Linux基础教程（1）操作系统基础 §4.1 调度的层次

设计操作系统的主要目标是充分利用硬件资源使其发挥最大的效能。处理机（CPU）资源，又是其中最重要的一项，让它尽可能处于工作状态，是操作系统管理功能的关键。调度针对的主要是处理机资源的分配问题，因而处理机管理的核心是调度。

处理机调度的主要指标有：周转时间、吞吐量、响应时间和设备利用率等。根据不同的使用场合、不同的系统需求，选取合适的调度算法，采用不同的管理侧重点，使系统达到预期的性能指标是调度管理的主要任务。

本章首先介绍处理机调度的层次和目标，然后，以单处理机微机系统为背景，具体讨论Linux系统交换调度和进程调度的基本原理和实现方法。

4.1   调度的层次

处理机调度也是分层次的，按照调度发生频率依次是：作业调度、交换调度、进程调度和线程调度。

作业调度，是针对用户提交的作业，在已经输入的作业中，按照某种策略，选取合适的作业投入运行。

交换调度，又称中级调度。针对系统中已经开始运行的进程，把内存中暂时不会执行的内容交换到外部存储器的特定区域中，而把外存中处于就绪状态的进程交换到内存中，准备投入执行。

进程调度，控制进程在执行、就绪、等待等各种状态之间转换经历的过程。特别是从就绪到执行的转换，系统从处于就绪状态的所有进程中选择合适的一个，分配处理机资源，投入执行。

线程调度，系统内核针对线程的调度情况，选中就绪线程并占有处理机，转入执行状态。

Linux系统高级调度非常简洁，或者也可以说没有作业调度的概念，作业一旦输入，就直接进入内存，建立相应的进程，进入下一级的调度。交换调度主要涉及系统存储管理的内容，一方面根据正在执行进程的要求，把所需要的页换入内存，同时按照一定的规则保证系统总是有足够的空闲内存页面，一旦发现系统空闲页面低于某一个临界值，就把内存中的页面按照一定的算法清除掉一部分，直接丢弃或者是交换到外部存储器中。Linux系统中的内核级线程和进程在表示、管理调度方面没有差别，系统也没有专门的线程调度，采用进程调度统一处理进程和内核级线程。因此，本章主要讨论Linux系统中的交换调度和进程调度的内容。