文章目錄

• • • 2.1.7 進程調度的時機、切換與過程、方式
    • • 2.1.7.1 進程調度的時機
      • 2.1.7.2 進程調度的方式
      • 2.1.7.3 進程的切換和過程
      • 2.1.7.4 小結

2.1.7 進程調度的時機、切換與過程、方式

知識總覽

2.1.7.1 進程調度的時機

進程調度（低級調度），就是按照某種算法從就緒隊列中選擇一個進程為其分配處理機。

需要注意的是一些表述的問題。

進程在操作系統內核程序臨界區中不能進行調度和切換。√

進程處于臨界區不能進行處理機調度。×

這里兩個表述的差異就在于名詞：內核程序臨界區和臨界區的區別。

臨界資源：一個時間段只允許一個進程使用的資源。各進程需要互斥地訪問臨界資源。

臨界區：訪問臨界資源的那段代碼。

內核程序臨界區一般是用來訪問某種內核數據結構的，比如進程的就緒隊列。這個時候一般來說快點訪問完快點結束。這涉及到封鎖表的問題，在數據庫中我們也曾經談過這個上鎖的問題，實際上操作系統也有上鎖，也就是說，當你的進程1在訪問內核程序的臨界資源的時候，其他進程例如進程2無法同時訪問，因為該內核程序臨界資源被進程1上鎖了，也就是說，此時如果你還去做進程的調度和切換，勢必會導致占用該資源時間過長，拖延了其他進程使用該資源的時間；如果不是內核程序的臨界資源倒也無所謂，但是如果是內核程序臨界區訪問的臨界資源不盡快釋放的話，極有可能影響到操作系統內核的其他管理工作。因此在訪問內核程序臨界區期間不能進行調度和切換。

而如果不是內核程序，是普通的臨界區如打印機打印，那么在打印機打印完成之前，進程一直處于臨界區內，臨界資源不會解鎖。但打印機又是慢速設備，CPU幫操作系統把進程對應的資源塞到打印機門口了，然后一直在等待打印完，這是不合理的，此時如果一直不允許進程調度的話就會導致CPU一直空閑。

普通臨界區訪問的臨界資源不會直接影響操作系統內核的管理工作。因此在訪問普通臨界區時可以進行調度和切換。

回到前面講的進程調度的時機。有的系統中，只允許進程主動放棄處理機；有的系統中，進程可以主動放棄處理機，當有更緊急的任務需要處理時，也會強行剝奪處理機（被動放棄）。由此我們引出了下一小節：進程調度的方式。

2.1.7.2 進程調度的方式

進程調度的方式可以分為兩種：非剝奪調度方式和剝奪調度方式。

非剝奪調度方式，也稱為非搶占方式。即只允許進程主動放棄處理機。在運行過程中即便有更緊迫的任務到達，當前進程依然會繼續使用處理機，直到該進程終止或主動要求進入阻塞態。

這種方式實現簡單，系統開銷小但是無法及時處理緊急任務，適合早期的批處理系統。

剝奪調度方式，又稱為搶占方式。當一個進程正在處理機上執行時，如果有一個更重要或更緊迫的進程需要使用處理機，則立即暫停正在執行的進程，將處理機分配給更重要緊迫的那個進程。

這種方式可以優先處理更緊急的過程，也可以實現讓各進程按時間片輪流執行的功能（通過時鐘中斷）。適合于分時操作系統、實時操作系統。

2.1.7.3 進程的切換和過程

這里需要知道的是兩個每次的區別：狹義進程調度和進程切換的區別。

狹義的進程調度指的是從就緒隊列中選中一個要運行的進程。這個進程可以是剛剛被暫停執行的進程，也可能是另一個進程。

進程切換是指一個進程讓出處理機，由另一個進程占用處理機的過程。

廣義的進程調度包含了選擇一個進程和進程切換兩個步驟。

進程切換的過程主要完成了：

對原來運行進程各種數據的保存

對新的進程各種數據的恢復

如：程序計數器、程序狀態字、各種數據寄存器等處理機現場信息，這些信息一般保存在進程控制塊。

注意：進程切換是有代價的，因此如果過于頻繁地進行進程調度、切換，比如會使整個系統的效率降低，使系統大部分時間都花在了進程切換上，而真正用于執行過程的時間減少。

2.1.7.4 小結

該小節含有的知識較多，不是考試的重點，但是也需要理解。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的王道操作系统考研笔记——2.1.7 进程调度的时机、切换与过程、方式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。