调度的概念
确定某种规则决定处理任务的顺序。
调度的三个层次：
高级调度（作业调度）
作业：一个具体的任务（存放在外存的程序，进入内存就成了进程）
按一定的原则从外存的作业队列中挑选一个作业调入内存，并创建进程。每个作业只调入一次（建立PCB），调出一次（撤销PCB）。
中级调度（内存调度）
内存不足时，将某些进程的数据调到外存。等内存空闲或者进程需要运行时再重新调入内存。
暂时调到外存等待的进程状态为挂起状态，被挂起的进程PCB被组织成挂起队列。
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，一个进程可能多次调入、调出内存，频率比高级调度高。
低级调度（进程调度/处理机调度）
按照某种策略从就绪队列中选取一个进程，将处理机分配给它。
最基本的调度，频率很高，一半几十毫秒一次。
| 发生位置 | 发生频率 | 对进程状态影响 | |
| 高级调度 （作业调度） | 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） | 外存-->内存 （面向进程） | 中等 | 挂起态-->就绪态 |
| 低级调度 (进程调度) | 内存-->CPU | 最高 | 就绪态-->运行态 |
进程的挂起态与七状态模型
挂起状态：暂时调到外存等待的进程状态。
就绪态-->就绪挂起
阻塞态-->阻塞挂起
运行态-->就绪挂起
创建态-->就绪挂起
阻塞挂起也可以进入就绪挂起
进程调度的时机、切换与过程、方式
进程调度时机
当前运行的进程主动放弃处理机：进行正常终止、发生异常而终止、主动请求阻塞（I/O）；
当前运行的进程被动放弃处理机：时间片用完、有更紧急的事处理（I/O中断）、优先级更高的进程进入就绪队列；
不能进行调度与切换的情况：处理中断的过程中、进程在操作系统内核临界区中、原子操作过程中（原语）；
进程调度方式
非剥夺调度方式（非抢占方式）：只允许进程主动放弃处理机
实现简单、开销小、无法处理紧急任务，适合早期批处理系统。
剥夺调度方式（抢占方式）：若有更重要的进程需要使用处理机，则立即停止正在执行的进程，将处理机分配给更重要的进程。
适合于分时操作系统、实时操作系统。
进程切换
狭义的进程调度：从就绪队列中选出一个要运行的进程。
进程切换：进程让出处理机，由另一个进程占用处理机的过程。（保存原有进程数据、对新进程数据恢复）
广义的进程调度包含上面两种。
调度器/调度程序
调度程序决定让谁运行（调度算法）、运行时长（时间片大小）
调度时机
- 创建新进程
- 进程退出
- 运行进程阻塞
- I/O中断发生（可能唤醒某些阻塞进程）
- 非抢占式，运行阻塞或退出
- 抢占式，每个时钟中断
不支持内核级线程的操作系统，调度程序的处理对象是进程；
支持内核级线程的操作系统，调度程序的处理对象是内核级线程；
闲逛进程（idle）
没有其他就绪进程时，运行闲逛进程。优先级最低，可以是0地址指令，占一个完整的指令周期，能耗低，指令周期末尾例行检查中断。
评价调度算法的指标
CPU利用率
CPU处于忙碌时间占总时间的比例；
利用率=忙碌时间/总时间；
系统吞吐量
单位时间内完成作业的数量
系统吞吐量=总共完成了多少道作业/总花费时间
周转时间
作业被提交给系统开始，到作业完成为止的时间间隔。
包括：高级调度、低级调度时间、在CPU执行时间、等待I/O操作完成的时间。
作业周转时间=作业完成时间-作业提交时间
平均周转时间=各作业周转时间之和/作业数
带权周转时间=作业周转时间/作业实际运行的时间 (>=1)
平均带权周转时间=各作业带权周转时间之和/作业数
等待时间
进程/作业处于等待处理机状态时间之和
进程等待I/O完成的期间不计入等待时间，进程在被服务。
响应时间
用户提交请求到首次产生响应所用的时间。
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