7.1 什么是CPU调度呢？
假设系统内此时有三个进程需要执行，进程1因为时间片到了或者被阻塞了，那么接下来需要从就绪态的进程2和进程3中选择一个执行，到底选择哪一个？这个选择就叫作调度。如下图所示
7.2 CPU调度（进程调度）的直观想法
FIFO？
- 谁先进入，先调度谁：简单，公平 银行、食堂
- 一个只简短询问的业务怎么办？等待五小时，办事五分钟似乎不太合适
Priority(优先级）？
- 任务短可以适当优先
- 这人的询问时间越来越长怎么办
- 如果一个银行业务长是因为客户需要填一张很长的表怎么办？
7.3设计调度算法的原则
我们的算法设计目标？
- 面对银行客户：银行调度算法的设计目标是让用户满意，比如等待时间短
- 面对进程：CPU调度的目标应该是让进程满意，比如响应快，周转时间短
让进程满意的三大指标
- 周转时间（任务从进入到结束）短，即尽快结束任务
- 响应时间（任务从进入到开始执行）短，这样用户的操作能尽快响应
- 系统内耗时间少：系统内耗指不在具体执行任务的时间，比如进程切换时保存中断现场这些操作。内耗时间短，才能使CPU吞吐量大（完成的任务量）
总的原则是：系统专注于任务执行，又能合理调配任务
如何做到合理调配任务？先看不同指标之间的关联
- 吞吐量与响应时间之间的矛盾：响应时间小——》切换次数多——》系统内耗大——》吞吐量小
- 前台任务和后台任务关注点不同：前台任务如打字，放PPT等更关注响应时间，后台任务如图像压缩，数据解码等更关注周转时间
- I/O约束型任务和CPU约束型任务特点不同
如上图所示，CPU约束型任务指CPU占用时间长的任务，如程序编译，矩阵运算这些计算任务，开始了就一直执行不停。I/O约束型任务指CPU占用时间短的高发任务，如读数据，保存数据。
很显然，如果优先CPU约束型任务，那么I/O约束型要等待很长时间，直到CPU约束性执行完，而如果优先I/O约束型任务，那么只需简单操作，如开始读后就阻塞该任务，马上切到CPU约束型任务，等读完了再切回I/O约束性任务，相当于实现并行。
因此CPU调度策略需要在各种指标之间折中和综合，同时又要求尽量简单。
7.4几种典型的CPU调度算法思想
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队列模型
即先到达先服务，这样保证了公平，但存在什么问题呢？
按先到达先服务策略执行，那么平均周转时间为40.2（忽略0.001z等到达时间，认为同时到达）
假如我们把P2和P3顺序对换，那么P1及P4、P5周转时间不变。原本P2周转时间为39，P3为42.兑换后，P3为13，P2为42。总的周转时间减少了36，那么平均周转时间也就下降了。
也就是说先到达先服务的调度算法简单公平，但周转时间长 -
SJF：短作业优先
可以证明：按照上图所示的按任务时间长短升序排列的平均周转周期最短 -
RR：时间片轮转调度算法
先进先出和短任务优先都没有考虑响应时间。那么排在最后的任务将会一直等待很长时间。
我们给每个任务分配时间片，轮流执行，这样每个任务都能尽可能快响应。
此处设计时间片大小仍需要折中考虑：
时间片大：平均响应时间长；时间片短：切换频繁，内耗大造成吞吐量小 -
优先级调度
前台任务和后台任务同时存在怎么办？前面说了前台任务关注响应时间，后台任务关注周转时间。现有word和visual stdio编译两个任务存在。那么需要让这两种任务都合理执行，就得同时考虑响应时间和周转时间
直观想法：将前台任务定义为轮转调度队列，将后台任务定义为短任务优先调度队列。并且将前台任务优先级设为高优先级，只要有前台任务存在时就不调度后台任务
插入一个小故事：1973年关闭的MIT的IBM7094时，发现一个进程在1967年提交但一直未运行
如果不断有前台任务执行，那么后台任务一直得不到执行。
因此实用的调度算法应该是：首先考虑用户体验，不能等待太久，因此以轮转调度为核心，同时考虑优先级调度和短任务优先调度，保证后台任务也会得到执行，折中平衡。