Linux操作系统——进程调度

以Linux2.4中的调度算法来说明进程调度原理。

一、基本原理

进程运行时需要各种各样的系统资源，调度的实质就是资源的分配。系统通过不同的调度算法来实现资源的分配。通常，选择什么样的调度算法取决于资源的分配策略，一个好的调度算法应当考虑以下几个方面：

（1）公平：保证每个进程得到合理的CPU时间。

（2）高效：使CPU保持忙碌状态，总是有进程在CPU上运行。

（3）响应时间：使交互用户的响应时间尽可能短。

（4）周转时间：使批处理用户等待输出的时间尽可能短。

（5）吞吐量：使单位时间内处理的进程数量尽可能多。

下面介绍主要的调度算法和基本原理

1、时间片轮转调度算法

时间片是分配给进程运行的一段时间。

在分时系统中，为保证人机交互的及时性，系统使每个进程依次地按时间片轮流地执行，应采用时间片轮转进行调度。在通常的轮转法中，系统将所有的可运行（就绪）进程按照先来先服务的原则，排成一个队列，每次调度时把CPU分配给队首进程，并令其执行一个时间片，当执行的时间片用完时，系统发出信号，通知调度程序，调度程序根据这个信号来停止该进程的执行，并将它送到运行队列的末尾，等待下一次执行；然后，把处理器分配给就绪队列中新的队首进程，同时也让它执行一个时间片。这样保证就绪队列中的所有进程，在一个给定的时间内，都能获得一个时间片的处理器执行时间。

2、优先级调度算法

为了使得紧迫型进程在进入系统后获得优先处理，引入最高优先级调度算法。当将该算法用于进程调度时，系统将把处理器分配给运行队列中优先级最高的进程，可进一步把该算法分为两种方式：

1）非抢占式优先级调度算法

在这种方式下，系统一旦将CPU分配给运行队列中优先级最高的进程后，该进程便一直执行下去，直到完成；或因发生某事件使该进程放弃处理器时，系统方可将处理器分配给另一个优先级高的进程。这种调度算法主要用于批处理系统中，也可用于某些对实时性要求不严格的实时系统中。

2）