随着计算机技术的不断发展,进程调度作为计算机操作系统的核心部分也在不断演化和更新。进程调度方式是操作系统用来决定哪个进程先执行的规则。不同的进程调度方式可以解决不同的问题,提高计算机系统的效率。本文将从多个角度探讨进程调度方式的分类及其优缺点。
一、按照进程调度的时间点分类
1.1. 非抢占式进程调度
非抢占式进程调度指的是一个进程被调度到CPU运行后,直到它自己让出CPU,或者已经执行完毕,CPU才会让出给其它进程。这种方式有着很好的可靠性和稳定性,但是容易造成时间片的浪费。
1.2. 抢占式进程调度
抢占式进程调度指的是正在运行的进程被另一个优先级更高的进程抢占下来,占领CPU资源。这种方式能够更好的利用时间片,提高进程调度的效率,但也增加了进程的概率并导致某些进程的执行顺序无法保证,可能会出现饥饿现象。
二、按照进程的状态分类
2.1. 非抢占式进程调度
一些进程调度方式可以同时按照时间和进程状态两个角度对进程调度进行分类,例如非抢占式进程调度。在非抢占式进程调度中,如果被调度的进程处于等待或者阻塞状态,那么它就会被挂起并且等待被处理。
2.2. 抢占式进程调度
抢占式进程调度方式不仅可以按照时间点进行分类,也可以按照进程的状态进行分类。在抢占式进程调度中,如果有一个优先级更高的进程变得可用,那么它有可能抢占掉正在运行的进程的CPU时间,从而改变进程的状态。
三、按照调度算法分类
3.1. 先来先服务(FCFS)
先来先服务是最早也是最简单的进程调度算法。它将不断地以队列的形式缓存进入的进程,并且在被调度器选中时按照它们进入的先后顺序决定执行,每个进程需要等待自己前面的进程执行完成后才能开始执行。这个方式最大的优点是公平,但是它也容易造成程序的等待时间过长。
3.2. 可间换式调度算法
在可间换式调度算法中,当有多个进程都可以运行时,我们必须选出一个优先级最高的进程继续执行。例如,优先级高的进程可能按照deadline或者优先级来进行选取。这个算法可以极大地提高系统的响应速度和效率,但是也容易造成一些程序得不到足够的执行时间。
3.3. 轮转调度算法
轮转调度算法是一种循环使用CPU的方式。在整个CPU空间中,时间会被分成多个时间片,每个时间片都是固定大小的。在每个时间片结束时,当前正在运行的进程会被停止并且把CPU交给下一个剩余时间片最长的进程。这个算法可以更好地平衡所有进程的执行时间,但是如果进程不断地进行I/O操作可能导致某些进程的等待时间过长。