操作系统第8章进程调度

 

上下文切换：

切换CPU的当前任务，从一个进程/线程到另一个-->保存当前进程/线程在PCB/TCB中的执行上下文（CPU状态）-->读取下一个进程/线程的上下文。

CPU调度：

从就绪队列中挑选一个进程/线程作为CPU将要运行的下一个进程/线程

调度程序：挑选进程/线程的内核函数（通过一些调度策略） 

 

什么时候进行调度？

就绪状态：等待被调度，等待CPU时间

运行状态：

阻塞状态：等待资源

注意：只有就绪态和运行态可以相互转换，其它的都是单向转换。就绪状态的进程通过调度算法从而获得CPU时间，转为运行状态；而运行状态的进程，在分配给它的CPU时间片用完之后就会转为就绪状态，等待下一次调度

阻塞状态是缺少需要的资源从而由运行状态转换而来，但是该资源不包括CPU时间，缺少CPU时间会从运行态转换为就绪态

 

 

 

调度原则：充分利用CPU  -->IO繁忙CPU利用率很低

进程：访问内存/访问IO/进行计算

评价指标：

1.CPU使用率：越高越好。定义：CPU处于忙状态所占时间的百分比

2.吞吐量：在单位时间内完成的进程数量。越高意味着进程的效率越好。

3.周转时间：一个进程从初始化到结束，包括所有等待时间所花费的时间。等待时间+服务时间。

4.等待时间：进程在就绪队列中的总时间。不是指阻塞态到被唤醒的时间。

5.响应时间：从一个请求被提交到产生第一次响应（还是到处理完毕?）所花费的时间。

这些指标之间是相互矛盾的，需要根据不同的场景设计不同的调度算法：

 

比如：Linux在桌面系统和服务器的调度策略就是不一样的

 

调度算法：一般系统中常用的调度算法

1.FCFS：First Come，First Served -->先来先服务

2.SPN（SJF）   Shortest Process Next（Shortest Job First） 短进程（作业）优先 

   SRT  Shortest Remaining Time 短剩余时间优先

3.HRRN Highest Response Ratio Next 最高响应比优先

4.Round Robin 轮循  使用时间切片和抢占来轮流执行任务  -->考虑公平性

5.Multilevel Feedback Queues 多级反馈队列  优先级队列中的轮循  -->强调公平、动态调整

6.Fair Share Scheduling  公平共享调度

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 小结：

实时调度：面向实时系统  确定性和可预测性

  

 

 

 多处理器的调度：

 现象：优先级反转