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调度

调度：
一个程序。

调度对象：进程和内核级线程。

1.调度程序调度P1，读取PCB块在CPU中恢复它的现场(ctx)；
2.当CPU执行完了P1之后，主动放弃时间片，去执行调度算法重复上述过程；

三个问题：

1.什么时候调度 - - 时机 - - 不能过于频繁
2.从哪里调度任务 - - 执行 - - 从就绪队列中选一个
3.选哪一个任务 - - 调度算法

进程三状态：就绪、运行、阻塞

调度：老状态保护起来，保存到PCB，读取一个新状态，新PCB

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进程行为

CPU密集型：单位时间段内，CPU几乎被占满；
I/O密集型：单位时间内，离散的使用CPU。

CPU：运算一些逻辑、数学模型 – 卡
GPU：渲染模型 – 图像很差

CPU密集型：
任务时间长，频繁调度反而降低效率，建议直接分一个核给任务；
若是单核系统，CPU密集型意义就不大了，如果有死循环，直接死机了。
CPU密集型核心线程数 = CPU核数

I/O密集型：
经验公式：核心线程数 = CPU核数 / (1 - 阻塞系数)

阻塞系数是I/O操作占总时间的比例∈[0, 1]

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何时调度

进程何时调度：
1.创建时：可以选择调度父进程还是子进程，但是实际上其实是不管的，比如Linux就是随机的；
2.退出时：进程运行完退出时，要决定下一个调度谁

1. CPU不会空转，PC指针只会往下一直读；
2. 当在没有任务时，希望执行一个低功耗的功能区，切换CPU频率，关闭一些不必要的组件 – IDLE进程，永远不会阻塞的进程，有新任务时立马滚，且有任务的时候不会调度；
3. 实现：标记级别，调度用基于级别的调度

3.阻塞在I/O、信号等原因
阻塞I/O时会放弃CPU，所以会执行调度程序。

4.当I/O发生中断时，可以做调度策略

调度过程
进程运行 -> 调用I/O -> 进入内核 -> 查找驱动 -> 没反应(无I/O) -> 休眠进程并放入对应队列，同时调用调度程序

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调度分类

依据时钟中断来分类

非抢断式
只能主动释放CPU。

抢占式
依据硬件的时钟中断来完成。

系统环境分类

批处理：一个接一个的处理；
交互式：依靠时间片；
实时：更关注截止时间，某些场合下也需要开始时间。

批处理
1.吞吐量：单位时间内做的任务量；
2.周转时间：结束时间-到来时间(进入队列的时间)
3.CPU利用率

交互系统
1.响应时间：被调度的时间-任务创建时间
2.均衡性

实时系统
1.满足截止时间
2.可预测性

批处理的调度
先来先服务FCFS：非抢占式的基础设计，先来后到。

最短作业优先