2.2 處理機調度（1）

2.2.1 調度

一. 概念

從就緒隊列中按照一定的算法選擇一個進程，並給他分配處理機，從而實現進程的併發執行。

二. 調度的三個層次

一個作業的提交開始直到完成需要經歷三種調度。

1. 高級調度（作業調度）：按照一定原則，從外存中挑選作業，給他們分配內存等資源，並建立相應進程。
2. 中級調度（內存調度）：將暫時不能運行的進程調至外存等待，即掛起態（稍後講解），此時進程在外存，但是該進程的PCB在內存。
   作用：提高內存利用率和系統吞吐量。
3. 低級調度（進程調度）：按照某種方法從就緒隊列中選取一個進程，將CPU分配給它。進程調度是操作系統最基本的一種調度

三. 三級調度的區別與聯繫

調度	幹什麼	位置	頻率	狀態
高級調度	選擇合適作業調入內存，創建進程	外存 – 內存	最低	無 – 創建態 – 就緒態
高級調度	按某種規則，將進程調回內存	外存 – 內存	中等	掛起態 – 就緒態
高級調度	按照某種規則爲進程分配CPU	內存 – CPU	最高	就緒態 – 運行態

四. 七狀態模型

• 之前我們學了五狀態，分別是：創建態，終止態，阻塞態，運行態和就緒態。
• 但是在自主命題的研究生考試中，還有掛起態，它分爲就緒掛起和阻塞掛起。
• 若系統負載高，則會進入掛起狀態，掛起則表示進程放到了外存。
  

五. 進程的調度與切換

1. 應該進行進程的調度和切換：
   （1）主動放棄
   （2）被動放棄（中斷或者陷入時）
2. 不應進程調度與切換
   （1）在處理中斷時
   （2）進程在操作系統內核程序臨界區時
   （3）進行原子操作時

切換過程要求保留原進程當前切換點的現場信息，恢復被調度進程的現場信息。
進程調度的切換都是有代價的，經常切換不好。

六. 進程的調度方式（兩種）

1. 非搶佔式方式
   實現簡單，系統開銷小，但是無法執行緊急進程。
2. 搶佔式方式
   提高系統吞吐量和響應效率。

我們下一節講，調度的評價指標 和 經典調度算法。