操作系统_处理机调度的基本概念
目录
1，操作系统分配处理机的基本流程
流程图
流程说明
1，批量作业放入后备队列，通过作业调度进入就绪队列；
2，就绪队列中的元素通过进程调度依次获得CPU使用权，或是存入就绪、挂起队列；
3，若进程执行期间时间片用完，则重新进入就绪队列；
4，若发生等待事件则进程被阻塞，进而存入阻塞队列；
- 当内存资源不足时，阻塞队列中的进程便会被挂起，暂时调离出内存，存入阻塞、挂起队列；事件出现时，阻塞、挂起队列中的进程又将存入就绪、挂起队列；就绪、挂起队列中的进程通过中级调度进入就绪队列，从而继续按照 流程运转；
- 当阻塞队列中的进程事件发生时，则将进程调入就绪队列中；
2，高级、中级、低级三级调度
高级调度
概念
- 用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程、分配必要的资源，再将新创建的进程排在就绪队列上，准备执行；
- 长程调度、作业调度、接纳调度；
- 对象：作业；
特点
- 调度频率低；
- 调度算法可以很复杂（因为调度频率较低）；
中级调度
概念
- 中级调度主要目的：为了提高内存利用率和系统吞吐量；
- 应使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存资源，而将它们调至外存上去等待，把此时的进程状态称为就绪驻外存状态或挂起状态。
- 当这些进程重又具备运行条件、且内存又稍有空闲时，由中级调度来决定把外存上的哪些进程，重新调入内存，并修改其状态为就绪状态，挂在就绪队列上等待进程调度。
- 内存就绪（表示进程在内存中就绪）和外存就绪（进程在外存中就绪），内存阻塞和外存阻塞。
- 对象：就绪进程、阻塞进程
特点
- 调度频率：介于高级调度和低级调度之间。
- 实际就是内存管理的“对换”功能
低级调度
概念
- 用来决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机，然后再由分派程序执行把处理机分配给该进程的具体操作。
- 进程调度、短程调度。
- 对象：就绪进程
特点
- 调度频率高：几毫秒或几十毫秒。
- 调度算法通常简单，保证算法执行时间短
调度方式——非抢占式
- 指当某一进程正在处理机上执行时，即使有某个更为重要或紧迫的进程进入就绪队列，仍然让正在执行的进程继续执行，直到该进程完成或发生某种事件而进入阻塞状态时，才把处理机分配给更为重要或紧迫的进程。
- 非抢占方式又称非剥夺方式、不可剥夺方式。
- 简单，系统开销小，实时性差。
- 不安全：霸占CPU，造成进程”饥饿”。
调度方式——抢占式
- 指当一个进程正在处理机上执行时，若有某个更为重要或紧迫的进程需要使用处理机，则立即暂停正在执行的进程，将处理机分配给这个更重要或紧迫的进程。
- 剥夺方式又称抢占方式、可剥夺方式。
- 安全：不会霸占CPU。
- 方式：优先权原则、短作业（进程）优先、时间片原则。
3，调度队列模型
1）仅有进程调度的调度队列模型
2）具有高级调度和低级调度的调度队列模型
3）同时具有高、中、低三级调度的调度队列模型
4，选择调度方式和衡量调度算法性能
1）面向用户的准则
周转时间短
周转时间：
从作业提交给系统开始，到作业完成为止的时间间隔。包括：
1)作业在后备队列的等待时间；
2)进程在就绪队列的等待时间；
3)进程在CPU上的执行时间；
4)进程等待（如I/O操作）时间；
平均周转时间：
平均带权周转时间：
Ti ：第i个作业的周转待时间；
Tsi ：第i个作业的要求服务时间；
响应时间快
响应时间：用户从提交键盘命令开始，到系统首次给出响应为止的时间。
截止时间的保证
截止时间：作业/进程开始或结束的最晚时间。
2）面向系统的准则
系统吞吐量高
吞吐量：系统单位时间内完成的作业/进程数量。
处理机利用率好
资源利用均衡