1、进程调度的时机
进程调度 \color{red}进程调度 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
进程在 操作系统内核程序临界区 \color{red}操作系统内核程序临界区 操作系统内核程序临界区中 不能 \color{red}不能 不能进行调度与切换 √
(2012 年联考真题)进程处于 临界区 \color{red}临界区 临界区时 不能 \color{red}不能 不能进行处理机调度 ❌
临界资源
:一个时间段内只允许一个进程使用的资源。
- 各进程需要 互斥地 \color{red}互斥地 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 \color{red}内核程序临界区 内核程序临界区一般是用来访问 某种内核数据结构 \color{red}某种内核数据结构 某种内核数据结构的,
- 比如进程的就绪队列(由各就绪进程的
PCB
组成)
若还没有退出内核程序临界区(还没解锁)就进行进程调度(访问就绪队列),
-
但是进程调度的相关程序也需要访问就绪队列,
但此时就绪队列被锁住了,因此又无法顺利进行进程调度
若此时进程访问的是普通的临界资源,例如:打印机
在打印机打印完成之前,进程一直处于临界区内,临界资源不会解锁。
- 但打印机又是慢速设备,此时如果一直不允许进程调度的话就会导致
CPU
一直空闲
普通I临界区访问的临界资源不会直接影响操作系统内核的管理工作。
- 因此在访问普通临界区时可以进行调度与切换。
2、进程调度的方式
有的系统中,只允许进程主动放弃处理机
有的系统中,进程可以主动放弃处理机,
- 当有更紧急的任务需要处理时,也会强行剥夺处理机(被动放弃)
2.1、非剥夺方式(非抢占方式)
非剥夺调度方式 \color{red}非剥夺调度方式 非剥夺调度方式,又称 非抢占方式 \color{red}非抢占方式 非抢占方式。
- 即,只允许进程主动放弃处理机。
在运行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,
- 直到该进程终止或主动要求进入阻塞态。
实现简单,系统开销小但是无法及时处理紧急任务,适合于早期的批处理系统
2.2、剥夺调度方式(抢占方式)
剥夺调度方式 \color{red}剥夺调度方式 剥夺调度方式,又称 抢占方式 \color{red}抢占方式 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更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,也可实现让各进程按时间片轮流执行的功能(通过时钟中断)。
- 适合于分时操作系统、实时操作系统
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” 与 “进程切换” 的区别:
狭义的进程调度 \color{red}狭义的进程调度 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 \color{red}选中一个要运行的进程 选中一个要运行的进程。
- 这个进程可以是刚刚被暂停执行的进程,也可能是另一个进程,后一种情况就需要进程切换
进程切换 \color{red}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 \color{red}广义的进程调度 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:
-
对原来运行进程各种数据的保存(信息一般保存在
PCB
中) -
对新的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,这些信息一般保存在进程控制块)
注意: 进程切换是有代价的 \color{red}进程切换是有代价的 进程切换是有代价的
- 因此如果过于频繁的进行进程调度、切换,必然会使整个系统的效率降低,使系统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。