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cpu的调度分为高级,中级和低级三种方式(CPU调度是什么)

时间2025-05-03 17:25:31分类IT科技浏览6468
导读:CPU 是最重要的计算机资源之一,CPU 调度指的是操作系统将 CPU 资源分配给不同进程的过程。CPU 调度的整个过程,由操作系统中的短期调度程序(一种进程调度程序)负责完成。每当 CPU 处于空闲状态时,短期调度程序就会从位于内存的就绪队列中挑选一个进程,交给 CPU 执行。...

CPU 是最重要的计算机资源之一               ,CPU 调度指的是操作系统将 CPU 资源分配给不同进程的过程               。CPU 调度的整个过程                   ,由操作系统中的短期调度程序(一种进程调度程序)负责完成                   。每当 CPU 处于空闲状态时      ,短期调度程序就会从位于内存的就绪队列中挑选一个进程           ,交给 CPU 执行      。

CPU调度方式

CPU 调度的方式有 2 种                    ,分别称为非抢占式调度和抢占式调度           。

1) 非抢占式调度

为了充分利用 CPU 资源         ,当进程正常执行结束或者由运行状态切换至等待状态(例如执行 I/O 操作            、等待子进程执行完毕)时       ,调度程序会从就绪队列中挑选出一个进程并交给 CPU 执行                     ,这样的 CPU 调度称为非抢占式调度                    。

也就是说            ,在非抢占式调度的模式中   ,执行的进程可以一直占用 CPU 资源                     ,直至其执行完毕或者切换到等待状态         。

2) 抢占式调度

所谓抢占式调度               ,是指进程在执行过程中被强制中止执行,同时调度程序将 CPU 资源分配给另一个进程的过程       。

支持抢占式调度的操作系统                  ,通常会为各个进程设置不同的优先级                  ,优先级低的进程必须等待优先级高的进行执行完毕后才能继续执行                     。因此   ,如果有优先级更高的进程从等待状态切换到就绪状态               ,则当前执行的进程就会被强行中断                   ,同时 CPU 资源会分配给优先级高的进程            。

以我们最熟悉的 Windows 操作系统为例      ,最初的 Windows 系统(例如 Windows 3.x)采用非抢占式调度的方法           ,自 Windows 95 开始引入抢占式调度方法                    ,并且之后所有的 Windows 系统都采用的是抢占式调度方法   。

CPU调度算法

基于不同的设计初衷         ,先后诞生了很多 CPU 调度算法                     。

评价一个 CPU 调度算法的“好坏            ”       ,可以从多个方面进行考量                     ,如表 1 所示               。

表 1 CPU调度算法“好坏                     ”的衡量标准 衡量标准 描 述 CPU 利用率 能够充分利用 CPU 资源            ,使 CPU 大部分时间都处于工作状态。 吞吐量 单位时间内执行完成的进程数量                  。 周转时间 完成同一个任务所要花费的总时间   ,即该任务从进入系统到执行完毕的时间                  。 等待时间 一个进程从就绪状态切换到运行状态所花费的时间   。 平均负载 驻留在就绪队列中的进程的平均数量               。 响应时间 从提交请求到系统生成第一个响应所花费的时间                   。

根据表 1 中的衡量标准                     ,CPU 利用率和吞吐量越大               ,其它衡量标准值越小,则 CPU 调度算法越好      。

CPU 调度算法有很多                  ,例如先来先服务调度算法                     、最短作业优先调度算法       、优先级调度算法等                  ,我们会在《进程调度算法》一节做详细讲解           。

CPU调度和进程调度

不同的操作系统中   ,可能同时包含 3 种进程调度程序               ,分别是长期调度程序         、短期调度程序和中期调度程序                   ,它们相互配合进而形成一个完整的进程调度机制                    。

与进程调度不同      ,CPU 调度强调的是将 CPU 资源分配给不同进程的过程           ,整个调度过程由操作系统中的短期调度程序负责完成         。

因此                    ,进程调度描述的是操作系统中整个进程调度机制的工作过程         ,而 CPU 调度更侧重于描述短期调度程序的实现机制和运行过程       。通常情况下       ,进程调度代指的仅是短期调度程序                     ,因此它常常和 CPU 调度混用            ,这也是某些教程将它们合并在一起讲解的原因                     。

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