操作系统处理机调度：高级与低级调度

"该内容主要涉及操作系统中处理机调度的相关概念，包括三个基本机制：排队器、分派器和上下文切换，以及处理机调度的层次，如高级调度和低级调度。此外，还提到了作业和进程的关系，作业调度的重要性，以及作业的生命周期和状态转换。" 操作系统作为计算机系统的核心组成部分，负责管理和协调计算机硬件和软件资源的使用。在操作系统中，处理机调度是至关重要的一个环节，它确保了多个并发执行的进程能够公平且高效地共享处理器时间。 首先，三个基本机制是操作系统进行处理机调度的基础： 1. 排队器：当进程准备就绪等待执行时，它们会被放入就绪队列。这个队列管理着所有等待执行的进程，按照一定的规则（如先来先服务FCFS、短作业优先SJF等）排序。 2. 分派器：负责从就绪队列中选择一个进程，将其分配给处理机。这个过程涉及到上下文切换，即将当前进程的状态保存，并加载即将执行进程的状态到处理器寄存器中。 3. 上下文切换机制：在两个进程之间切换时，需要保存当前进程的执行环境（上下文），包括寄存器状态、内存映射等信息，然后恢复新进程的上下文，使得新进程能够从上次中断的地方继续执行。 处理机调度分为高级调度（作业调度）和低级调度（进程调度）。高级调度关注于从外存的后备队列中选择合适的作业调入内存，而低级调度则更频繁地进行，它根据预设的算法从就绪队列中选择进程进行执行。作业调度通常关注作业的周转时间和等待时间，而进程调度则更注重响应时间和系统吞吐量。 作业调度的决策包括决定接纳多少作业进入内存，以及接纳哪些作业，这通常基于作业的优先级、预计运行时间等因素。作业经历收容、运行和完成三个阶段，对应于后备、就绪和运行三种状态。 在操作系统考研中，考生需要掌握不同调度算法的特点，例如轮转RR、优先级调度、多级反馈队列调度等，同时理解这些算法如何影响系统的性能指标，如周转时间、响应时间和系统效率。此外，还需要了解实时调度、死锁的原因、预防和解除策略，这些都是操作系统理论和实践中的关键点。