【处理机的三种调度方式】在操作系统中,处理机(CPU)的调度是决定系统性能和资源利用效率的关键环节。为了合理分配CPU时间,操作系统通常采用三种主要的调度方式:高级调度、中级调度和低级调度。这三种调度方式分别负责不同的任务,协同工作以确保系统的高效运行。
一、三种调度方式总结
调度类型 | 英文名称 | 主要功能 | 调度对象 | 执行频率 | 作用 |
高级调度 | Job Scheduling | 决定哪些作业进入内存 | 作业(Job) | 较低 | 控制系统并发性,避免资源浪费 |
中级调度 | Swapping Scheduling | 管理进程在内存与外存之间的交换 | 进程(Process) | 中等 | 提高内存利用率,平衡负载 |
低级调度 | CPU Scheduling | 选择下一个执行的进程 | 进程(Process) | 高 | 实现多任务并发,提高CPU利用率 |
二、详细说明
1. 高级调度(Job Scheduling)
高级调度也称为作业调度,主要负责从后备队列中选择合适的作业,将其加载到内存中,以便后续执行。该调度决定了系统中同时运行的作业数量,影响系统的吞吐量和资源利用率。其执行频率较低,通常在作业到达时进行。
2. 中级调度(Swapping Scheduling)
中级调度又称为交换调度,主要负责将暂时不需要执行的进程从内存中换出到磁盘,或从磁盘换入到内存。这种方式可以有效缓解内存不足的问题,提高系统整体的资源使用效率。执行频率介于高级调度和低级调度之间。
3. 低级调度(CPU Scheduling)
低级调度是最频繁发生的调度方式,它负责从就绪队列中选择一个进程,分配CPU时间进行执行。这种调度直接影响系统的响应速度和公平性,常见的算法包括先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、轮转法(RR)等。
三、总结
处理机的三种调度方式各司其职,共同构成了操作系统中进程管理的核心机制。高级调度控制作业的进入,中级调度优化内存使用,而低级调度则直接决定CPU的分配。理解这三种调度方式有助于更好地分析操作系统的运行机制,并为系统优化提供理论依据。