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2.2调度的概念, 调度 (调度算法, 基本原则, 过程, 方式, 时机, 进程调度和切换程序是操作系统的内核程序) - Coggle Diagram
2.2调度的概念
频率
中
高，几十毫秒一次
低，几分钟一次
所用对象
进程
进程
作业
名称
中级调度/内存调度/中程调度
低级调度/进程调度/短程调度
最基本
高级调度/作业调度/长程调度
位置
内存→外存
暂时不能运行的进程调至外存等待，挂起态，提高内存利用率和系统吞吐量
内存→CPU
就绪队列中选一个分配处理机
外存→内存
处于后备状态的作业中挑选，分配内存和资源，建立PCB，建立进程
配置系统
多道批处理
多道批处理、分时、实时
次数
多次调入调出
只调入一次、调出一次
调度
调度算法
优先级调度
剥夺/非剥夺
静态/动态
作业/进程调度
优先级设置原则
交互性进程＞非交互性进程（前台进程＞后台进程）
I/O型进程＞计算型进程
系统进程＞用户进程
资源需求、用户要求
会饥饿
高相应比
等待+所需/所需时间
克服饥饿
作业调度
非剥夺
先来先服务FCFS
不可剥夺
简单，效率低；长作业有利；有利于CPU繁忙型，不利于I/O繁忙型
作业/进程调度
不能作为分时系统和实时系统的主要调度策略
时间片轮转
分时系统
剥夺式
可抢占
短作业优先SJF
缺点
对长作业不利，会出现饥饿现象
无法人机交互
必须预知作业运行时间
未考虑作业的紧迫性
作业/进程调度
多级反馈队列
抢占式
会饥饿
基本原则
周转时间
作业提交到作业完成
作业在外存后备队列等待、进程在就绪队列中排队、在处理机上运行、输入/输出之和
等待时间
在就绪队列中等CPU时间之和
系统吞吐量
单位时间内CPU完成作业的数量
长作业耗时长，降低
响应时间
用户提交请求到系统首次产生相应
CPU利用率
过程
保存原进程当前切换点的现场信息
内核
将原进程的现场信息推入当前进程的
内核堆栈
来保存，并更新堆栈指针
恢复新进程的现场信息
从新进程的
内核栈
中装入新进程的现场信息，更新进程空间指针、重设PC寄存器
进程切换往往在调度完成后立刻发生
方式
非剥夺调度方式
缺：无法及时处理紧急任务
适合于早期的批处理系统
优：实现简单，系统开销小
剥夺调度方式
缺：进程调度、切换是有代价的，必循遵循一定原则
适合于分时操作系统、实时操作系统
优：可以优先处理更紧急的进程
对提高系统吞吐率和相应效率都有明显的好处
时机
不能调度与切换
进程在
操作系统内核
程序临界区中
不尽快释放会影响操作系统内核的其他管理工作
原子操作过程（原语）
在处理中断的过程中
中断处理过程复杂，与
硬件
密切相关，是
系统工作
的一部分，逻辑上不属于某一进程，不应被剥夺处理机资源
进程调度和切换程序是操作系统的
内核
程序