操作系统调度队列模型与准则解析

"调度队列模型和调度准则是操作系统中重要的概念，主要涉及进程和作业的管理。在分时系统和批处理系统中，有不同的调度队列模型。" 调度队列模型是操作系统进行进程和作业管理的基础，它描述了如何组织和管理待执行的任务。在操作系统中，调度队列主要分为以下两类： 1. **仅有进程调度的调度队列模型**： 这种模型常见于分时系统，系统中只有一个进程调度，用户输入的命令直接进入内存并转化为进程。就绪进程通常组织为FIFO（先进先出）队列，新创建的进程被添加到队列末尾，按照时间片轮转的方式执行。进程执行时可能的情况包括：任务完成、时间片耗尽返回就绪队列、因事件阻塞进入阻塞队列。图3-1展示了这种模型，其中包含就绪队列和阻塞队列。 2. **具有高级和低级调度的调度队列模型**： 批处理系统需要同时进行作业调度和进程调度。作业调度从外存的后备队列选取作业调入内存并建立进程，放入就绪队列，然后由进程调度选择进程执行。这种模型中，就绪队列通常是优先权队列，新进程根据优先级插入，使得高优先级的进程优先执行。图3-2展示了这种模型，强调了作业调度与进程调度的配合。 调度准则则决定了如何选择下一个执行的进程或作业，常见的调度算法有： - **时间片轮转**：每个进程在给定的时间片内执行，时间片用完后返回就绪队列等待下一轮。 - **优先权调度**：优先级高的进程优先获得CPU，可采用优先级队列或者无序链表实现。 - **最高优先权优先（HPF）**：总是选择优先权最高的进程执行，可以防止低优先级进程饿死。 在实际操作系统的实现中，调度策略可能会结合多种算法以达到更好的系统性能和响应时间。例如，实时操作系统可能更注重响应时间，会采用实时调度算法；而在服务器环境中，可能会使用I/O绑定的进程调度来优化资源利用率。 《计算机操作系统》（第三版）是由汤小丹等编著的一本经典教材，书中详细介绍了操作系统的基本概念和技术，包括进程管理、内存管理、设备管理、文件系统等多个方面，是学习和理解操作系统原理的重要参考资料。对于计算机及相关专业的学生和从业者，这本书提供了全面的操作系统知识，有助于深入理解操作系统的设计和实现。