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 在多任务的系统中，每个进程都允许运行一小段时间，叫做“时间片”或“quantum”。在上下文切换的过程中，内核会设置一些硬件计数器，它们会在时间片的末尾产生中断。当中断发生时，内核可以切换到另一个进程，或者允许被中断的进程继续执行。操作系统中做决策的这一部分叫做“调度器”。
 
+## 8.3 进程的生命周期
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+当进程被创建时，操作系统会为进程分配包含进程信息的数据结构，称为“进程控制块”（PCB）。在其它方面，PCB跟踪进程的状态，这包括：
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++ 运行（Running），如果进程正在运行于某个核心上。
++ 就绪（Ready），如果进程可以但没有运行，通常由于就绪进程数量大于内核的数量。
++ 阻塞（Blocked），如果进程由于正在等待未来的事件，例如网络通信或磁盘读取，而不能运行。
++ 终止（Done）：如果进程运行完毕，但是带有没有读取的退出状态信息。
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+下面是一些可导致进程状态转换的事件：
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++ 一个进程在运行中的程序执行类似于`fork`的系统调用时诞生。在系统调用的末尾，新的进程通常就绪。之后调度器可能恢复原有的进程（“父进程”），或者启动新的进程（“子进程”）。
++ 当一个进程由调度器启动或恢复时，它的状态从就绪变为运行。
++ 当一个进程被中断，并且调度器没有选择使它恢复，它的状态从运行变成就绪。
++ 如果一个进程执行不能立即完成的系统调用，例如磁盘请求，它会变为阻塞，并且调度器会选择另一个进程。
++ 当类似于磁盘请求的操作完成时，会产生中断。中断处理器弄清楚哪个进程正在等待请求，并将它的状态从阻塞变为就绪。
++ 当一个进程调用`exit`时，中断处理器在PCB中储存退出代码，并将进程的状态变为终止。
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+## 8.4 调度
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+就像我们在2.3节中看到的那样，一台计算机上可能运行着成百上千条进程，但是通常大多数进程都是阻塞的。大多数情况下，只有一小部分进程是就绪或者运行的。当中断发生时，调度器会决定那个进程应启动或恢复。
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+在工作站或笔记本上，调度器的首要目标就是最小化响应时间，也就是说，计算机应该快速响应用户的操作。响应时间在服务器上也很重要，但是调度器同时也可能尝试最大化吞吐量，它是单位时间内所完成的请求。
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+调度器通常不需要关于进程所做事情的大量信息，所以它基于一些启发来做决策：
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++ 进程可能被不同的资源限制。执行大量计算的进程是计算密集的，也就是说它的运行时间取决于得到了多少CPU时间。从网络或磁盘读取数据的进程是IO密集的，也就是说如果数据输入和输出更快的话，它就会更快，但是在更多CPU时间下它不会运行得更快。最后，与用户交互的程序，在大多数时间里可能都是阻塞的，用于等待用户的动作。操作系统有时可以将进程基于它们过去的行为分类，并做出相应的调度。例如，当一个交互型进程不再被阻塞，应该马上运行，因为用户可能正在等待回应。另一方面，已经运行了很长时间的CPU密集的进程可能就不是时间敏感的。
++ 如果一个进程可能会运行较短的时间，之后发出了阻塞的请求，它可能应该立即运行，出于两个原因：（1）如果请求需要一些时间来完成，我们应该尽快启动它，（2）长时间运行的进程应该等待短时间的进程，而不是反过来。作为类比，假设你在做苹果馅饼。面包皮需要5分钟来准备，但是之后需要半个小时的冷却。而馅料需要20分钟来准备。如果你首先准备面包皮，你可以在其冷却时准备馅料，并且可以在35分钟之内做完。如果你先准备馅料，就会花费55分钟。
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+大多数调度器使用一些基于优先级的调度形式，其中每个进程都有可以调上或调下的优先级。当调度器运行时，它会选择最高优先级的就绪进程。
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+下面是决定进程优先级的一些因素：
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++ 具有较高优先级的进程通常运行较快。
++ 如果一个进程在时间片结束之前发出请求并被阻塞，就可能是IO密集型程序或交互型程序，优先级应该升高。
++ 如果一个进程在整个时间片中都运行，就可能是长时间运行的计算密集型程序，优先级应该降低。
++ 如果一个任务长时间被阻塞，之后变为就绪，它应该提升为最高优先级，便于响应所等待的东西。
++ 如果进程A在等待进程B的过程中被阻塞，例如，如果它们由管道连接，进程B的优先级应升高。
++ 系统调用`nice`允许进程降低（但不能升高）自己的优先级，并允许程序员向调度器传递显式的信息。
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+对于运行普通工作负载的多数系统，调度算法对性能并没有显著的影响。简单的调度策略就足够好了。
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+## 8.5 实时调度
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+但是，对于与真实世界交互的程序，调度非常重要。例如，从传感器和控制马达读取数据的程序，可能需要以最小的频率完成重复的任务，并且以最大的响应时间对外界事件做出反应。这些需求通常表述为必须在“截止期限”之前完成的“任务”。
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+调度满足截止期限的任务叫做“实时调度”。对于一些应用，类似于Linux的通用操作系统可以被修改来处理实时调度。这些修改可能包括：
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++ 为控制任务的优先级提供更丰富的API。
++ 修改调度器来确保最高优先级的进程在固定时间内运行。
++ 重新组织中断处理器来保证最大完成时间。
++ 修改锁和其它同步机制（下一章会讲到），允许高优先级的任务预先占用低优先级的任务。
++ 选择保证最大完成时间的动态内存分配实现。
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+对于更苛刻的应用，尤其是实时响应是生死攸关的领域，“实时操作系统”提供了专用能力，通常比通用操作系统拥有更简单的设计。