计算机操作系统-第十七天

目录

处理机调度

调度的基本概念

作业

高级调度（作业调度）

中级调度（内存调度）

低级调度（进程调度/处理机调度）

进程的挂起态与七状态模型

挂起和阻塞的区别

三层调度的联系和对比 

本节思维导图

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处理机调度

调度的基本概念

        调度是指操作系统中的一个重要功能，用于管理和分配计算机资源，以便有效地执行各种任务和进程。它涉及确定何时、何地以及如何运行进程或任务（当有一堆任务需要处理，但由于资源有限，这些事情没法同时处理时。就需要确定某种规则来决定处理这些任务的顺序，这就是“调度”研究的问题）

作业

概念：一个具体的任务

用户向系统提交一个作文 = 用户让操作系统启动一个程序（处理一个具体的任务）

高级调度（作业调度）

面临问题：内存空间有限，有时无法将用户提交的作业全部放入内存

解决方案：按一定的原则从外存的作业后背队列中选出一个作业调入内存，并建立新的进程，每个作业只调入一次，调出一次，作业调入时会建立PCB，调出时才撤销PCB：

中级调度（内存调度）

面临问题：内存不足时，可将某些进程的数据调出外存，等内存空闲或进程需要运行时再重新调入内存，暂时调到外村等待的进程状态为挂起态，被挂起的进程PCB会被组织成挂起队列

解决方案：按照某种策略决定将哪个处于挂起状态的进程重新调入内存

低级调度（进程调度/处理机调度）

面临问题：进程过多但是CPU数量有限

解决方案：按照某种策略从就绪队列中选取一个进程，将处理机分配给CPU

特点：进程调度是操作系统中最基本的一种调度，在一般的操作系统中都必须配置进程调度，进程调度的频率很高，一般几十毫秒一次

进程的挂起态与七状态模型

概念：暂时调到外存等待的进程状态为挂起状态（挂起态），挂起态又可以进一步细分为就绪挂起、阻塞挂起两种状态，也因此五状态模型还可以细分为七状态模型（当然还能划分更多的）：

1、系统内存不够用时，可能会把处于就绪态的进程放入就绪挂起队列中，当系统内存够用时，会将该进程重新激活为就绪态

2、同样的阻塞态也可以也有这样的效果

3、对于处于阻塞挂起队列的进程，当导致它所阻塞的原因消失时，该进程就会被转为就绪挂起队列，进入挂起队列后，当该进程被激活时，会直接转为就绪态而非阻塞态

4、进程运行态结束后，可能会被直接放在就绪挂起队列中，同样的如果进程创建态结束创建了PCB后但是由于系统内存不够时，该进程也会被放在就绪挂起队列中

挂起和阻塞的区别

        两种状态都是暂时不能获得CPU的服务，但挂起态是将进程映像调到外村去了，而阻塞态下进程映像还在内存中，有的操作系统会把就绪挂起、阻塞挂起分为两个挂起队列，甚至会根据阻塞原因不同再把阻塞挂起进程进一步细分为多个队列

三层调度的联系和对比 

	要做什么	调度发生位置	发生频率	对进程状态的影响
高级调度 （作业调度）	按照某种规则，从后备队列中选择合适的作业将其调入内存，并为其创建进程	外存->内存 （面向作业）	最低	无->创建态->就绪态
中级调度 （内存调度）	按照某种规则，从挂起队列中选择合适的进程将其数据调回内存	外存->内存 （面向进程）	中等	挂起态->就绪态 （阻塞挂起->阻塞态）
低级调度 （进程调度）	按照某种规则，从就绪队列中选择一个进程为其分配处理机	内存->CPU	最高	就绪态->运行态

本节思维导图

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