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作業調度

作業排程(高階排程)的作用與流程

作業調度,又稱高階調度,負責從外存到記憶體的作業調度,主要解決系統記憶體有限的問題。其主要任務是決定哪些作業在特定時機可以進入內存,進而轉變為進程,獲得競爭CPU的機會。具體作用與流程如下:

  1. 解決記憶體資源的限制:由於電腦的記憶體空間有限,作業系統無法一次將所有使用者提交的作業全部載入到記憶體中。因此,高級調度透過某種演算法選擇哪些作業可以進入內存,以提高內存利用率並合理分配資源。

  2. 從外存到記憶體的作業選擇:作業調度在外存的後備佇列中,根據某種優先權或演算法挑選一個或多個作業,分配記憶體和其他必要資源,並建立對應的行程控制塊(PCB),從而為這些作業創建進程,讓它們有資格參與CPU調度。

  3. 建立和撤銷PCB

  4. 作業調入:當作業被選定進入記憶體時,作業系統為其分配資源並建立PCB。
  5. 作業調出:作業在完成執行或結束時會從記憶體中移除,PCB也隨之撤銷。

  6. 單次調入與調出:在進階調度過程中,每個作業在生命週期內只進行一次調入(從外存到記憶體)和一次調出(作業完成後從記憶體移除),因此調度的重點在於調入的時機。

  7. 便於資源競爭:透過調度確定作業進入記憶體的順序,讓作業轉變為進程,使其能夠在系統資源有限的情況下參與資源競爭,確保系統的高效和公平運作。

類比說明

高階調度就像管理公共資源的分配,例如“廁所”比喻。外面的排隊者(外存中的作業)正在等待進入,系統根據一定的規則(高級調度演算法)將排隊者引入「廁所」(記憶體),以便他們可以「使用」資源(CPU)。