U3_处理机的调度

处理机的调度

接下来进入第三章的内容。这一个内容主要讲的是进程的调度及其简单的介绍。话不多说就开始吧。

1、调度的基本概念

比如，我们通过按顺序排队打餐就是一种简单的调度，即通过一种规则下执行一件事情(这里就是先到先得)。当然，有时候这种调度会考虑一些问题，比如说军训期间的教官优先呀，老师优先等等，这也是调度的体现。下图能够很形象的展示调度的概念：

比如前面举的身份优先，或者时间优先。通过某一种规则来决定以什么样的顺序来处理问题。

在多道程序系统中，进程的数量往往是多于处理机的个数，这样不可能同时并行地处理各个进程。所以处理机的调度，就是从就绪队列中按照一定的算法选择一个进程并将处理机分配给它们运行以实现进程的并发执行。

2、调度的三个层次

2.1 高级调度

高级调度被称为长程调度或者作业调度。它的主要功能在于根据某种算法，决定将外存上处于后备队列中的哪几个作业调入内存中，为它们创建进程、分配必要的资源，并将它们放入就绪队列中。

每个作业只能调入一次，调出一次。作业调入时也会建立相应的PCB，作业调出之后才撤销PCB。

2.2 中级调度

中级调度就是内存调度，它在于提高内存的利用率和系统的吞吐量。它将暂时不能运行的进程调至外存等待。此时进程的状态被称为挂起状态。

在挂起状态中，PCB并不会一起调到至外存，而是会常驻内存，放置于挂起队列中。PCB会记录进程数据在外存中存放的位置，进程状态等信息，起到对进程的监督和管理作用。

2.3 低级调度

低级调度也被称为进程调度，主要任务就是根据某种方法和策略从就绪队列中选取一个进程，并将处理机分配给它。

低级调度是最基本的一种调度，其所调度的对象是进程。

2.4 三种调度的对比

3、进程调度

进程调度就是低级调度，当然其中也要对进程调度进行判断。

3.1 进程调度的方式

根据需要进行进程调度与切换的情况，我们将进程调度分为两部分：非剥夺调度方式和剥夺调度方式。

非剥夺调度方式也称为非抢占方式，它只允许进程主动放弃处理机。在运行过程中即便有更加紧迫的任务到达，当前进程依然会继续使用处理机，直到该进程终止或者主动要求进入阻塞态。

剥夺调度方式又称为抢占方式，当一个进程正在处理机上执行时，如果有一个更重要或者更紧凑的进程需要使用处理机时，则立刻暂停正在执行的进程，将处理机分配给更重要紧凑的那个进程。

3.2 进程的切换和过程

进程调度就是从就绪队列中选中一个要运行的进程。其中这个进程可以是刚刚被暂停执行的进程，也可以是另一个进程，后一种情况就需要进程切换。

进程的切换就是指一个进程让出处理机，由另一个进程占用处理机的过程。

进程切换的过程主要完成了：

• 对原来运行进程各种数据的保存
• 对新的进程各种数据的恢复

这说明其实对于进程切换是有代价存在的。如果过于频繁的进行进程调度、切换，必然会使得整个系统的效率降低，使大部分时间都花在进程切换上，而真正用于执行进程的时间减少。

总结

以上就是对处理机调度和进程调度切换的知识点的简单介绍，后续会相应的介绍调度算法的评价指标，谢谢！