# 3.4 优先级调度

## 一、优先级调度的基本概念

### 1.1 什么是优先级调度

优先级调度是一种根据进程优先级来分配CPU的调度算法。优先级高的进程优先获得CPU。

### 1.2 优先级的确定

**静态优先级**：
- 进程创建时确定
- 运行期间保持不变
- 确定因素：
  - 进程类型（系统进程 > 用户进程）
  - 资源需求（资源需求少 > 资源需求多）
  - 用户要求（用户指定优先级）
  - 作业类型（I/O繁忙型 > CPU繁忙型）

**动态优先级**：
- 进程运行期间可以改变
- 调整因素：
  - 等待时间（等待时间越长，优先级越高）
  - 运行时间（运行时间越长，优先级越低）
  - I/O操作（I/O操作后提高优先级）

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## 二、优先级调度算法

### 2.1 非抢占式优先级调度

**特点**：
- 一旦进程获得CPU，直到完成或阻塞才释放
- 实现简单

**调度过程**：
1. 从就绪队列选择优先级最高的进程
2. 分配CPU给该进程
3. 进程运行直到完成或阻塞
4. 重新调度

### 2.2 抢占式优先级调度

**特点**：
- 高优先级进程到达时，可以抢占低优先级进程的CPU
- 响应时间快

**调度过程**：
1. 从就绪队列选择优先级最高的进程
2. 如果新到达进程优先级高于当前进程，抢占CPU
3. 被抢占进程进入就绪队列
4. 高优先级进程运行

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## 三、优先级反转问题

### 3.1 什么是优先级反转

**定义**：高优先级进程被低优先级进程阻塞的现象。

**例子**：
- 低优先级进程L持有资源R
- 中优先级进程M运行，抢占L
- 高优先级进程H需要资源R，被阻塞
- 结果：M运行，H等待（优先级反转）

### 3.2 解决方法

**优先级继承**：
- 低优先级进程L临时继承高优先级进程H的优先级
- L以H的优先级运行，直到释放资源
- 防止中优先级进程M抢占L

**优先级天花板**：
- 资源有优先级上限
- 进程获得资源时，优先级提升到资源的优先级上限
- 防止优先级反转

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## 四、多级优先级队列

### 4.1 基本概念

将就绪队列分成多个优先级队列，每个队列有不同的优先级。

### 4.2 调度方式

**固定优先级**：
- 先调度高优先级队列
- 只有高优先级队列为空，才调度低优先级队列

**时间片分配**：
- 每个队列分配不同的时间片比例
- 高优先级队列获得更多CPU时间

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## 五、考研重点

1. **优先级类型**：静态优先级和动态优先级
2. **抢占式和非抢占式**：区别和应用场景
3. **优先级反转**：产生原因和解决方法
4. **多级优先级队列**：调度方式

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*下一节：3.5 多级反馈队列调度*