計算機操作系統第三章主要探討處理機調度與死鎖的相關概念、算法和應用。本章上半部分聚焦于處理機調度的核心內容，下文將通過知識腦圖的形式進行系統梳理，并結合計算機系統服務進行闡述。

一、處理機調度的基本概念

1. 調度層次

• 高級調度（作業調度）：決定哪些作業從外存調入內存

• 中級調度（內存調度）：在內存和外存之間進行進程對換

• 低級調度（進程調度）：決定就緒隊列中哪個進程獲得處理機

1. 調度隊列模型

• 僅有進程調度的調度隊列模型

• 具有高級和低級調度的調度隊列模型

• 同時具有三級調度的調度隊列模型

二、調度算法

1. 先來先服務（FCFS）

• 特點：非搶占式，按作業到達順序執行

• 優點：實現簡單，公平性強

• 缺點：平均等待時間較長，對短作業不利

1. 短作業優先（SJF）

• 特點：非搶占式，優先執行估計運行時間最短的作業

• 優點：平均等待時間最小

• 缺點：可能導致長作業饑餓，需要預知運行時間

1. 優先級調度算法

• 靜態優先級：在進程創建時確定，運行期間不變

• 動態優先級：在進程運行過程中可調整

• 可能存在的問題：優先級倒置

1. 高響應比優先調度算法

• 響應比 = (等待時間 + 要求服務時間) / 要求服務時間

• 兼顧了等待時間和服務時間

1. 時間片輪轉調度算法（RR）

• 特點：搶占式，為每個進程分配固定時間片

• 時間片大小的影響：過大則退化為FCFS，過小則系統開銷大

1. 多級隊列調度算法

• 將就緒隊列分成多個獨立隊列

• 每個隊列可采用不同的調度算法

• 隊列間可設置優先級

1. 多級反饋隊列調度算法

• 綜合了多種調度算法的優勢

• 進程可在不同隊列間移動

• 能夠較好地滿足各種類型作業的需求

三、實時系統中的調度

1. 實時調度算法的分類

• 非搶占式調度算法

• 搶占式調度算法

1. 常用的實時調度算法

• 最早截止時間優先（EDF）

• 最低松弛度優先（LLF）

四、計算機系統服務中的調度實踐
在計算機系統服務中，處理機調度策略直接影響系統性能和用戶體驗。現代操作系統通常采用多級反饋隊列調度算法，通過動態調整進程優先級和時間片大小，平衡響應時間和吞吐量。

系統服務需要考慮的因素：

• 交互式應用的響應時間
• 批處理作業的吞吐量
• 實時任務的時限要求
• 系統資源的有效利用

通過合理配置調度參數，操作系統能夠為不同類型的應用提供優化的服務，確保計算機系統的高效穩定運行。