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【从零开始学习计算机科学】操作系统（五）处理器调度

news 来源：原创 2025/8/21 15:34:10

【从零开始学习计算机科学】操作系统（五）处理器调度

    • 处理器调度
      • 一些简单的短程调度算法的思路
        • 先来先服务（First-Come-First-Served，FCFS）
        • 优先级调度及其变种
        • 最短作业优先调度算法（SJF）--非抢占式
        • 最短作业优先调度算法（SJF）--抢占式
        • 最高响应比优先调度算法
        • 轮转调度算法（RR）
        • 多级反馈轮转调度算法
        • 实时系统的调度算法
        • 多处理器模型的调度

处理器调度

处理器调度是为了更好的利用处理器，为了评估处理器利用情况和调度功能的性能，我们需要定义一些性能指标。

  • CPU 使用率：应使CPU尽可能地忙碌。好的调度策略应该尽可能地提高CPU的利用率。
  • 吞吐量：是在一个时间单元内进程完成的数量。对于长进程，吞吐量可能为每小时一个进程；对于短进程，吞吐量可能为每秒十个进程。
  • 周转时间：从进程提交到进程完成的时间段称为周转时间。周转时间为所有时间段之和，包括等待进入内存、在就绪队列中等待、在 CPU 上执行和 I/O 执行。
  • 等待时间：等待时间为在就绪队列中所有进程等待所花的时间之和。
  • 响应时间：对于交互系统，周转时间不是最佳准则，响应时间更为合理。响应时间是指从用户提交一个请求开始，直到系统首次产生响应为止的这段时间。

一个进程从创建到执行可能需要经过以下三级调度：长程调度、中程调度和短程调度。

  • 长程调度用于从新建态到就挂起/就绪态、从新建态到就绪态的调度；
  • 中程调度用于从挂起/阻塞态到阻塞态、从挂起/就绪态到就绪态的调度；
  • 短程调度用于从就绪态到执行态的调度。

短程调度程序也叫进程调度，将决定哪一个就绪进程将获得处理器。进程调度可能发生在3个时机：

  1. 一个处于运行态的进程结束时，从就绪进程队列中选择一个就绪进程运行。
  2. 当一个正在运行的进程阻塞时

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