操作系统中的处理机调度：短作业优先与调度层次

"本资源主要探讨了操作系统中的处理机调度，特别是SJF（短作业优先）的变型——最短剩余时间优先（SRT）策略，并介绍了处理机调度的三个层次：高级调度、中级调度和低级调度，以及不同调度层次在多道批处理、分时系统中的应用。此外，还讲解了处理机调度队列模型，包括仅进程调度和两级调度的模型。" 在操作系统中，处理机调度是一个核心功能，它决定了哪些进程或作业可以获取CPU资源。SJF（短作业优先）是一种调度算法，旨在优先执行那些预计运行时间较短的进程，以提高系统效率。其变型SRT（最短剩余时间优先）进一步优化了这一策略，允许新的进程如果其剩余时间比当前运行进程更短，则可以抢占CPU，从而进一步减少平均周转时间和响应时间。 处理机调度分为三个层次： 1. 高级调度（Long-term Scheduling，作业调度）：负责从磁盘的作业队列中选择合适的作业放入内存，通常用于批处理系统，关注的是作业的吞吐量和系统的整体效率。 2. 中级调度（Medium-term Scheduling，交换调度）：根据系统负载调整内存中的进程数量，将部分进程换出到磁盘，以缓解内存压力，提高资源利用率，常见于具有虚拟存储器的操作系统。 3. 低级调度（Short-term Scheduling，进程调度）：最频繁执行，决定哪个就绪进程获得CPU，直接影响系统响应时间和交互性。在多道批处理系统和分时系统中，低级调度是必不可少的，而在某些系统中，如实时系统，可能还需要结合高级和中级调度。 调度队列模型反映了不同调度层次的逻辑结构。在只有一个调度层次的系统中，进程调度负责所有任务，包括时间片用完后的进程切换。而在两级调度系统中，高级调度处理作业的创建和移除，低级调度则负责就绪进程的选取。中级调度在需要时进行进程的挂起和激活，以适应内存资源的变化。 处理机调度是操作系统中一个复杂而关键的领域，它通过不同的调度策略和层次，确保了系统资源的有效利用和用户需求的满足。对于SJF的变型SRT，它的引入是为了更高效地利用CPU，提升系统性能。理解这些调度机制对于操作系统设计和分析至关重要。