操作系统-笔记-第二章-进程调度

目录

二、第二章——【进程调度】

1、调度的概念

（1）五状态和七状态（就绪挂起、阻塞挂起）

（2）三层调度 （高级、中级、低级）

（3）总结

2、调度的切换

（1）调度——切换时机

（2）调度——方式

（3）切换 & 调度 【区别】

（4）总结

3、调度器 & 闲逛进程

4、调度算法的评价指标

CPU利用率

系统吞吐量

周转时间 —— 平均周转时间

周转时间 plus—— 带权周转时间

等待时间

总结

5、调度算法（排队、短作业、高响应）

（1）先来先服务

（2）短作业优先

（3）高响应比优先

（4）总结

6、调度算法（时间片轮转、优先级、多级反馈）

（1）时间片轮转

（2）优先级调度算法

（2.1）优先级调度算法——设置优先级（动态）

（3）总结

（4）多级反馈队列调度算法

（5）总结

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二、第二章——【进程调度】

1、调度的概念

（1）五状态和七状态（就绪挂起、阻塞挂起）

 

（2）三层调度 （高级、中级、低级）

作业——内存——进程

 

（3）总结

 

2、调度的切换

 

（1）调度——切换时机

如果进程在访问【临界区】和【临界资源】的时候，不能被调度和中断！

毕竟他在拿取资源，如果被调度了，那么问题就大了！

（2）调度——方式

 

（3）切换 & 调度 【区别】

 

（4）总结

 

3、调度器 & 闲逛进程

调度器是什么——让一个进程的状态合理的进行切换（别反复横跳就行了~）

抢占式调度器——调度任务（轮询方式）

非抢占式调度器（轻松点）

调度器（Scheduler）是操作系统中的一个重要组件，负责决定哪个进程或线程在特定时间点运行。它根据预定的调度算法和策略，从就绪状态的进程中选择一个合适的进程，分配处理器资源给该进程，并控制进程的状态切换。

抢占式调度器（Preemptive Scheduler）是一种调度方式，它可以在一个进程正在执行时，由操作系统强制剥夺该进程的CPU执行权，将CPU资源分配给其他优先级更高的进程。抢占式调度器有能力迅速响应紧急任务或高优先级任务，提高系统的响应性。

非抢占式调度器（Non-preemptive Scheduler），也称为协作式调度器，是另一种调度方式。在非抢占式调度器中，一个进程一旦获得CPU执行权，将一直运行直到主动放弃或等待某个事件发生，才会由操作系统将CPU资源分配给其他进程。这种调度方式下，进程间需要自觉地释放CPU资源，因此对协作式调度器来说，进程的合作尤为重要。

总结起来：

1. 调度器（Scheduler）是操作系统中负责选择进程或线程执行的组件。
2. 抢占式调度——可以主动剥夺正在执行的进程的CPU资源，
3. 非抢占式调度——则需要进程自愿释放CPU资源。

这两种调度方式在不同的场景下有不同的适用性和优劣势。        

闲逛进程（备胎）——执行【零地址】指令——（抖腿指令）

 

4、调度算法的评价指标

清华教材内容：

 

CPU利用率

 

系统吞吐量

 

周转时间 —— 平均周转时间

周转时间 = 实际运行时间 + 等待时间

 

周转时间 plus—— 带权周转时间

 

等待时间

 

总结

 

5、调度算法（排队、短作业、高响应）

（1）先来先服务

谁先来，就先服务谁（虽然绝对公平、不会饥饿，但是…）

排队拍奶茶——当前面那个人买20杯，然而你只买1杯，你也必须排队等着

 

 

（2）短作业优先

非抢占式——任务队列中，谁的任务时间短，谁就先执行（不公平）

 

抢占式——会产生饥饿！！！

（3）高响应比优先

这个算法——不会导致饥饿（结合了先来先服务、短作业的优点）

 

（4）总结

 

6、调度算法（时间片轮转、优先级、多级反馈）

（1）时间片轮转

时间片设置——不能太大，也不能太小！（切换进程的开销——占比不超过总进程的1%）

 

不会导致饥饿——会轮流的执行进程

 

（2）优先级调度算法

优先级——类似中断优先级

那么就会产生饥饿~

改进方案：

1. 不要让优先级为静态的！（也就是死的，不会修改）
2. 即为动态的优先级（会定时分析情况，给进程分配对应的优先级）
3. 还是会产生饥饿~
4. 毕竟你一直产生【优先级较高的进程】，那么【优先级低的进程】还是会饥饿~

 

（2.1）优先级调度算法——设置优先级（动态）

适用于——实时操作系统

（3）总结

 

（4）多级反馈队列调度算法

通过设置多个队列~（经典加一层~）

每个队列对应不同的请求（针对不同的队列，设置不同的调度算法）

在队列之间，可以使用——时间片划分、固定优先级…

在队列之内，可以使用——排队、短作业、高响应、优先级…

（5）总结

适合用交互式系统——可以提供较好的反馈、公平性、平衡性

Unix操作系统——交互式系统