进程调度

调度种类：

• 高级调度：(High-Level Scheduling)又称为作业调度，它决定把后备作业调入内存运行；
• 中级调度：(Intermediate-Level Scheduling)又称为在虚拟存储器中引入，在内、外存对换区进行进程对换。
• 低级调度：(Low-Level Scheduling)又称为进程调度，它决定把就绪队列的某进程获得CPU；

非抢占式调度与抢占式调度

• 非抢占式：分派程序一旦把处理机分配给某进程后便让它一直运行下去，直到进程完成或发生进程调度进程调度某事件而阻塞时，才把处理机分配给另一个进程。

• 抢占式：操作系统将正在运行的进程强行暂停，由调度程序将CPU分配给其他就绪进程的调度方式。

调度算法：

FIFO或First Come, First Served (FCFS)先来先服务

• 调度的顺序就是任务到达就绪队列的顺序。

• 公平、简单(FIFO队列)、非抢占、不适合交互式。

• 未考虑任务特性，平均等待时间可以缩短。

Shortest Job First (SJF)

• 最短的作业(CPU区间长度最小)最先调度。

• SJF可以保证最小的平均等待时间。

Shortest Remaining Job First (SRJF)

• SJF的可抢占版本，比SJF更有优势。

• SJF(SRJF): 如何知道下一CPU区间大小？根据历史进行预测: 指数平均法。

优先权调度

• 每个任务关联一个优先权，调度优先权最高的任务。

• 注意：优先权太低的任务一直就绪，得不到运行，出现“饥饿”现象。

Round-Robin(RR)轮转调度算法

• 设置一个时间片，按时间片来轮转调度（“轮叫”算法）

• 优点: 定时有响应，等待时间较短；缺点: 上下文切换次数较多；

• 时间片太大，响应时间太长；吞吐量变小，周转时间变长；当时间片过长时，退化为FCFS。

多级队列调度

• 按照一定的规则建立多个进程队列

• 不同的队列有固定的优先级（高优先级有抢占权）

• 不同的队列可以给不同的时间片和采用不同的调度方法

• 存在问题1：没法区分I/O bound和CPU bound；

• 存在问题2：也存在一定程度的“饥饿”现象；

多级反馈队列

• 在多级队列的基础上，任务可以在队列之间移动，更细致的区分任务。

• 可以根据“享用”CPU时间多少来移动队列，阻止“饥饿”。

• 最通用的调度算法，多数OS都使用该方法或其变形，如UNIX、Windows等。

多级反馈队列调度算法描述:

• 进程在进入待调度的队列等待时，首先进入优先级最高的Q1等待。

• 首先调度优先级高的队列中的进程。若高优先级中队列中已没有调度的进程，则调度次优先级队列中的进程。例如：Q1,Q2,Q3三个队列，只有在Q1中没有进程等待时才去调度Q2，同理，只有Q1,Q2都为空时才会去调度Q3。

• 对于同一个队列中的各个进程，按照时间片轮转法调度。比如Q1队列的时间片为N，那么Q1中的作业在经历了N个时间片后若还没有完成，则进入Q2队列等待，若Q2的时间片用完后作业还不能完成，一直进入下一级队列，直至完成。

• 在低优先级的队列中的进程在运行时，又有新到达的作业，那么在运行完这个时间片后，CPU马上分配给新到达的作业（抢占式）。