1.进程调度的时机

进程调度(低级调度),就是按照某种算法从就绪队列中选择一个进程为其分配处理机。

需要进行进程调度与切换的情况:

  • 当前运行的进程主动放弃处理机(有的系统中只允许进程主动放弃处理机)
    • 进程正常终止
    • 运行过程中发生异常而终止
    • 进程主动请求阻塞(如等待I/O)
  • 当前运行的进程被动放弃处理机(有的系统中,进程可以主动放弃处理机,当又更紧急的任务需要处理时,也会强行剥夺处理机(被动放弃))
    • 分给进程的时间片用完
    • 有更紧急的事情需要处理(如I/O中断)
    • 有更高优先级的进程进入就绪队列

不能进行进程调度与切换的情况:

  • 处理中断的过程中,中断处理过程复杂,与硬件密切相关,很难做到在中断处理的过程中进行进程切换。
  • 进程在操作系统内核程序临界区中(但是进程在普通临界区中是可以进行调度、切换的)。
  • 原子操作过程中(原语)。原子操作不可中断,要一气呵成。

进程在操作系统内核程序临界区中不能进行调度与切换

临界资源:一个时间段内只允许一个进程使用的资源。个进程需要互斥地访问临界资源。

临界区:访问临界资源的那段代码。

内核程序临界区一般是用来访问某种内核数据结构的,比如就绪队列(由各就绪进程的PCB组成)

2.进程调度方式

  • 非剥夺调度方式,又称非抢占方式。即,只允许进程主动放弃处理机。在运行的过程中即便有更紧迫的任务到达,当前进程依然会继续使用处理机,直到进程终止或主动要求进入阻塞。

    实现简单,系统开销小但是无法及时处理紧急任务,更适合于早期的批处理系统。

  • 剥夺调度方式,又称抢占方式。当一个进程正在处理机上执行时,如果有一个更重要或紧迫的进程需要使用处理机,则立即暂停正在执行的进程,将处理机分配给更重要紧迫的那个进程。

    可以优先处理更紧急的进程,也可以实现让各进程按时间片轮流执行的功能(通过时钟中断)。更适合于实时操作系统、分时操作系统。

3.进程的切换与过程

“狭义的进程调度”与“进程切换”的区别:

狭义的进程调度指的是从就绪队列中选中一个要运行的进程(这个进程可以使刚刚被暂停执行的进程,也可以是另一个进程,后一种情况就需要进程切换

进程切换是指一个进程让出处理机,由另一个进程占用处理机的过程。

广义的进程调度包含了选择一个进程和进程切换两个步骤。

进程切换的过程主要完成了:

  • 对原来运行进程各数据的保存
  • 对新进程各种数据的恢复

(如:程序计数器,程序状态字,各种数据寄存器等处理机现场信息,这些信息一般是保存在PCB中)

注意:进程切换是有代价的,因此如果过于频繁地进行进程调度、切换,必然会使整个系统的效率降低,使系统能大部分时间都花在了进程切换上,而真正用于执行进程的时间减少。

4.知识回顾

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5.巴拉巴拉

关于“抢占式调度”和“非抢占式翘度”老师的课程说了后面会讲,这块我听的也是蒙蒙叨叨的,他说了这块不重要,理解即可。