吐血整理！操作系统【处理机调度】

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🔥 系列专栏：OS从基础到进阶

1 基本概念
- 1.1 总览
- 1.2 什么是调度
- - 1.2.1 调度
  - 1.2.2 处理机调度
- 1.3 调度的三个层次
- - 1.3.1 高级调度
  - 1.3.2 中级调度（内存调度）
  - 1.3.3 低级调度（进程调度）
- 1.4 七状态模型
- 1.5 三层调度的联系与对比
- 1.6 总结
2 方式与过程
- 2.1 总览
- 2.2 进程调度的时机
- - 2.2.1 需要进行调度的情况
  - 2.2.2 不能进行调度的情况
- 2.3 临界区
- - 2.3.1 临界资源
  - 2.3.2 临界区
  - 2.3.3 分类
- 2.4 进程调度的方式
- - 2.4.1 分类
  - 2.4.2 方式
- 2.5 总结
3 处理机调度算法（非抢占式）
- 3.1 总览
- 3.2 调度算法的评价指标
- - 3.2.1 CPU利用率
  - 3.2.2 系统吞吐量
  - 3.2.3 周转时间
  - 3.2.4 带权周转时间
  - 3.2.5 等待时间
  - 3.2.6 响应时间
- 3.3 调度算法的学习思路
- 3.4 调度算法
- - 3.4.1 先来先服务（FCFS，First Come first Serve）
  - 3.4.2 短作业优先（SJF，Shortest Job First）
  - 3.4.3 高响应比优先（HRRN，Highest Response Ratio Next）
- 3.5 总结
4 处理机调度算法（抢占式）
- 4.1 总览
- 4.2 各算法
- - 4.2.1 时间片轮转（RR，Round-Robin）
  - 4.2.2 优先级调度算法
  - 4.2.3 多级反馈队列算法
- 4.3 总结
5 总结

1 基本概念

1.1 总览

1.2 什么是调度

1.2.1 调度

1.2.2 处理机调度

1.3 调度的三个层次

1.3.1 高级调度

（1）是针对作业的调度，传统批处理机系统中作业是必须全部执行完才可以结束的
（2）概念

1.3.2 中级调度（内存调度）

（1）操作系统会将暂时不可以运行的进程调至外存等待（虚拟存储技术），知道进程重新具备了运行条件或内存有空闲时再重新调入内存。这样做可以提高内存利用率、系统吞吐量。此时的进程所处的状态为挂起状态。
（2）PCB不会一起调到外存，依然在内存中，操作系统将被挂起的PCB放入挂起队列中
（3）解释

1.3.3 低级调度（进程调度）

1.4 七状态模型

1.5 三层调度的联系与对比

1.6 总结

2 方式与过程

2.1 总览

2.2 进程调度的时机

2.2.1 需要进行调度的情况

2.2.2 不能进行调度的情况

2.3 临界区

2.3.1 临界资源

一个时间段内只允许一个进程使用的资源。各进程需要互斥的访问临界资源

2.3.2 临界区

访问临界资源的那段代码

2.3.3 分类

（1）内核程序临界区
① 一般用于访问某种数据结构，比如由各就绪进程的PCB组成的就绪队列。
② 在访问内核程序临界区期间不可以进行调度与切换，否则容易造成系统的错误。

（2）普通临界区：
① 可以在访问普通临界区时进行调度与切换。
②比如，当一个进程占用了打印机这种速度很慢的I/O设备，假如此时不进行调度，则进程在等待IO处理完成的期间CPU会一直处于空闲状态，