進程調度程式英文解釋翻譯、進程調度程式的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 process dispatcher; process scheduler
分詞翻譯:
進程的英語翻譯:
course; process; progress; tenor
【計】 interprocess; process
調度程式的英語翻譯:
【計】 despatcher; dispatcher; scheduler
【經】 dispatcher
專業解析
進程調度程式(Process Scheduler)是操作系統内核的核心組件之一,負責管理CPU資源的分配。其核心功能是從系統的就緒進程隊列中選擇一個最合適的進程,并将CPU的控制權分配給它執行,從而實現多個進程間的并發執行,最大化CPU利用率。
核心功能與工作機制:
-
進程選擇(Selection):
- 調度程式根據預設的調度算法(如先來先服務FCFS、最短作業優先SJF、優先級調度Priority Scheduling、輪轉調度Round Robin、多級隊列MLQ、多級反饋隊列MLFQ等),從就緒隊列中挑選下一個獲得CPU執行權的進程。
- 選擇依據通常包括進程優先級、預計執行時間、已等待時間、I/O需求等因素。
-
進程切換(Switching / Dispatching):
- 将CPU的控制權從當前正在運行的進程移交給被選中的新進程。這個過程稱為上下文切換(Context Switch)。
- 上下文切換涉及保存當前進程的CPU寄存器狀态、程式計數器等現場信息到其進程控制塊(PCB)中,并加載新進程的現場信息到CPU寄存器中。
-
隊列管理(Queue Management):
- 維護不同的進程隊列,如就緒隊列(存放所有準備好運行待CPU的進程)、各種設備等待隊列(因等待I/O等原因而阻塞的進程)等。
- 根據進程狀态的變化(如新建、就緒、運行、阻塞、終止),調度程式負責将進程在合適的隊列間移動。
主要目标:
- 公平性(Fairness): 确保每個進程都能獲得合理的CPU時間份額,避免進程“饑餓”。
- 高吞吐量(Throughput): 單位時間内完成盡可能多的進程。
- 低周轉時間(Turnaround Time): 進程從提交到完成所經曆的總時間盡可能短。
- 低等待時間(Waiting Time): 進程在就緒隊列中等待所花費的總時間盡可能短。
- 低響應時間(Response Time): 從提交請求到首次産生響應的時間盡可能短(對交互式系統尤其重要)。
- 高CPU利用率(CPU Utilization): 盡可能保持CPU處于忙碌狀态。
調度類型:
- 非搶占式調度(Non-preemptive Scheduling): 一旦進程獲得CPU,除非它主動放棄(如等待I/O或結束),否則會一直運行到完成。調度程式隻在進程主動讓出CPU時進行選擇。
- 搶占式調度(Preemptive Scheduling): 調度程式可以根據優先級、時間片用完等規則,在進程運行過程中強行剝奪其CPU使用權,将CPU分配給其他進程。這能提供更好的響應性,但上下文切換開銷更大。
權威參考來源:
- Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne. Operating System Concepts (恐龍書): 操作系統領域的經典教材,對進程調度有系統、深入的講解。 (查看書籍信息)
- Andrew S. Tanenbaum, Herbert Bos. Modern Operating Systems: 另一本廣泛使用的操作系統教材,詳細闡述了各種調度算法及其實現。 (查看書籍信息)
- IEEE / ACM Computing Curricula: 計算機科學教育指南,其中明确了進程調度是操作系統課程的核心知識單元。 (查看指南)
- Linux Kernel Documentation - Scheduler: Linux内核源碼的文檔詳細描述了其調度器(如CFS - Completely Fair Scheduler)的設計與實現。 (查看文檔)
- Windows Internals Books (e.g., by Mark Russinovich, David Solomon, Alex Ionescu): 深入解析Windows操作系統内核,包括其調度機制。 (查看書籍信息)
網絡擴展解釋
進程調度程式是操作系統的核心組件之一,其功能是管理計算機CPU資源的分配,确保多個進程高效、公平地運行。以下是詳細解釋:
1.核心功能
- 選擇就緒進程:從就緒隊列中按特定算法選取下一個獲得CPU時間的進程。
- 上下文切換:保存當前進程的寄存器狀态、程式計數器等數據,并加載新進程的上下文到CPU。
- 狀态管理:跟蹤進程的“就緒”“運行”“阻塞”等狀态,觸發狀态轉換(如進程因I/O操作進入阻塞态時釋放CPU)。
2.調度算法類型
- 非搶占式:進程主動釋放CPU(如完成或等待資源),例如先來先服務(FCFS)和短作業優先(SJF)。
- 搶占式:強制暫停當前進程(如時間片用完或高優先級進程到達),例如輪轉調度(RR)和多級反饋隊列(MLFQ)。
3.關鍵數據結構
- 就緒隊列:存放等待CPU的進程,通常按優先級或調度算法排序。
- 阻塞隊列:記錄因I/O等事件暫停的進程,待事件完成後移回就緒隊列。
4.調度目标
- 高吞吐量:單位時間内完成更多進程。
- 低延遲:縮短進程等待響應時間(如交互式系統的用戶體驗)。
- 公平性:避免某些進程長期“饑餓”。
5.實際應用
- 實時系統:采用優先級調度保證關鍵任務(如航天控制)優先執行。
- 分時系統:使用時間片輪轉實現多用戶公平共享資源(如Linux默認的CFS調度器)。
進程調度程式的設計直接影響系統性能,需根據場景權衡算法複雜度與效率。例如,服務器可能優先考慮吞吐量,而手機系統更關注響應速度和能效。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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