处理器调度：从高级到低级的进程管理

"处理器调度.pdf" 处理器调度是操作系统核心功能的一部分，主要负责管理系统的处理器资源，确保多个进程公平且高效地共享处理器时间。处理器调度分为三个级别：高级调度、中级调度和低级调度。 1. 高级调度（作业调度） 高级调度主要关注作业级别的调度，即从外部存储上的待处理作业中选择一部分进行处理。它的任务包括决定接纳多少作业以及接纳哪些作业。调度频率较低，可能几分钟执行一次。作业调度决定了多道程序并发的程度，并依据不同的调度算法来决策。 2. 中级调度 中级调度引入的目的是提高内存利用率和系统的吞吐量。它负责将内存中的进程交换到外存的对换区，或将外存中满足运行条件的进程调入内存并挂载到就绪队列。这样可以动态调整内存中进程的数量，以适应系统需求。 3. 低级调度（进程调度） 低级调度是最频繁执行的调度类型，它根据一定策略从就绪队列中选择一个进程并分配处理器。其主要任务是确保进程能够及时获得执行机会。与高级调度不同，进程调度不仅创建进程，更直接控制进程的执行。即使在某些系统中没有高级调度，低级调度也是必不可少的。 在设计调度策略时，需要考虑以下几个关键指标： - CPU利用率：衡量处理器空闲时间的比例。 - 系统吞吐量：单位时间内系统能完成的作业数量。 - 响应时间：从请求服务到开始服务的时间。 - 周转时间：从提交作业到作业完成的总时间。 - 平均周转时间：所有作业的周转时间平均值。 - 带权周转时间：周转时间与实际运行时间的比值，反映效率。 - 平均带权周转时间：所有作业的带权周转时间平均值。 进程调度还负责维护所有进程的状态信息，并在特定情况下触发调度，如： - 当前进程执行结束。 - 运行进程进入阻塞状态，例如等待I/O操作。 - 执行完系统调用后返回用户程序。 - 在支持抢占式调度的系统中，优先级更高的进程可以中断当前进程的执行。 通过理解这些调度层次和目标，操作系统能有效地管理资源，平衡系统性能和用户满意度。