操作系统知识整理 - 处理机调度（个人觉得比较重要）

主要内容

• 作业调度

作业的概念

作业的状态及转换

作业控制块（JCB）

作业调度目标与性能衡量

• 进程调度
• 调度算法

先来先服务（FCFS）

轮转法（round robin，RR）

优先级法

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一般来说，处理机调度可以分为4级：

（1）作业调度。又称宏观调度或高级调度。其主要任务是完成作业从后备状态（或称收容状态）到执行状态的转变，以及从执行状态到完成状态的转变。

（2）交换调度。又称中级调度。其主要任务是交换主存和外存交换区中的就绪态或等待状态的进程，涉及到主存的管理与扩充。

（3）进程调度。又称微观调度或低级调度。其主要任务是选取一个（内存）就绪态的进程占用处理机，并进行进程上下文切换。

（4）线程调度。其主要任务是改善进程执行情况，减少进程创建和进程上下文切换的开销。

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作业调度

 

作业的概念

作业可被看作是用户向计算机提交任务的任务实体，例如一次计算和一个控制过程等。

进程则是计算机为了完成用户任务而设置的执行实体，是系统分配资源和执行的基本单位。

计算机完成一个任务实体必须要有一个以上的执行实体，也就是说一个作业总是由一个以上的进程组成。

关系表示：作业（进程（线程））

 

如何将作业分解为进程？

系统首先为一个作业创建一个根进程，然后再创建相应的子进程，最后为各子进程分配资源，调度各子进程执行，完成作业要求的任务。

 

作业的状态及转换

一个作业从提交给计算机系统到执行结束推出系统，一般都要经历4个状态：提交、后备（收容）、执行和完成。

1）提交状态：从输入设备进入外存的过程称为提交状态，此时作业的信息尚未全部进入系统，不能被作业调度程序选取。

2）后备（收容）状态：输入后的作业信息存放在一个被称作输入井的外存分区中，并为每个作业建立一个作业控制块（JCB）来记录作业信息。在被调度去执行之前，作业都处于后备状态。

3）执行状态：被作业调度程序送到内存的若干个作业处于执行状态。作业调度程序为选中的作业创建进程并分配必要的资源（内存、外存、外设等）。若干个作业被分解为若干xN个进程后，就进入到进程状态转换的阶段。（可回顾“进程状态转换”）

4）完成状态：作业的所有进程运行完毕后，作业也进入完成状态，但它所占用的资源尚未全部被系统回收，这种状态下还需要系统做诸如打印结果、回收资源等善后工作（主要是输出作业管理信息）。系统