操作系统什么时候需要进程调度？

进程调度的层次中，有一个低级调度，就是按照某种算法从就绪队列中选择一个进程为其分配 CPU。 那操作系统会在什么时候触发进程调度呢？

在这里一共可以分为两大类：

当前运行的进程主动放弃

我们先来看看在进程主动放弃 CPU 会有哪几种情况：

1、当一个进程正常的执行完了，进程主动终止结束，在这个时候会触发进程调用，因为需要从就绪队列中再选择一个进程分配给 CPU 去执行。

2、当程序在运行过程当中，程序发生了异常，从而导致终止。虽然这里是程序发生了异常，但还是属于程序主动放弃。

3、当进程主动请求了某些资源，但是资源被其他进程占用了，所以进程会进入阻塞状态等待资源释放，在这个阻塞期间是需要释放 CPU 资源的，不能一直占用 CPU 不干活。

当前运行的进程被动放弃

有主动就会有被动的情况：

1、当前执行的进程的时间片用完了，被迫放弃 CPU 执行权，进程调度重新选择进程分配 CPU 。

2、当前进程在执行的过程中，检测到了中断信息，在这个时候有优先处理中断信息的，所以也是被迫下 CPU。

3、有更高优先级的进程进入就绪队列，调度器会优先让优先级更高的进程优先执行。

以上的情况，操作系统会进行低级的进程调度，那肯定在操作系统某些时刻，是不允许进程调度的，我们接着往下看。

操作系统什么时候不能进行进程调度？

1、在处理中断信号的过程当中，中断处理的过程比较复杂，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。

2、进程在操作系统内核临界区中，不能进行进程调度，在这个小伙伴可能都不太理解，什么是操作系统内核临界区，

临界资源：一个时间段内，只允许一个进程使用的资源，各个进程需要互斥的访问临界资源。

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，比如一个进程，它要去访问就绪队列，但是就绪队列的数据是放在内核的，在这种情况下就称之为进程在操作系统内核临界区中。

3、在原子操作过程中(原语)，原子操作是不可被中断的，要一气呵成。比如说进程状态的修改，就是原子操作，先要把进程中的 PCB 中的状态标识进行修改，并且把 PCB 放到相对应的队列当中。这个就是用原语来实现，不可被中断。

了解完在什么情况下会进行低级的进程调度，那进度调度有哪些方式？

进程调度的方式

非剥夺调度方式(非抢占式)

非剥夺时调用，又称之为非抢占方式，只允许进程主动放弃 CPU ，在运行过程中即便有紧急的任务，当前进程依旧会继续使用 CPU，一直到进程终止或主动要求进入阻塞状态。

这种方式实现比较简单，系统开销小，但是无法及时处理紧急任务，适合于早期的处理器系统。

剥夺调度方式(抢占式)

剥夺式调度又称之为抢占方式，当一个进程在 CPU 上执行的时候，如果有一个更重要的进程需要使用 CPU，则立即暂停正在执行的进程，将 CPU 分配给比较重要的进程执行。

这种方式可以优先处理更紧急的进程，也可以实现让各个进程按照时间片轮流执行的功能。适用于分时操作系统、实时操作系统。

进程的调度和切换有什么区别？

进程调度，指的是从就绪队列中，选中一个要运行的进程，分配给 CPU 执行，而进程切换是指一个进程先让出 CPU，然后由另一个进程占用 CPU 的过程。

进程的切换的过程需要做什么？

1、对原来运行的进程各种数据的保存。

2、对新的进程各个数据的恢复。

注意：进程切换是有代价的，因此如果过于频繁的进程调度、切换，必然会使整个系统的效率降低，是系统大部分时间都花在了进程切换上，而真正执行的进程时间减少。

由谁来控制进程调度？

在操作系统中，会有一个调度器，由调度器通过调度算法来决定让哪个进程上 CPU 执行，并且根据时间片大小来决定该进程执行多长时间。

调度算法在后面我们会详细的来讲解，在这里我们只需要知道就行。

那 调度器 在什么情况下会进行工作呢？

在操作系统：创建新的进程、退出进程、运行进程阻塞、I/O中断等情况，会触发调度器。

什么是闲逛进程？

当 CPU 没有任何进程任务需要处理的时候，CPU 它也不会闲着，操作系统会运行闲逛进程，让 CUP 去执行。

闲逛进程的特性一般是优先级最低，然后执行能耗低。

本章总结