处理器调度
处理器调度是操作系统中用于提高系统效率和资源利用率的关键机制。它涉及决定哪个进程应该获得CPU资源以执行任务。以下是处理器调度的一些核心概念和层次：
基本概念
处理器调度 ：决定哪个进程应该获得CPU资源以执行任务。
上下文切换 ：保存当前进程的上下文（寄存器状态）并加载新进程的上下文到CPU寄存器的过程。
调度层次
1. 高级调度（作业调度）
决定新进程能否被创建，以及创建后能否置成就绪态。
主要发生在批处理系统中，执行频率较低。
2. 中级调度（内存调度）
决定哪些进程可以驻留在主存中参与竞争处理器及其他资源。
引入中级调度以提高内存利用率和系统吞吐量。
3. 低级调度（进程调度）
决定哪个就绪进程占用CPU。
操作系统中最核心的部分，直接影响到系统性能。
调度算法
先到先服务 ：按照进程就绪的先后顺序来使用CPU。
最短作业优先（SJF） ：选择预计运行时间最短的进程来执行。
轮转调度 ：每个进程获得一个时间片，时间片用完之后进程被抢占。
优先级调度 ：根据进程的优先级来分配CPU资源。
调度策略
非抢先调度 ：进程自愿放弃CPU时发生调度。
抢先调度 ：操作系统决定照顾另一个进程而抢占当前执行进程的CPU资源。
调度时机
进程从运行状态切换到等待状态或程序终止时发生非抢先调度。
进程从运行状态转移到准备就绪状态或从等待状态转移到准备就绪状态时发生抢先调度。
调度过程
1. 作业调度 ：决定新进程能否被创建并置成就绪态。
2. 内存调度 ：决定哪些进程可以驻留在主存中参与竞争处理器资源。
3. 进程调度 ：决定哪个就绪进程占用CPU。
调度方式
时间片轮转 ：每个进程获得一个时间片，时间片用完之后进程被抢占。
多级反馈队列 ：根据进程的等待时间和执行时间来动态调整进程的优先级。
调度准则
公平性 ：确保所有进程都有机会执行。
高效性 ：选择预计运行时间最短的进程来执行。
处理器调度在高性能计算（HPC）、实时系统和云计算等地方得到了广泛应用，因为它通过并发任务执行来增强系统性能。调度器的设计需要考虑缓存一致性、同步、资源共享等因素，以维护处理器间的数据一致性
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