处理机调度的两种方式

处理机调度是计算机操作系统中的重要概念之一，它指的是对CPU的分配和管理，以实现进程优先级、时间片轮转、多队列等多种调度算法，从而提高系统的效率和响应速度。一般来说，处理机调度有两种方式：非抢占式调度和抢占式调度。本文将从不同角度分析这两种方式的特点和优缺点，并探讨它们在实际应用中的适用性。

一、非抢占式调度

非抢占式调度（也称为协同式调度）是指进程运行时，不会被强制中断或剥夺CPU资源，而是在主动让出CPU后，才会有别的进程获得CPU资源。这种调度方式通常采用先来先服务（FCFS）或短作业优先（SJF）算法，合理分配CPU时间片，确保每个进程都有充足的时间来完成任务。非抢占式调度的优点有以下几点：

1. 稳定性高：由于每个进程运行时不会被强制中断，因此避免了进程被剥夺资源导致的不稳定现象。

2. 公平性好：按照FCFS或SJF算法分配CPU时间片，确保每个进程都有平等机会得到CPU资源运行。

3. 可靠性强：对于要求时延严格的应用，非抢占式调度可以保证进程完成时间的可靠性，从而提高应用的稳定性。

但是，非抢占式调度也有一些缺点：

1. 系统响应慢：由于非抢占式调度需要等待进程主动让出CPU资源后，才会执行下一个进程，因此系统响应时间较长。

2. 低效性：在CPU密集型应用中，由于当前进程需要占用资源时间较长，而其他进程需要等待当前进程主动让出CPU，从而导致系统效率较低。

二、抢占式调度

抢占式调度（也称为强制式调度）是指进程运行时，可以被强制中断或剥夺CPU资源，从而让更紧急或重要的进程获得CPU运行时间。这种调度方式通常采用时间片轮转或优先级调度算法，通过对进程优先级的判断和动态调整，保证系统的响应速度和效率。抢占式调度的优点有以下几点：

1. 响应速度快：由于进程可以在任何时刻被强制中断，从而让紧急或重要的进程立即获得CPU资源，从而提高系统的响应速度。

2. 效率高：在CPU密集型应用中，可以通过动态调度和分配CPU时间片，保证高优先级进程的正常运行，从而提高系统效率。

3. 可定制性强：抢占式调度的优先级可以动态调整，从而适应不同的应用环境和应用需求。

但是，抢占式调度也存在以下缺点：

1. 系统不稳定：在进程被强制中断后，需要重新保存上下文，并恢复进程状态，这个过程对系统的稳定性和效率都有一定的影响，还容易导致进程之间产生竞争和死锁。

2. 可靠性较弱：对于要求时延严格的应用，抢占式调度可能会导致进程被频繁中断，从而影响进程完成时间的可靠性。

综上所述，处理机调度的两种方式都各有优缺点，需要根据不同的应用场景和需求选择合适的方式。对于执行时间较长、时延不是非常严格的应用，非抢占式调度是一个不错的选择，它可以保证系统的稳定性和可靠性。而对于要求响应速度较快、时延严格的应用，抢占式调度更加适合，它可以保证系统的响应速度和效率。因此，在实际应用中，需要根据具体情况合理选择不同的调度方式，以达到最优的系统性能和用户体验。