2019考研必知计算机操作系统调度的时机、切换和过程

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下面，新东方在线为了帮助参加统考计算机考研同学一臂之力，特意分享了操作系统调度的时机、切换和过程，供考生参考。
    　　2019考研必知计算机操作系统调度的时机、切换和过程
    1.引起进程调度的事件
    正在运行的进程运行完毕或发生某事件而不能再继续运行;
    运行中的进程因提出输入/输出请求而暂停运行;
    在进程通信或同步过程中运行了某种原语操作，如 P 操作等;
    在可抢先式调度中，有一个比当前进程优先级更高的进程进入就绪队列;
    在时间片轮转法中，时间片用完。
    2.调度队列
    在单处理机系统中，只有一个进程处于运行状态。
    3.分派程序(dispatcher)
    进程调度算法只是决定哪一个进程将获得处理机，是策略的制定者，而将处理机分配给该进程的具体操作是由分派程序完成的。分配程序是机制，是实际操作者，因此其运行效率较高。这里充分体现了策略与机制分离的设计思想。
    4.调度的基本准则
    调度的基本准则包括：
    处理机利用率：尽可能让昂贵的处理机处于繁忙中。
    吞吐量：单位时间内所完成进程的数量尽量多。
    周转时间：从作业提交到作业完成所花费的时间。要让周转时间尽可能地小。
    后备时间：是指作业抵达系统后在外存等待进入内存的时间，越小越好。
    等待时间：是指在就绪队列中等待调度进入处理机的时间。
    响应时间：是指从提交请求到产生第一响应输出的时间。
    5.调度方式
    1)不可抢先方式
    2)可抢先方式
    3)进程调度算法比较
    (1)先来先服务(FCFS)。
    (2)短作业或短进程优先(SJF&SPF)。
    (3)高响应比优先调度(HRRN)算法。
    响应比 Rp =(等待时间+预计运行时间)/ 预计运行时间 = 周转时间 / 预计运行时间
    (4)高优先级优先调度算法。
    分静态优先级和动态优先级。
    (5)时间片轮转调度算法(RR)。
    (6)多级反馈队列调度算法。
    6.同步与互斥
    进程同步与互斥的基本概念
    基本概念
    在多道程序系统中，由于进程，各进程之间有两种形式的制约关系：
    (1)间接相互制约：源于资源共享。
    (2)直接相互制约：源于进程合作。
    进程同步：主要源于进程合作，为进程之间的直接制约关系。
    进程互斥：主要源于资源共享，是进程之间的间接制约关系。
    临界资源：一次只允许一个进程使用的资源称为临界资源，如打印机、公共变量等。
    临界区：在每个进程中，访问临界资源的那段程序称为临界区。
    同步机制应遵循的准则
    同步机制应遵循下述四条准则：
    (1)空闲则进：当临界区空闲时，进程可以立即进入，以便有效地利用临界资源。
    (2)遇忙等待：当已有进程进入其临界区时，其它进程必须等待，以保证互斥。
    (3)有限等待：对要求进入的进程，应在有限的时间内使之进入，以免陷入“死等”。
    (4)让权等待：对于等待的进程，它必须立即释放处理机，以避免进程忙等。
    实现临界区互斥的基本方法
    用软件实现的同步互斥机制
    (1)算法一：单标志法
    (2)算法二：双标志法先检查
    (3)算法三：双标志法后检查
    (4)算法四：Peterson’s Algorithm
    进程互斥的硬件方法
    (1)检测和设置(TS)指令
    (2)swap 指令(或 exchange 指令)该指令的作用是交换两个字(字节)的内容。