操作系统学习05 调度

1. 背景：
   上下文切换：
   

   CPU调度：
   
   在进程/线程的生命周期的什么时候进行调度？
   内核运行调度程序的条件（满足一条即可）：一个进程从运行状态切换到等待状态；一个进程被终结了
   不可抢占：调度程序必须等待事件结束
   可以抢占：：调度程序在中断后被响应执行；当前的进程从运行切换到就绪，或者一个进程从等待切换到就绪；当前运行的进程可以被换出

2. 调度原则：
   每个调度决定都是关于在下一个CPU突发时 将哪个工作交给CPU
   在时间片机制下，线程可能在结束当前CPU突发前被迫放弃CPU

调度算法评价指标：
CPU使用率（CPU处于繁忙状态所占时间的百分比，越高越好）；吞吐量（在单位时间内完成的进程数量）；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（进程在就绪队列中的总时间）；响应时间（从一个请求被提交到产生第一次响应所花费的总时间）

低延迟和高宽带：不一样的概念，注意区分
好的调度算法：

3.调度算法

FIFO：

短进程优先：

缺点：
最高响应比优先：相比于前一个算法，考虑了等待时间，可以有效避免饥饿现象

轮循Round robin，设置时间片，时间片的长短很重要：

多级队列算法：
多级反馈队列 动态调整优先级：
公平共享调度算法：

总结：
4. 实时调度：
正确性依赖于其时间和功能两方面的一种操作系统
性能指标：
时间约束的及时性（deadlines！）
速度和平均性能不重要
主要特性：
时间约束的可预测性
强实时系统：
需要在保证的时间完成重要的任务，必须完成。
弱实时系统：
要求重要的进程优先级更高，尽量完成，并非必须。
硬时限：
如果错过最后期限会产生非常灾难性后果；必须严重：在最坏情况下也能满足时限吗？保证确定性。
软时限：
理想情况下，时限应该被最大满足。如果有时限没被满足，那么就相应的降低要求；尽最大努力去保证。
静态优先级调度；动态优先级调度

RM（Rate monotonic）速率单调调度/EDF（Earliest Deadline First）最早期限调度：

5. 多级处理器调度与优先级反转：
多个CPU的调度更加复杂：多个相同的单处理器组成一个多处理器；优点：负载共享。
多对称处理器（SMP）：每个处理器运行自己的调度程序；需要在调度系统中同步。
优先级反转：
可以发生在任何基于优先级的可抢占调度机制中。
当系统内的环境强制高优先级任务等待低优先级任务时发生。：T1虽然优先级高于T2却必须等待T2. 解决办法，让T3继承T1优先级