调度 (计算机つくえ)

调度（英語えいご：Scheduling）在ざい计算机つくえ中ちゅう是ぜ分配ぶんぱい工作こうさく所しょ需资源げん的てき方法ほうほう。资源可か以指虚きょ拟的计算资源，如线程、进程或ある数かず据すえ流りゅう；也可以指硬かた件けん资源，如处理器き、网络连接或ある扩展卡。

进行调度工作こうさく的てき程ほど序じょ叫さけべ做调度ど器き。调度器き通常つうじょう的てき实现使し得とく所有しょゆう计算资源都と处于忙せわし碌ろく状じょう态（在ざい负载均衡きんこう中ちゅう），允まこと许多位い用よう户有效ゆうこう地ち同どう时共享とおる系けい统资源げん，或ある达到指定してい的てき服ふく务质量りょう。调度是ぜ计算自身じしん的てき基もと础，同どう时也是ぜ编程语言计算模型もけい固有こゆう的てき部分ぶぶん。调度器き使し得え在ざい单处理り器き上通かみとおり过多た任にん务处理り，从而让执行ぎょう多た个进程ほど成なり为可能かのう。

调度器き可能かのう会かい针对不同ふどう的てき目め标设计，例れい如：吞吐率りつ最大さいだい化か、响应时间最小さいしょう化か、最低さいてい延のべ迟、或ある最大さいだい化か公平こうへい。在ざい实践中ちゅう，这些目め标通常つうじょう是ぜ互相冲突的てき，因いん此，调度器き会かい实现一个权衡利弊的折中方案，而侧重点じゅうてん则可能かのう是ぜ前文ぜんぶん提ひっさげ到いた的てき任にん何なん一いち种，这取决于用よう户的需求和わ目的もくてき。

在ざい实时环境，例れい如工业上用よう于自动控制せい（如机器き人じん）的てき嵌入かんにゅう式しき系けい统，调度器き必须保ほ证进程ほど的てき调度不能ふのう超ちょう过最后きさき期限きげん —— 这是保持ほじ系けい统稳定てい运行的てき关键因いん素もと。调度也可能かのう是ぜ通どおり过一个管理性的后端进行，而任务是通どおり过网络发配はい到いた若干じゃっかん远程设备上じょう的てき。

操作そうさ系けい统调度ど器き的てき种类

调度器き是ぜ操作そうさ系けい统的てき一いち个模块，它能够选择将被ひ系けい统处理り的てき下か一いち个任务，或ある执行的てき下か一いち个进程ほど。操作そうさ系けい统可能会のうかい提供ていきょう三种不同类型的调度器：长期调度器き、中期ちゅうき调度器き和わ短期たんき调度器き。这些名字みょうじ表明ひょうめい了りょう任にん务被执行的てき频率。

进程调度器き

进程调度器き是ぜ操作そうさ系けい统的一いち部分ぶぶん，决定了りょう何なん时运行ぎょう什么进程。它通常つうじょう能のう够暂停一个运行中的进程，将はた它放回かい到いた运行队列当とう中ちゅう，并运行ぎょう一いち个新进程，我わが们把这样的てき调度器き叫さけべ做抢占うらない调度器き。否いや则，它就是ぜ协同调度器き。

长期调度器き

长期调度器き，决定了りょう任にん务或进程是ぜ否ひ会かい被ひ就绪队列（内うち存そん中ちゅう）所しょ接せっ纳。当とう一个运行程序的尝试被做出后，长期调度器き或ある允まこと许，或ある是延これのぶ迟将它作为当前ぜん执行的てき一いち个进程ほど。因よし此，这种调度器き掌てのひら控ひかえ着ぎ能のう在ざい系けい统上运行的てき进程。调度器き同どう时还决定并发的てき程度ていど：同どう时执行程こうてい序じょ的てき多少たしょう，在ざいI/O密集みっしゅう型がた和わCPU密集みっしゅう型がた进程之の前ぜん做出划分。

通常つうじょう，大だい多数たすう进程可か以分为I/O密集みっしゅう型がた和かずCPU密集みっしゅう型がた。I/O密集みっしゅう型がた程ほど序じょ将はた大だい多数たすう时间都と花はな在ざい了りょうI/O操作そうさ而不是ぜ运算上じょう，而CPU密集みっしゅう型がた程ほど序じょ正ただし好こう相反あいはん，将はた大だい多数たすう时间花はな在ざい了りょう运算上じょう，而很少しょう产生I/O操作そうさ。选出一いち个I/O密集みっしゅう型がた和わCPU密集みっしゅう型がた程ほど序じょ的てき良好りょうこう组合，对于长期调度器き是非ぜひ常つね重要じゅうよう的てき。否いや则，假かり如所有しょゆう的てき程ほど序じょ都と是ぜCPU密集みっしゅう型がた的てき，那な么I/O队列将しょう会かい几乎永なが远都是ぜ空そら的てき，这样就会导致一些设备从来没被人用过，系けい统资源げん分配ぶんぱい就是不ふ均衡きんこう的てき。显然，性能せいのう极佳的てき系けい统必然ひつぜん是ぜCPU密集みっしゅう型がた和わI/O密集みっしゅう型がた程ほど序じょ的てき组合。在ざい现代操作そうさ系けい统中，这被用よう来らい保ほ证实时进程ほど能のう获得足あし够的CPU时间来らい完成かんせい任にん务。

长期调度对大型がた系けい统，例れい如批处理系けい统、计算机つくえ集しゅう群ぐん、超ちょう级计算さん机つくえ和わ渲染场来说同样重要じゅうよう。例れい如，在ざい并发系けい统中，为了避免交互こうご的てき多た个进程ほど，把わ时间都と花はな在ざい等とう待まち对方而产生せい阻塞，通常つうじょう是ぜ需要じゅよう进行协同调度的てき。在ざい这种情じょう况下，处理操作そうさ系けい统底层的调度器き之の外そと，还需要よう符合ふごう要求ようきゅう的てき额外调度程ほど序じょ来らい实现必要ひつよう的てき功こう能のう。

中期ちゅうき调度器き

中期ちゅうき调度器き临时将はた进程从内存そん中ちゅう去さ除じょ，放ひ入にゅう第だい二に储存设备（如硬かた盘）中ちゅう，或ある亦また而反之の。这通常つうじょう被ひ称しょう为“换出”和かず“换入”（同どう时也被ひ错误叫さけべ做“分ぶん页入”和かず“分ぶん页出”）。中期ちゅうき调度器き可能かのう会かい将はた那な些一直不活跃的进程，优先级低的てき进程，频繁产生页错误的てき进程，或ある者もの占うらない用よう大量たいりょう内ない存そん的てき进程放ひ入いれ交换区く，为其它程序じょ释放内ない存そん。当とう系けい统内存そん充足じゅうそく时，或ある者もの程ほど序じょ不ふ再さい处于阻塞状じょう态时，调度器き又また会かい将はた刚刚被ひ放ひ入交いりまじり换区中ちゅう的てき进程重おも新しん放ひ入内じゅだい存そん中ちゅう。

短期たんき调度器き

短期たんき调度器き（也就是ぜCPU调度器き）决定了りょう在ざい一いち个时钟中断ちゅうだん、I/O中断ちゅうだん、系けい统调用よう其它种类的てき信号しんごう之の后きさき，应该执行（分配ぶんぱいCPU）给哪些内存そん中ちゅう的てき进程。可か见，短期たんき调度器き作出さくしゅつ决定的てき频率比ひ长期或ある中期ちゅうき调度器き更さら加か频繁 —— 每ごと隔へだた一段非常短的固定时间，调度器き就将做出一いち次じ决定。这种调度器き可か以是抢占式しき的てき，能のう够强行きょうこう把わ一いち个在CPU运行中ちゅう的てき程ほど序じょ中断ちゅうだん，然しか后きさき分配ぶんぱい给其它进程ほど；也可以是非ぜひ抢占式しき的てき，这类调度器き无法强行きょうこう把わ进程从CPU上じょう中断ちゅうだん。

抢占式しき调度器き的てき功こう能のう需要じゅよう一いち个运行ぎょう在ざい内うち核かく态，能のう被ひ中断ちゅうだん处理程ほど序じょ捕と获的可か编程定てい时器才能さいのう实现。

调度规则

调度规则就是在ざい同どう时占用よう资源的てき多おお方かた之の间进行ぎょう资源分配ぶんぱい的てき算法さんぽう。在ざい路みち由よし器き、操作そうさ系けい统、硬かた盘、打だ印しるし机つくえ，大だい多数たすう嵌入かんにゅう式しき系けい统等とう设备中ちゅう，都と能のう看み到いた调度规则的てき应用。

调度算法さんぽう的てき主要しゅよう目め标，是ぜ使し资源饥饿最小さいしょう化か，并保证使用しよう资源多おお方かた的てき公平こうへい性せい。调度器き需要じゅよう处理在ざい大量たいりょう请求下か如何いか分配ぶんぱい资源的てき难题。调度算法さんぽう种类很多，在ざい这一いち章しょう，将しょう会かい介かい绍几种常见算法ほう。

在ざい封ふう包つつみ交换的てき计算机つくえ网络和わ其它统计多た路ろ复用领域，需要じゅよう一个合适的调度算法而不是一个先到先得的数据包队列。