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1、第十章第十章多处理机操作系统多处理机操作系统 10.1 多处理机系统结构多处理机系统结构 10.1.1 处理器与处理器之间的连接处理器与处理器之间的连接 注：注：P代表处理器，代表处理器，M代表存储器代表存储器图图10-1 多端口存储器方式多处理器多端口存储器方式多处理器图图10-2 集中控制开关方集中控制开关方式多处理器式多处理器图图10-3 带局部存储器的带局部存储器的多处理器多处理器图图10-4 分布式多处理器分布式多处理器图图10-4被看作是松耦合型被看作是松耦合型(loosely coupled)，图图10-1 和图和图10-2(图图10-3)被看作是紧耦合型被看作是紧耦合型(tig
2、htly coupled)第十章第十章多处理机操作系统多处理机操作系统 10.2 多处理机操作系统的功能与类型多处理机操作系统的功能与类型 具有单机操作系统所具有的各种功能具有单机操作系统所具有的各种功能应具有新的进程同步与互斥算法应具有新的进程同步与互斥算法 地址变换机构比单机环境复杂地址变换机构比单机环境复杂 应使操作系统具有重构能力应使操作系统具有重构能力 第十章第十章多处理机操作系统多处理机操作系统 10.2 多处理机操作系统的功能与类型多处理机操作系统的功能与类型 多处理机操作系统，目前有三种类型：多处理机操作系统，目前有三种类型：(1)主从式主从式 (2)独立监督式独立监督式 (3
3、)浮动监督式浮动监督式 中心进程又称协调进程，它是多处理机系统管理程中心进程又称协调进程，它是多处理机系统管理程序的一部分序的一部分 中心进程的作用是安排访问共享资源的顺序中心进程的作用是安排访问共享资源的顺序 第十章第十章多处理机操作系统多处理机操作系统 10.3 多处理机调度多处理机调度 10.3.1 调度性能评价调度性能评价 图图10-5 表示任务调度的表示任务调度的Gantt图图第十章第十章多处理机操作系统多处理机操作系统 10.3.1 调度性能评价调度性能评价任务流时间任务流时间调度流时间调度流时间 平均流平均流 处理机的利用率处理机的利用率 第十章第十章多处理机操作系统多处理机操作
4、系统 10.3.1 调度性能评价调度性能评价处理机平均利用率处理机平均利用率 最小完成时间最小完成时间 加速比加速比第十章第十章多处理机操作系统多处理机操作系统 10.3.2 10.3.2 确定性调度确定性调度 图图10-6 任务的优先图任务的优先图第十章第十章多处理机操作系统多处理机操作系统 10.3.2 10.3.2 确定性调度确定性调度 最小完成时间的抢夺调度最小完成时间的抢夺调度 图图10-7 G 图图10-8 Gw 第十章第十章多处理机操作系统多处理机操作系统 10.3.2 10.3.2 确定性调度确定性调度 首先考虑的是任何具有彼此可公度结点权的首先考虑的是任何具有彼此可公度结点权
5、的 任务图在任务图在2台处理机上的执行情况台处理机上的执行情况 图图10-9 w1的的Gw第十章第十章多处理机操作系统多处理机操作系统 10.3.2 10.3.2 确定性调度确定性调度 第二种情况为根树第二种情况为根树(a)根树根树(b)M调度调度(c)优化优化PS 第十章第十章多处理机操作系统多处理机操作系统 10.3.2 10.3.2 确定性调度确定性调度 最小完成时间的非抢夺调度最小完成时间的非抢夺调度 图图10-11 按按Hu算法标号的根树算法标号的根树第十章第十章多处理机操作系统多处理机操作系统 10.3.2 10.3.2 确定性调度确定性调度 对于对于3个处理机个处理机P1,P2,P3的优化调度如下：的优化调度如下：由此可见，对图由此可见，对图10-11的任务有向图的任务有向图(根树根树)的最少完的最少完成时间成时间Tmin=8 第十章第十章多处理机操作系统多处理机操作系统 10.4 10.4 动态负载平衡动态负载平衡 接收者开始的负载平衡接收者开始的负载平衡 发送者开始的负载平衡发送者开始的负载平衡 混合负载平衡混合负载平衡