2.4 进程的调度管理

进程的调度管理

现代计算机系统通常采用多道并发处理。在这样的系统中，每一个用户作业都以进程的形式参与系统的并发执行。进程是程序在一个数据集合上运行的过程，是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

 

1. 进程的状态及转换

 

一般来说，进程在它的整个生命期中，可以处于以下基本状态：

（1）就绪。进程具备运行条件，但尚未获得CPU资源。

（2）运行。进程正在使用CPU资源。

（3）等待。由于等待某一个事件，进程不能使用CPU资源。

一个进程在其执行期间不断地在这三个状态之间转换，以“走走停停”的方式向前推进。整个状态的转换过程可见图2-4。

 

 

（1）用户提交任务处理。如果系统没有可用的CPU资源，就将该进程放入就绪队列，进行等待。

（2）如果存在CPU资源，操作系统就按照调度算法，从就绪队列中调度一个进程到CPU上运行，从而该进程就从就绪状态转变为运行状态。与此同时，原来正在运行的进程，可能完成所有操作而正常结束，也可能由于分配的时间片用完而被迫退出CPU资源，从运行状态转变为就绪状态。

（3）进程在运行过程中，可能会等待某一个事件，例如：等待分配某一资源，等待I/O操作的完成等等。在这种情况下，进程由于无法继续执行，就主动退出CPU资源，然后使自己处于等待状态，从而引起状态的变化。

（4）如果进程所等待的事件发生了变化，例如：一次I/O操作完成，于是进程就退出等待状态，进入就绪状态。

 

2. 进程的调度算法

 

可能有多个进程同时处于就绪状态，等待执行。进程的调度算法，决定了哪一个进程可以获得CPU资源。在操作系统中，有以下这些常用的进程调度算法：

（1）先来先服务算法。对处于就绪状态的进程，按照进程的提交顺序进行调度处理。

（2）轮转法。CPU的处理时间被分成固定大小的时间片。一个进程在被调度选中之后，用完了系统规定的时间片，但又未完成要求的任务，则它自行释放CPU资源而排到就绪队列的末尾，等待下一次调度。同时当前就绪队列的第一个进程获得CPU资源。

（3）优先权法。给进入系统的进程设定一个优先级，表示该进程所享有的调度优先权。对处于就绪状态的进程，优先级高的进程首先获得CPU资源。

在实际的操作系统中，一般是将几个调度算法结合起来使用。如：基于优先级的先来先服务调度算法，就是优先级高的进程首先获得CPU资源，而具有相同优先级的进程，则按照先来先服务算法，进行调度。

 

3. 数据库系统的进程调度

 

数据库系统需要启动许多个不同功能的进程。它的进程调度是根据进程间的相互关系，基于操作系统的进程调度管理，从而实现进程之间的协同处理，完成用户数据的管理和维护。