进程调度

进程调度

进程调度是低级调度，负责在多个就绪进程中选择一个进程，分配CPU，使其得以运行。其目标是高效利用CPU并满足系统的性能需求。

进程调度的主要功能

选择进程：

• 从就绪队列中挑选一个最适合当前运行的进程，将CPU分配给它。

管理CPU的分配：

• 动态调整CPU分配策略，使CPU资源能够在进程间合理共享。

保存和恢复进程上下文：

• 在切换CPU控制权时，保存当前进程的运行状态（上下文）；
• 恢复被调度进程的运行状态，使其能继续运行。

公平性与优先级控制：

• 确保所有进程能公平竞争CPU；
• 根据优先级、紧急程度等调度策略合理分配CPU。

支持多种调度算法：

• 支持先来先服务（FCFS）、时间片轮转、高响应比优先（HRRF）等多种算法，以适应不同的系统需求。

进程调度的时机

进程调度通常在以下几种情况下触发：

进程运行结束：

• 当前进程执行完毕，CPU空闲，需要调度一个新的进程运行。

进程进入阻塞状态：

• 当前进程因I/O请求、等待资源等原因无法继续运行，从运行状态切换到阻塞状态，调度其他进程运行。

时间片用完（分时系统中）：

• 当前进程的时间片耗尽，触发进程切换，将CPU分配给下一个进程。

优先级抢占：

• 在抢占式调度中，当更高优先级的进程进入就绪队列时，当前运行进程会被中断，CPU被分配给高优先级进程。

进程从阻塞状态变为就绪状态：

• 阻塞进程等待的事件完成后，会重新进入就绪状态，可能触发新的进程调度。

系统调用完成后返回：

• 系统调用或其他系统任务完成后，可能需要重新调度用户进程。