操作系统——进程调度

在CPU分配资源的时候，我们需要考虑分配资源的规则，通过规则或者说算法选择一个进程给处理机执行就是 处理机调度，就像银行排队是先到者优先还是VIP客户优先。

调度层级

调度的层级分为：高级、中级、低级。

• 高级调度是作业调度，通过特定算法把作业从外存调入内存。由于内存空间有限，系统无法给用户提交的所有作业分配内存，没有被分配到内存的作业的代码存放在外存。系统根据算法从外存中选择一个作业放入内存并创建PCB，让作业有权竞争CPU 的控制器，当作业调出后再销毁PCB。一个作业的调度只有两次，调入时一次，调出时一次。
• 中级调度就是通过特定算法处于挂起状态的进程调入到内存里。引入虚拟存储技术后，当进程暂时不用运行时，系统会把进程的代码放到外存的挂起序列里，PCB依然放在内存，这时进程处于挂起状态，挂起又分为就绪挂起和阻塞挂起。当线程进入阻塞态后，就可以阻塞挂起，阻塞挂起后，进程可以被激活再次进入阻塞态，或事件出现进入就绪挂起。位于创建态、就绪态、运行态的进程都可以就绪挂起，但就绪挂起后，进程只能切换到就绪态。
• 低级调度是通过特定算法把就绪队列的进程调到CPU里执行。

进程调度

狭义的进程调度只是选择就绪队列中的进程交给处理机执行，广义的进程调度还包括进程切换。进程切换是一个进程让出处理机后，另一个进程占用处理机的过程，先保存当前进程的各种数据，再恢复下一个进程的数据。过于频繁的进程切换会降低系统效率，占用进程在进程执行上花费的时间。
需要调度的情况：
进程主动放弃CPU控制权：正常终止；出现异常；主动请求阻塞，如等待I/O。
进程被动放弃CPU控制权：时间片截止；出现更紧急的事务；出现优先级更高的进程。
不能调度的情况：
复杂的中断处理。
进程在内核程序临界区。内核程序临界区一般就是内核的某种数据结构，访问时进程不能停留太长时间，否则会影响内核的其他操作。
原子操作，如执行原语程序时。
进程调度的方法：
非剥夺调度：只允许进程主动放弃