1. CPU调度基础概念#

考研核心考点：

• 定义：CPU调度是操作系统内核核心功能之一，指从就绪进程队列中选取合适的进程，为其分配CPU执行资源的过程，也称为低级调度/进程调度，是408操作系统必考的核心模块。
• 调度层次区分：需掌握高级调度（作业调度，从后备队列选作业调入内存）、中级调度（内存调度，从外存换入换出内存以调整内存占用）、低级调度（进程调度，从就绪队列选进程分配CPU）的触发时机与作用边界，其中低级调度是唯一必须在分时系统中存在的调度层次。

2. 进程调度与调度性能、目标#

考研核心考点：

• 进程调度触发场景：进程主动阻塞（如等待I/O）、进程正常终止、时间片用完（轮转调度）、就绪队列更新（如高优先级进程进入就绪态）。
• 性能评价指标：需熟练掌握计算公式与含义： ① CPU利用率：CPU有效工作时间占总时间的比例 ② 吞吐量：单位时间内完成的进程数量 ③ 周转时间：进程从到达系统到完成的总时长（完成时间-到达时间） ④ 带权周转时间：周转时间/服务时间，用于对比不同长度进程的等待成本 ⑤ 等待时间：进程在就绪队列中等待CPU的总时长 ⑥ 响应时间：从用户提交请求到系统首次产生响应的时长（针对交互式系统）
• 调度设计目标：不同系统场景下的目标差异：批处理系统追求高CPU利用率、高吞吐量；交互式系统追求低响应时间、公平性；实时系统需保证进程截止时间可达成。

3. 高频CPU调度算法复盘#

按考研考频排序梳理：

1. 先来先服务（FCFS）：非抢占式调度，按照进程到达顺序分配CPU。优点是实现简单、公平；缺点是短进程等待时间过长，易出现护航效应，仅适合长作业批处理场景，不适合交互式系统。
2. 短作业优先（SJF）：分为非抢占式和抢占式（最短剩余时间优先SRTF），选择最短运行时间的进程调度。优点是平均周转时间最短，但存在饥饿问题（长进程永远无法被调度），且实际场景中无法提前获取进程运行时间，因此衍生出改进算法。
3. 高响应比优先（HRRN）：响应比=(等待时间+服务时间)/服务时间，非抢占式调度，兼顾短作业与长作业，避免饥饿问题，适合批处理系统。
4. 时间片轮转（RR）：抢占式调度，为每个进程分配固定时间片，时间到则强制切换到下一个就绪进程。核心考点为时间片大小的影响：时间片过大则退化为FCFS，时间片过小则上下文切换开销过大，通常设置为略大于一次典型交互的时长。
5. 优先级调度：分为抢占式与非抢占式，优先级可静态设置或动态调整（如随等待时间提升的老化机制，解决饥饿问题）。考研常考老化机制的应用场景。
6. 多级队列调度（MLQ）：将就绪队列划分为多个独立队列（如前台交互式队列、后台批处理队列），每个队列拥有固定优先级与调度算法，队列间优先级固定且不允许进程跨队列迁移。缺点是低优先级队列进程易出现饥饿。
7. 多级反馈队列调度（MLFQ）：考研最高频考察的调度算法，是MLQ的改进版本：允许进程跨队列迁移，优先级随等待时间提升、随运行时间降低，兼顾了短交互进程与长批处理进程的需求，是实际操作系统（如Linux）中常用的调度算法，需重点掌握其核心逻辑与优势。

4. 多处理机调度#

考研核心考点：

• 多处理机类型：对称多处理（SMP，所有CPU平等共享资源）、非对称多处理（主从CPU，仅主CPU负责调度）。
• 核心挑战：多CPU间的负载均衡、缓存一致性问题。
• 常见调度策略：静态分配（进程绑定固定CPU）、动态分配（进程可在任意CPU调度），需掌握SMP系统下负载均衡的实现思路。