操作系统之处理机调度

四、处理机调度

分级调度

1. 调度层次：作业调度(按一定原则选择外存后备队列中的作业，为其分配内存等资源，并建立进程，使其获得竞争处理机的资格，进入就绪队列。此外，在作业执行完毕时，回收系统资源。);交换调度(按给定策略，将外存中处于就绪状态或等待状态的进程调入内存，或将内存中暂时不能运行的进程调至外存，以提高内存利用率和系统吞吐量。);进程调度(决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机，为其进行进程上下文切换以建立相应的执行环境);线程调度(进程中相关堆栈和控制表等的调度)。

2. 作业状态

3. 作业是用户向计算机提交任务的任务实体，进程是计算机为了完成用户任务实体而设置的执行实体。计算机要完成一个任务实体，必须要有一个以上的执行实体，即一个作业是由一个以上的进程组成的。

作业调度

1. 周转时间：作业从提交到执行完成所经历的时间。包括：在收容队列中等待，CPU上执行，就绪队列和阻塞队列中等待，结果输出等待等。

2. 平均周转时间：

3. 平均带权周转时间：

进程调度

1. 进程调度的任务是控制协调进程对CPU的竞争，即按一定的调度算法从就绪队列中选择一个进程，并把CPU的使用权交给被选中的进程。

2. 进程调度的功能：记录所有进程的执行状况;按一定策略，选择一个就绪进程;完成进程上下文切换。

3. 作业调度对除了CPU之外的所有系统资源进行分配;进程调度专门负责对CPU进行分配，使进程活动起来。

调度算法

1. 先来先服务调度算法(FCFS——FirstCome First Server)：按照作业提交/进程变为就绪状态的先后次序，调入系统或分派CPU。

2. 时间片轮转法(RR——RoundRobin)：

3. 短作业优先法(SJF——ShortestJob First)：对预计执行时间短的作业(进程)优先处理。通常后来的短作业不抢先正在执行的作业。其目标是减少平均周转时间。

4. 最高响应比优先法(HRN——HighestResponse_Ratio Next)：最高响应比优先法是介于FCFS和SJF之间的一种拆衷的算法，同时考虑每个作业的等待时间和估计需要的运行时间，从中选出响应比最高的作业投入运行。

5. 多级队列算法(Multiple-levelQueue)：根据作业或进程的性质或类型的不同，将后备或就绪队列在分为若干个子队列，各队列有不同的调度算法。多级队列：该算法将系统中的进程就绪队列从一个拆分为若干个，将不同类型或性质的进程固定分配在不同的就绪队列，不同的就绪队列采用不同的调度算法，一个就绪队列中的进程可以设置不同的优先级，不同的就绪队列本身也可以设置不同的优先级。

多级队列调度算法由于设置多个就绪队列，因此对每个就绪队列就可以实施不同的调度算法，因此，系统针对不同用户进程的需求，很容易提供多种调度策略。

6. 优先级算法(PriorityScheduling)：对优先级高的作业/进程优先处理，可分为抢先式和非抢先式。

7. 多级反馈轮转法(RoundRobin with Multiple Feedback)：时间片轮转法和优先级法的综合和发展。