文章目录

一. 概念 & 层次
- 1. 高级调度（作业调度）
- 2. 中级调度（内存调度）
- - 挂起态 & 七状态模型
- 3. 低级调度（进程调度）
- 4. 三种调度的对比联系 && 总结
二. 时机、切换过程 & 调度方式
- 1. 进程调度的时机
- 2. 进程调度的方式
- 3. 进程的切换与过程
- 4. 总结
三. 调度算法的指标
- 1. CPU 利用率
- 2. 系统吞吐量
- 3. 周转时间
- 4. 等待时间
- 5. 响应时间
- 总结

一. 概念 & 层次

为何需要调度：多任务情况下，需要规则决定任务处理顺序。
处理机调度：从就绪队列中，以某算法选择一进程获取CPU运行。

1. 高级调度（作业调度）

决定从外存调入内存的顺序
从外存后备队列的作业中挑选作业，分配资源并建立相应进程（建立PCB）。
主要是调入的问题

2. 中级调度（内存调度）

虚存与内存间的调度，决定挂起的进程重调入内存。
PCB 常驻内存，不会被调到外存。
挂起状态
频率比高级调度要高

挂起态 & 七状态模型

五状态模型 + 就绪挂起 & 阻塞挂起 = 七状态模型
挂起是到外存，阻塞还在内存

3. 低级调度（进程调度）

从就绪队列选取进程，分配 CPU 的调度
最基本的调度，频率最高

4. 三种调度的对比联系 && 总结

任务、发生地、频率与对进程状态的影响
总结：

二. 时机、切换过程 & 调度方式

1. 进程调度的时机

主动放弃 CPU：正常终止、异常终止 && 等待 I/O 阻塞
被动放弃 CPU：时间片用完、有更紧急事务 && 更高优先级进程进入队列
不能进行进程调度与切换的情况：处理中断、OS内核程序临界区 && 原子操作过程中。
临界资源：同一时间段只允许一进程访问。各进程需要互斥访问临界资源
临界区：访问临界资源的代码段
普通临界区：可以进行处理机调度，不会直接影响OS内核的管理工作
操作系统内核程序临界区：不能进行处理机调度，有可能影响内核其他管理工作
见图中两绿色部分对比

2. 进程调度的方式

非剥夺：简单、开销小，但无法处理紧急任务（公平）
剥夺：可以优先处理紧急任务（非公平）

3. 进程的切换与过程

进程调度（狭义）：从就绪队列中选中一个要运行的进程
进程调度（广义）：包含进程选择 & 进程切换两个步骤。
进程切换：一进程让出CPU给另一进程的过程。
进程切换的过程主要完成了：保存原进程数据 && 恢复新进程数据
进程切换是有代价的，过于频繁调度、切换会使整个系统的效率降低。

4. 总结

三. 调度算法的指标

1. CPU 利用率

利用率 = 工作时间 / 总时间

2. 系统吞吐量

系统吞吐量 = 作业完成总量 / 总时间

3. 周转时间

def：作业提交给系统开始，到完成为止的时间间隔。
平均周转时间 && 周转时机：用户关心自己的单个作业，而操作系统关心整体平均。
带权：相对于周转时间，多除了作业实际运行时间

这边感觉理解得不太好，抽空再补补课

4. 等待时间

进程而言：建立后等待被服务的时间之和
作业而言：相对于进程，还要加上作业在外存后备队列中等待的时间

5. 响应时间

总结

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