进程调度程序英文解释翻译、进程调度程序的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 process dispatcher; process scheduler
分词翻译:
进程的英语翻译:
course; process; progress; tenor
【计】 interprocess; process
调度程序的英语翻译:
【计】 despatcher; dispatcher; scheduler
【经】 dispatcher
专业解析
进程调度程序(Process Scheduler)是操作系统内核的核心组件之一,负责管理CPU资源的分配。其核心功能是从系统的就绪进程队列中选择一个最合适的进程,并将CPU的控制权分配给它执行,从而实现多个进程间的并发执行,最大化CPU利用率。
核心功能与工作机制:
-
进程选择(Selection):
- 调度程序根据预设的调度算法(如先来先服务FCFS、最短作业优先SJF、优先级调度Priority Scheduling、轮转调度Round Robin、多级队列MLQ、多级反馈队列MLFQ等),从就绪队列中挑选下一个获得CPU执行权的进程。
- 选择依据通常包括进程优先级、预计执行时间、已等待时间、I/O需求等因素。
-
进程切换(Switching / Dispatching):
- 将CPU的控制权从当前正在运行的进程移交给被选中的新进程。这个过程称为上下文切换(Context Switch)。
- 上下文切换涉及保存当前进程的CPU寄存器状态、程序计数器等现场信息到其进程控制块(PCB)中,并加载新进程的现场信息到CPU寄存器中。
-
队列管理(Queue Management):
- 维护不同的进程队列,如就绪队列(存放所有准备好运行待CPU的进程)、各种设备等待队列(因等待I/O等原因而阻塞的进程)等。
- 根据进程状态的变化(如新建、就绪、运行、阻塞、终止),调度程序负责将进程在合适的队列间移动。
主要目标:
- 公平性(Fairness): 确保每个进程都能获得合理的CPU时间份额,避免进程“饥饿”。
- 高吞吐量(Throughput): 单位时间内完成尽可能多的进程。
- 低周转时间(Turnaround Time): 进程从提交到完成所经历的总时间尽可能短。
- 低等待时间(Waiting Time): 进程在就绪队列中等待所花费的总时间尽可能短。
- 低响应时间(Response Time): 从提交请求到首次产生响应的时间尽可能短(对交互式系统尤其重要)。
- 高CPU利用率(CPU Utilization): 尽可能保持CPU处于忙碌状态。
调度类型:
- 非抢占式调度(Non-preemptive Scheduling): 一旦进程获得CPU,除非它主动放弃(如等待I/O或结束),否则会一直运行到完成。调度程序只在进程主动让出CPU时进行选择。
- 抢占式调度(Preemptive Scheduling): 调度程序可以根据优先级、时间片用完等规则,在进程运行过程中强行剥夺其CPU使用权,将CPU分配给其他进程。这能提供更好的响应性,但上下文切换开销更大。
权威参考来源:
- Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne. Operating System Concepts (恐龙书): 操作系统领域的经典教材,对进程调度有系统、深入的讲解。 (查看书籍信息)
- Andrew S. Tanenbaum, Herbert Bos. Modern Operating Systems: 另一本广泛使用的操作系统教材,详细阐述了各种调度算法及其实现。 (查看书籍信息)
- IEEE / ACM Computing Curricula: 计算机科学教育指南,其中明确了进程调度是操作系统课程的核心知识单元。 (查看指南)
- Linux Kernel Documentation - Scheduler: Linux内核源码的文档详细描述了其调度器(如CFS - Completely Fair Scheduler)的设计与实现。 (查看文档)
- Windows Internals Books (e.g., by Mark Russinovich, David Solomon, Alex Ionescu): 深入解析Windows操作系统内核,包括其调度机制。 (查看书籍信息)
网络扩展解释
进程调度程序是操作系统的核心组件之一,其功能是管理计算机CPU资源的分配,确保多个进程高效、公平地运行。以下是详细解释:
1.核心功能
- 选择就绪进程:从就绪队列中按特定算法选取下一个获得CPU时间的进程。
- 上下文切换:保存当前进程的寄存器状态、程序计数器等数据,并加载新进程的上下文到CPU。
- 状态管理:跟踪进程的“就绪”“运行”“阻塞”等状态,触发状态转换(如进程因I/O操作进入阻塞态时释放CPU)。
2.调度算法类型
- 非抢占式:进程主动释放CPU(如完成或等待资源),例如先来先服务(FCFS)和短作业优先(SJF)。
- 抢占式:强制暂停当前进程(如时间片用完或高优先级进程到达),例如轮转调度(RR)和多级反馈队列(MLFQ)。
3.关键数据结构
- 就绪队列:存放等待CPU的进程,通常按优先级或调度算法排序。
- 阻塞队列:记录因I/O等事件暂停的进程,待事件完成后移回就绪队列。
4.调度目标
- 高吞吐量:单位时间内完成更多进程。
- 低延迟:缩短进程等待响应时间(如交互式系统的用户体验)。
- 公平性:避免某些进程长期“饥饿”。
5.实际应用
- 实时系统:采用优先级调度保证关键任务(如航天控制)优先执行。
- 分时系统:使用时间片轮转实现多用户公平共享资源(如Linux默认的CFS调度器)。
进程调度程序的设计直接影响系统性能,需根据场景权衡算法复杂度与效率。例如,服务器可能优先考虑吞吐量,而手机系统更关注响应速度和能效。
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