进程调度：队列模型与FIFO准则详解

调度队列模型和调度准则是进程与并发程序设计中的核心概念，特别是在操作系统中起着至关重要的作用。在分时系统中，常用的调度策略是FIFO（First In First Out），即先来先服务原则，将进程组织在一个就绪队列中，按到达顺序执行，每个进程在获得CPU使用权后，会有一个时间片用于执行，若在规定时间内未完成则会被换出，进入就绪队列的尾部等待下一次调度。 在并发与并行的概念中，计算机系统可以同时处理多个任务，这些任务可能是不同的程序或作业。并发执行是指在指定时间点，任务可以在同一处理机或不同处理机上同时进行，而并行执行强调的是多个任务在物理上同时运行。为了实现多任务处理，单处理机系统通过进程控制块（PCB）来管理，每个进程都有自己的PCB，存储了程序的运行信息和状态，如运行、就绪和阻塞状态。 进程调度的关键在于合理分配处理器时间，包括为进程分配时间片，根据优先级选择运行哪个进程，以及处理中断和程序执行的现场保护等问题。在单处理机中，通过CPU分时技术，让多个进程轮流使用处理器，每个进程在一定时间片内运行，提高了系统的利用率。 作业与进程有密切关系，作业通常是由一系列作业步组成，每个作业步包含程序和所需的数据。作业控制块（JCB）是系统用来管理和调度作业的工具。操作系统将用户提交的任务视为作业，当这些作业准备进入内存时，操作系统将其视为进程来处理。作业调度则是操作系统将这些作业放入适当的队列（如就绪队列）并决定何时运行的过程。 调度队列模型和调度准则是操作系统中实现并发性和效率的关键组成部分，它涉及到进程的创建、状态转换、优先级管理、中断处理和资源分配等多个方面，对于理解和设计高效并发系统至关重要。