另外 一 种声发 射检 测 方法就 是 在 与管道 系统
记 录 仪 安装 在 装 置 上 这 种装 置 靠 电池 供 电




安装 永 久性 是或 是 限 时 的声 音监 控 和 记录 仪 器 用 简 单的磁 力偶 合 将 声 音
,



,

不 用 维修


同时 也不 怕浸 水



根 据管 材 的 不 同
,

,

安装 在管道 卜的 记 录 仪的间 趴


也不一 样

,

如在 塑 料 管 七要 比在 金 属管 卜 的间 趾 小

每 一 个 单元 都 是智能化 的
,

并能较好 地 适 应 环 境
,

如果没 有 泄 漏发生


,

它 将发射 出 正 常的地 下 情 况 信 号

然而
,

,

一 旦 检测到 泄漏

装 置 则进 入 一 种 警 示 状态


并 几发 出信 号揭 示 管道 泄漏

接 受信
进 而就

号 的 模块 可 以安装在 巡 逻 的 车辆 仁 也 可 以简 单的手持 方 式
可 以大概地 判 断 出可 能的 泄 漏 点 的位 置


接到 信 号后

,

模 块 要 进 行分 析 处理 以确 定报 警 的位 置
,

,

目前

,

这 套系统 在 国外 的地 下 水管 网 络 中应 用 的 较广 泛

效 果 也很好



微波技术

利用 微波 具 有较 强 的 穿透 能 力 主要 是 可 以 实现 对 埋 地 管道 的精确定位 检 测 可 探

,

的深 度 在 地 下




的 微波检测 还

浅层 区 域

,

对 管道 的定位 精度 可 以达 到
,



,

在 同样的精度还 可 以测 量出 管道 的埋 深 以及 管 道 的直 径 人小
,

具 有操作 简便
另外
,

检测速 度快

,

检测 精度高 的优点

国外 开 发 的探 地 雷达 探 测 技术 是微 波 技术的 一 种 应用
,



利用微波技 术 对 有 涂 层或 包 覆 层 的 管道 的检 测 也 是非常有效 的 有这 样 一 些 特 点
个 数 量级 优 良的极化特性


不 接触 检测

,

具 有很 强 的 穿透



,

其穿透 能力 一 般 比 超 声波 高 出 一
,

,

这 是微 波所 特 有 的

,

这 使 得 它 对 体 积 型或 面积 型缺陷

都敏 感

对 于金 属 表 面 开 口 裂纹

,

微波 检 验 能测 出裂 纹 的相 对 深 度

利用 微波 技 术进 行 埋 地 管道 保 护 层 的 不 开 挖 检 测 还 是 有 很 大 的难度

,

,

因 为 土 壤 结 构 会 对 微波 的传 播 起 到 一 定的消极作

造成 散射



衰减



张洪波

,

衰 利

齐齐哈 尔锅 炉 压 力 容 器检验 所

,

齐 齐哈 尔


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