进程调度有哪两种方式

随着计算机技术的发展，人们对于计算机系统的性能和效率要求也越来越高。作为计算机操作系统中最基本的管理机制，进程调度起着至关重要的作用。进程调度可以有效地提升计算机系统的性能，使得系统能够高效地运转。进程调度有许多种方法，本文将从多个角度对进程调度的两种基本方法进行分析。

一、什么是进程调度？

在了解进程调度的两种方法之前，我们必须先认识进程调度的概念。进程调度指的是计算机系统的一种机制，用于从多个需要执行的进程中，选择一个或多个进程并分配给它们处理器时间片，让它们在处理器上运行。这个过程是动态的，进程调度会根据计算机系统的实时状态和用户的需求，不断地重新选择执行进程。当一个进程被选中后，它将占用整个处理器，直到执行完毕或者被其他进程替换为止。

二、进程调度的两种方式

根据进程调度的原则和策略，可以将进程调度方法分为以下两种：

1.抢占式调度

抢占式调度（Preemptive Scheduling）是指进程在被分配到处理器时间片后，可以被其他高优先级的进程所抢占，并被重新调度执行。抢占式调度允许操作系统强制中止当前进程的执行，并将处理器分配给其他更高优先级的进程使用。抢占式调度适用于一些对于响应时间要求较高的系统，如实时控制系统和交互式计算机系统等。

例如，当用户鼠标点击了一下窗口，系统就需要立即响应并切换到相应的窗口，让用户能够感觉到操作的流畅性。此时，如果系统采用的是非抢占式调度，那么在系统处理完正在执行的进程后，才会去处理用户操作，这样就会导致用户等待时间的延长。

抢占式调度的缺点是会引起进程上下文切换的频繁发生，会增加系统的负担和开销。

2.非抢占式调度

非抢占式调度（Non-preemptive Scheduling）是指进程在分配到处理器时间片之后，必须等待这个时间片的结束，才能被替换或者被重新调度。非抢占式调度是一种比较温和的调度方式，因为它不会强制中止当前正在执行的进程，可以保证进程的完整性和可靠性。

非抢占式调度适用于多媒体应用程序和大规模数据处理应用程序等。这些应用程序通常要求长时间的计算处理，并需要保证数据的完整和准确性。

与抢占式调度相比，非抢占式调度的优点是不会引起上下文切换的频繁发生，从而降低系统的开销和负担。

三、进程调度的选择标准

在选择进程调度的方式时，我们应该根据不同的情况选择不同的调度方法。而选择调度方法就需要根据以下几个标准：

1.高响应时间

如果计算机系统需要对响应时间要求比较高，那么我们应该选用抢占式调度。因为抢占式调度可以在优先级高的进程出现时，立即强制中止低优先级任务，从而保证高优先级任务的及时响应。这对于要求快速响应的实时控制系统和交互式计算机系统等非常重要。

2.高吞吐量

如果计算机系统需要实现高吞吐量，那么我们应该选用非抢占式调度。因为非抢占式调度可以保证进程在一个时间段内独占处理器，避免上下文切换的频繁发生，从而提高系统吞吐量。

3.公平性

如果计算机系统需要保持公平性，那么我们可以选择轮换调度方式（Round Robin Scheduling）。轮换调度会将处理器的时间片分配给一个就绪队列中的进程，使得进程可以逐一获得处理器的使用权，从而保证了公平性。

四、总结

进程调度是操作系统中最重要的管理机制之一。在进程调度的过程中，我们可以选择抢占式调度或者非抢占式调度。如果对于高响应时间要求比较高的系统，应该采取抢占式调度；如果对于高吞吐量要求比较高的系统，应该采取非抢占式调度；如果需要保持公平性，可以采用轮换调度方式。