处理机调度基本概念 在处理机调度上可以分为三个层次，级别从低到高 哪些资源分给CPU（低） 选择哪些进程到外存中（中） 哪些作业放入内存（高） 处理机的调度实际上就是用不同的算法来将我们的作业合理分配，提高CPU的利用率。达到公平性、平衡性。 先来先服务算法FCFS 按照作业提交或进程变为就绪状态的先后次序,分派CPU； 当前作业或进程占用CPU，直到执行完或阻塞，才出让CPU(非抢占方式)。 在作业或进程唤醒后(如I/O完成)，并不立即恢复执行，通常等到当前作业或进程出让CPU。是最简单的算法。 谁先来，
调度是分层次的，在操作系统中，一般将调度分为高级调度、中级调度和低级调度。 高级调度也称作业调度，其主要任务是按一定的原则，对磁盘中的处于后备状态的作业进行选择并创建为进程。 中级调度的主要任务是按照给定的原则和策略，将处在磁盘对换区中切具备运行条件的就绪进程调入内存，或将处于内存就绪状态或内存阻塞状态的进程交换到对换区。
进程管理是操作系统中的重要功能，用来创建进程、撤消进程、实现进程状态转换，它提供了在可运行的进程之间复用CPU的方法。在进程管理中，进程调度是核心，因为在采用多道程序设计的系统中，往往有若干个进程同时处于就绪状态，当就绪进程个数大于处理器数目时，就必须依照某种策略决定哪些进程优先占用处理器。本实验模拟在单处理器情况下的进程调度，目的是加深对进程调度工作的理解，掌握不同调度算法的优缺点。
操作系统的处理器资源主要是介绍了，由于多道程序设计带来的并发性，内存中运行多个进程并发运行。而处理器资源是远远小于进程的数量的，所以如何调度处理器给合适的进程成为了OS的焦点。
动态优先数是指在进程创建时先确定一个初始优先数， 以后在进程运行中随着进程特性的改变不断修改优先数，这样，由于开始优先数很低而得不到CPU的进程，就能因为等待时间的增长而优先数变为最高而得到CPU运行。
介绍：又称为高级调度或长程调度，调度对象是作业。根据作业控制块（JCB）中的信息，审查系统能否满足用户作业的资源需求，以及按照一定的算法，从外存的后备队列中选取某些作业调入内存，并为他们创建进程、分配必要的资源。然后再将新创建的进程插入到就绪队列，准备执行。
很多学习完《操作系统原理》这门课程的小伙伴都应该对“FCFS（先到先服务）”、“SJF（短作业优先）”等调度算法原理比较熟悉。但是在实际做题的时候，往往一不小心就把概念搞错，不容易区分“作业调度”和“进程调度”的区别。下面我主要针对这两个概念进行解析并给出经典习题解答。 PS：本博客并不详解每种调度算法的原理，因此有这方面需求的小伙伴可以直接pass了。
是计算机系统的一种系统软件，由它统一管理计算机系统的资源和控制程序的执行。
一、CPU调度的相关概念 1.1 cpu调度 其任务是控制、协调进程对cpu的竞争，即按一定的调度算法从就绪队列中选择一个进程，把cpu的使用权交给被选中的进程。如果没有就绪进程，系统会安排一个系统空闲进程或idle进程进入cpu运行。 1.2 系统场景 * N个进程就绪、等待上cpu运行 * M个cpu， M>=1 * 需要决策：给哪个进程分配哪一个cpu？ 1.3 cpu调度要解决的三个问题 1、按什么原则选择下一个要执行的进程：调度算法 2、何时进行选择：调度时机 3、如何让被选中的进程上cpu中运行
3.静态优先级算法 静态优先级算法仅在一条语句上有区别，运行示意图类似RR算法，每个进程按照固定的优先级（即50减去需要时间）依次执行。
1.操作系统的的4个基本特点 并发性（宏观上同时进行，微观上交替）： 两个或两个以上的事件或活动在同一时间间隔内发生。 共享性：计算机系统中的资源可被多个并发执行的用户程序和系统程序共同使用，而不是被其中某一个程序所独占。 不确定性（异步性 随机性）：进程是以人们不可预知的速度进行；进程是走走停停，不是一气呵成的。 虚拟性：把物理上的一个实体变成逻辑上的多个对应物或把物理上的多个实体变成逻辑上的一个对应物。 2.OS的三种基本类型及其主要目标 批处理操作系统（有效）： 提高资源利用率 分时操作系统（方便用
作业调度算法 1、FCFS算法（先来先服务算法）：算法每次从后备作业队列中选择最先进入该队列的一个或几个作业，将它们调入内存，分配必要的资源，创建进程并放入就绪队列。FCFS调度算法的特点是算法简单，但效率低；对长作业比较有利，但对短作业不利（相对SJF和高响应比）；有利于CPU繁忙型作业，而不利于I/O繁忙型作业。 2、SJF算法（短作业优先算法）：从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业，将它们调入内存运行。SJF调度算法的平均等待时间、平均周转时间最少；但对长作业非常不利。 3、HRN算法（
在多道程序环境中，主存中有着多个进程，其数目往往多于处理机数量。这就要求系统能按照某种算法动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程，使之执行，分配处理机的任务是由处理机调度程序完成的。 处理机调度 在多道程序系统中，一个作业被提交后必须经过处理机调度后，方能获得处理机执行。对于批量型作业而言，通常需要经历作业调度（也称为高级调度）和进程调度（也称为低级调度）两个过程才能获得处理机；而对于终端型作业而言，通常只需要经过进程调度就可以获得处理机。除了上述两种调度，操作系统中往往也设置了中级调度，用来提
在多道程序环境下，主存中有着多个进程，其数目往往多于处理机数目。这就要求系统能按某种算法，动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程，使之执行。分配处理机的任务是由处理机调度程序完成的。由于处理机是最重要的计算机资源，提高处理机的利用率及改善系统性能(吞吐量、响应时间)，在很大程度上取决于处理机调度性能的好坏，因而，处理机的调度问题便成为操作系统设计的中心问题之一。
操作系统是控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配，以提供给用户和其他软件方便的接口和环境的程序集合。
Linux是一个多用户多任务的操作系统。多用户是指多个用户可以在同一时间使用同一个linux系统；多任务是指在Linux下可以同时执行多个任务，更详细的说，linux采用了分时管理的方法，所有的任务都放在一个队列中，操作系统根据每个任务的优先级为每个任务分配合适的时间片，每个时间片很短，用户根本感觉不到是多个任务在运行，从而使所有的任务共同分享系统资源，因此linux可以在一个任务还未执行完时，暂时挂起此任务，又去执行另一个任务，过一段时间以后再回来处理这个任务，直到这个任务完成，才从任务队列中去除。这就是多任务的概念。 上面说的是单CPU多任务操作系统的情形，在这种环境下，虽然系统可以运行多个任务，但是在某一个时间点，CPU只能执行一个进程，而在多CPU多任务的操作系统下，由于有多个CPU，所以在某个时间点上，可以有多个进程同时运行。 进程的的基本定义是：在自身的虚拟地址空间运行的一个独立的程序，从操作系统的角度来看，所有在系统上运行的东西，都可以称为一个进程。
操作系统有硬件和软件组成，硬件是CPUC软件建立与活动的基础，而软件是对硬件功能的扩充。硬件包括CPU、内存、I/O设备和总线等，软件通常分为应用软件、支撑软件和系统软件。
覆盖技术是指一个程序的若干程序段和几个程序的某些部分共享一个存储空间。覆盖技术的实现是把程序分为若干个功能上相对独立的程序，按照其自身的逻辑结构使那些不会同时执行的程序段共享同一块内存区域。未执行的程序段先保存在磁盘上，当有关程序段的前一部分执行结束后，把后续程序段调入内存，覆盖前面的程序段。
对一个非抢占式多道批处理系统采用以下算法的任意两种，实现进程调度,并计算进程的开始执行时间,周转时间,带权周转时间,平均周转时间,平均带权周转时间 1.先来先服务算法 2.短进程优先算法 *3.高响应比优先算法
多道:用户看上去多个程序在同时运行,有多个程序同时处于开始到结束之间的状态,若干个程序存储在in诶存中,在管理程序的控制下,穿插,依次,交错着运行,这些程序在计算机系统中同时处于开始~结束的状态. 就是程序A可以先执行一会儿,然后交给程序B接着执行,接着程序A再回来接着运行
调度研究的问题是：面对有限的资源，如何处理任务执行的先后顺序。对于处理机调度来说，这个资源就是有限的处理机，而任务就是多个进程。故处理机调度研究的问题是：面对有限的处理机，如何从就绪队列中按照一定的算法选择一个进程并将处理机分配给它运行，从而实现进程的并发执行。处理机调度共有三个层次，这三个层次也是一个作业从提交开始到完成所经历的三个阶段。
最下面是硬件系统；最上面是使用计算机的人，即各种各样的用户；人与硬件系统之间是软件系统。系统软件是最靠近硬件的一层，其次是支撑软件和应用软件。
5）操作系统可以被看作是计算机系统的核心，统管整个系统资源，制定各种资源的分配策略，调度系统中运行的用户程序，协调它们对资源的需求，从而使整个系统在高效、有序的环境里工作。
使用多线程时，不是多线程能提升程序的执行速度，使用多线程是为了更好地利用CPU资源！
先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法，该算法既可用于作业调度，也可用于进程调度。当在作业调度中采用该算法时，每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业，将它们调入内存，为它们分配资源、创建进程，然后放入就绪队列。在进程调度中采用FCFS算法时，则每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程，为之分配处理机，使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。
（2）不考虑缓存情况，CPU能且只能对内存进行读写，不能访问外设（输入输出设备）；
1.操作系统对进程管理的程序叫进程调度。进程调度就是按照某种算法从就绪队列中选取进程，让该进程获得cpu。多个进程竞争一个CPU，获得CPU的次序是由调度算法决定的。考虑5个进程见下表，1的优先级最高，给出在采用下述几种调度算法下的调度次序
首先，从操作系统的层次来说，进程（Progress）是资源分配和系统调度的的基本单位也可以理解为程序的基本执行实体；当一个程序被载入到内存中并准备执行，它就是一个进程！当进程被创建了，操作系统就会为该进程分配一个唯一、不重复的 ID，用于区分不同的进程
计算机是处理数据的机器，而数据就需要有地方存放。在计算机中，可供数据存放的地方并不太多，除了内存之外，最主要的存储数据的媒介就是磁盘。对于大多数计算机领域的人来说，磁盘通常被看做是一种外部设备。可是，对于现代操作系统来说，磁盘是不可或缺的。虽然早期的操作系统可以基于磁带，但由于操作系统复杂性和性能的不断提升，用磁带作为操作系统的载体已经不合时宜，取而代之的是磁盘。由于操作系统需要存放在磁盘上，且操作系统内的文件系统也是基于磁盘，所以，从某种程度来说，磁盘是操作系统不可分割的一部分，理解磁盘将对理解操作系统的原理具有重要的意义。
进程调度是指在进程之间选择一个进程将其送上CPU执行，通常这个是由操作系统中的调度程序执行。
软件工程师们总习惯把OS（Operating System，操作系统）当成是一个非常值得信赖的管家，我们只管把程序托管到OS上运行，却很少深入了解操作系统的运行原理。确实，OS作为一个通用的软件系统，在大多数的场景下都表现得足够的优秀。但仍会有一些特殊的场景，需要我们对OS进行各项调优，才能让业务系统更高效地完成任务。这就要求我们必须深入了解OS的原理，不仅仅只会使唤这个管家，还能懂得如何让管家做得更好。
Linux是一个支持多任务的操作系统，而多个任务之间的切换是通过 调度器 来完成，调度器 使用不同的调度算法会有不同的效果。
lab6 会依赖 lab1~lab5 ，我们需要把做的 lab1~lab5 的代码填到 lab6 中缺失的位置上面。练习 0 就是一个工具的利用。这里我使用的是 Linux 下的系统已预装好的 Meld Diff Viewer 工具。和 lab5 操作流程一样，我们只需要将已经完成的 lab1~lab5 与待完成的 lab6 (由于 lab6 是基于 lab1~lab5 基础上完成的，所以这里只需要导入 lab5 )分别导入进来，然后点击 compare 就行了。
1. 计算机操作系统和计算机网络是每个后端开发工程师必须掌握的知识。因为你写的代码最终都是要在操作系统里跑的，弄懂操作系统的原理对你编写高质量代码、调优、排故都有很大的帮助。在这里说一下我作为非科班转后端开发对计算机操作系统的看法，这一块知识确实要比其他模块的知识要难理解，因为多了很多名词和概念，更加抽象。但是呢，即便难度大，我们也必须征服它。因为很有可能你不跨越它，就见不到向你挥手的 offer 。无论是为了秋招还是为了以后当一名有“深度”的开发工程师，都是有必要去学习操作系统的。
先来先服务算法指的是按照作业/进程到达的先后顺序进行服务的，主要从“公平”的角度考虑。用于作业调度时，考虑的是哪个作业先到达后备队列；用于进程调度时，考虑的是哪个进程先到达就绪队列，是非抢占式算法，不会导致饥饿（某进程/作业长时间得不到服务）
这篇文章主要想介绍下彩票调度（个人觉得这个算法非常有意思~ ），还有随机算法相对传统算法的一点优势，毕竟现在绝大多数算法都是追求确定性，尤其在操作系统，大家都希望一切可控，所以随机算法的出现听起来有些“不合时宜”，但它确实能够解决某些传统算法难以解决的边角问题（算是给自己挖个坑，以后可能会写），也为我们提供了一种新的思路。
合理值:60-85%，如果在一个多用户系统中us+sy时间超过85%，则进程可能要花时间在运行队列中等待，响应时间和业务吞吐量会受损害；us过大，说明有用户进程占用很多cpu时间，需要进一步的分析其它软硬件因素；sy过大，说明系统管理方面花了很多时间，说明该系统中某个子系统产生了瓶颈，需要进一步分析其它软硬件因素。
所以我们可以从用户的角度这样理解作业：作业就是用户一次请求计算机系统为用户完成任务所做工业的综合
四种调度算法，可以通过一个生活中的例子来理解：假设你是一家餐厅的经理，需要决定哪些订单先做哪些后做。你的目标是确保顾客满意并且高效地使用厨房资源。
11、对进程的描述错误的是( d) A．进程是动态的概念 B．进程执行需要处理机 C．进程是有生命期的 D．进程是指令的集合
一、进程调度 无论是在批处理还是分时系统中，用户进程数一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外，系统进程也同样需要使用处理机。这就要求进程调度程序按一定的策略，动态地把处理机分配给处于就绪队列中的某一个进程，以使之执行。进程调度属于处理机调度。 处理机调度分为三个层次： 高级调度：(High-Level Scheduling)又称为长程调度、作业调度，它决定把外存上处于后备队列中的作业调入内存运行，为他们创建进程、分配必要的资源，放入就绪队列 低级调度：(Low-Level Scheduling
平均寻道长度是磁盘调度算法的性能指标之一，用于评估磁头在访问磁盘上的数据时的平均移动距离。
1. 先来先服务调度算法。先来先服务（FCFS）调度算法是一种最简单的调度算法，该算法既可用于作业调度， 也可用于进程调度。FCFS算法比较有利于长作业（进程），而不利于短作业（进程）。由此可知，本算法适合于CPU繁忙型作业， 而不利于I/O繁忙型的作业（进程）。
在多道程序环境下，内存中存在着多个进程，进程的数目往往多于处理机的数目。这就要求系统能按某种算法，动态地将处理机分配给一个处于就绪状态的进程，使之执行。分配处理机的任务是由处理机调度程序完成的。
题目可以翻译为“硬实时环境下多程序的调度算法”，发表于1973年，引用情况如下图，文章推导了很多针对硬实时调度算法的定理，如最优静态调度算法RM、RM调度算法最小资源使用率上界……这些定理堪称实时调度算法的经典。由于当时还没有多核多处理器的概念，所以文章推导的公式都是针对单处理器的。
进程调度是由操作系统的进程调度程序按照某种策略和算法从就绪态进程中为当前空闲的CPU选择要运⾏的新进程，常用的进程调度算法有以下几种：
2. 掌握进程调度算法，如先来先服务调度算法（first come first served,FCFS）、短作业优先调度算法（shotjob first,SJF）、时间片轮转调度算法。
进程（process）是程序实体运行的过程，是系统进行资源分配和调度的独立单位，或者说是一个程序在处理机上的一次执行活动。 区分一下进程和程序 ---- 1.0 程序是一个静态指令的集合；而进程是一
4、高响应比优先调度算法：在批处理系统中，短作业优先算法是一种比较好的算法，其主要的不足之处是长作业的运行得不到保证。如果我们能为每个作业引入前面所述的动态优先权，并使作业的优先级随着等待时间的增加而以速率a 提高，则长作业在等待一定的时间后，必然有机会分配到处理机。该优先权的变化规律可描述为：
若没有处理机调度，就意味着要等到当前运行的进程执行完毕后，下一个进程才能执行，而实际情况中，进程时常需要等待一些外部设备的输入，而外部设备的输入与处理机相比是非常缓慢的，如果让处理机总是等待外部设备，那么对处理机的资源是极大的浪费。而引入处理机调度后，可以在运行进程等待外部设备时，把处理机调度给其他进程，从而提高处理机的利用率，用一句简单的话说，就是为了合理地处理计算机软硬件资源。
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