2-2-2 进程调度的时机、切换与过程、调度方式
2-2-2 进程调度的时机、切换与过程、调度方式
进程调度的时机
进程调度(低级调度),就是按照某种算法从就绪队列中选择一个进程为其分配处理机
需要进行进程调度与切换的情况
- 当前运行的进程
主动放弃
处理机- 进程正常终止
- 运行过程中发生异常而终止
- 进程主动请求阻塞(如等待I/O)
- 当前运行的进程
被动放弃
处理机- 分给进程的时间片用完
- 有更紧急的事需要处理(如I/O中断)
- 有更高优先级的进程进入就绪队列
不能进行进程调度与切换的情况
- 在
处理中断的过程中
。中断处理过程复杂,与硬件密切相关,很难做到在中断处理过程中进行进程切换 - 进程在
操作系统内核程序临界区中
(一般是访问某种内核数据结构)。但是进程在普通临界区中是可以进行调度、切换的 - 在
原子操作过程中
(原语)。原子操作不可中断,要一气呵成(如之前讲过的修改PCB中进程状态标志,并把PCB放到相应队列)
进程调度的方式
非剥夺调度方式(非抢占方式
)
- 只允许进程
主动放弃
处理机。在运行过程中即便有更紧迫的任务到达,当前进程依然会继续使用处理机,直到该进程终止或主动要求进入阻塞态 - 实现简单,系统开销小但是
无法及时处理紧急任务
,适用于早期的批处理系统
剥夺调度方式(抢占方式
)
- 当一个进程正在处理机上执行时,如果有一个更重要或更紧迫的进程需要使用处理机,则立即暂停正在执行的进程,将处理机分配给更重要紧迫的那个进程
- 可以
优先处理更紧急的进程
,也可实现让各进程按时间片轮流执行的功能(通过时钟中断)。适合于分时操作系统、实时操作系统
进程调度的切换与过程
进程切换的过程主要完成了:
- 对原来运行进程各种数据的
保存
- 对新的进程各种数据的
恢复
(如:程序计数器、程序状态字、各种数据寄存器等处理机现场信息,这些信息一般保存在进程控制块
)
注意:进程切换是有代价的
,因此如果过于频繁
的进行进程调度、切换
,必然会使整个系统的效率降低
,使系统大部分时间都花在了进程切换上,而真正用于执行进程的时间减少