一、基本概念
- 长程调度：新作业提交时，决定是否将其送入内存，成为一个进程。
- 中程调度：决定把哪些进程在内存与磁盘间交换。
- 短程调度：决定将CPU分配给哪个就绪进程。
三种调度影响进程的状态转换：
二、长程调度
- 在批处理系统或OS的批处理部分中，新提交的作业放在磁盘的后备作业队列中，长程调度选择某些作业送入内存并创建。
- 何时长程调度？根据系统并发度决定，当老进程结束或CPU空闲超过阈值时，启动长程调度。
- 到底哪个作业？根据 先来先服务，优先级，预计时间，组合CPU密集型和I/O密集型、组合不同I/O需求的作业等。
- 注意：在分时系统中，不需要长程调度。OS总是立即接受用户的交互请求并创建进程，直至系统饱和。
三、中程调度
- 何时长程调度？与长程调度类似，系统并发度决定中程调度的时机。
- 需要考虑换入进程和换出进程的内存空间长度。
四、短程调度
- 何时长程调度？当前运行进程的时间片用完、阻塞、被抢占时，启动短程调度。
- 调度频繁（毫秒级） = 》 执行速度必须很快。
4.1短程调度准则
- 面向用户的性能指标：对每个进程计算的指标
- 周转时间：从作业提交到完成的时间间隔，包括：服务时间（运行态CPU执行）+等待时间（包括后备态等待进入内存、阻塞态等待资源、就绪态等待CPU）。适合批处理作业。
- 响应时间：从提交请求到开始响应。适合分时（交互）进程。
- 最后期限：进程完成的截止期限。适合实时进程。
- 归一化周转时间（带权周转时间）：周转时间/服务时间。≥1
- 面向系统的性能指标：
- 吞吐量：单位时间内完成的进程个数。
- 处理器利用率：CPU忙的时间比例,=工作时间/总运行时间。当用户系统和实时系统不看重该指标。
4.2调度方式
- 非抢占式：当前进程一直运行，直至其终止或阻塞时，才再次分配CPU。
- 抢占式：当其时间片结束或有更高级进程就绪时，将正运行进程转为就绪，再次分配CPU。
4.3选择调度策略
本文的调度算法有：先来先服务（FCFS）、轮转（RR）、最短进程优先（SPN）、最短剩余时间优先（SRT）、最高响应比优先（HRRN）、多级反馈。
先来先服务（FCFS）
调度最先进入后备队列/就绪队列的作业/进程，直至运行完或阻塞时，在重新调度。（非抢占式）
轮转（RR）
轮转RR：各进程按提交顺序排成就绪队列，然后按次占用处理机，运行某一时间片。时间片完则排入就绪队列尾。（抢占式）（不利于I/O密集型进程）RR的平均周转时间可能较高，但是响应时间更短。
时间片的长度：关键参数
- 时间片q太大 =》 相当于FIFS，相应慢。
- 时间片q太小 =》 上下文切换频繁，开销大。
- 时间片应略大于一次典型的交互所需要的时间。
最短进程优先（SPN）
最短进程优先SPN:调度CPU执行时间预期最短的进程；直至运行完或阻塞时，重新调度。有利于短进程，不利于长进程及紧迫任务。（非抢占式）
通常，进程是“CPU执行和I/O”不断交替的过程，SPN的困难在于：如何预测下一CPU用时长度。（常用：指数平均法）
最短剩余时间（SRT）
新进程到达时，若新进程的预计运行时间比当前进程的剩余运行时间更短，则抢占当前进程。（抢占式）
最高响应比优先
综合了FCFS和SPN算法。（非抢占式）- 当前进程完成或阻塞时发生调度。每次调度前，计算所有就绪进程的响应比，高者优先。
- 实际上，响应比就是一个进程在某一时刻的“归一化周转时间”（即带权周转时间）。
- 反馈
- 基于时间片的抢占+动态优先级调度。（抢占式）
- 同一队列内进程按FCFS调度，但末级队列按轮转法调度。
- 当上级队列均无进程就绪时，才调度本级队列内进程；
- 实用，能较好地满足交互型进程、短进程、长进程的要求
- 优先权调度
- 调度优先级高的进程。就绪队列中进程按优先级 递减排列，每次调度高级队列的队首进程。
- 可抢占：新到达的高级进程立即抢占当前进程。
- 静态优先权：创建进程时确定优先级，保持不变。
- 问题：低优先级进程可能饥饿Starvation。
动态优先权：创建进程时赋予进程一个优先权初 值，但随着进程的等待时间延长，其优先级会升高 (称为老化Aging )；随着CPU执行时间的延长，其 优先级会降低