调度是系统将计算机资源分配给进程。若多个进程并发运行，各进程之间存在资源的相互竞争，特别是对处理器资源的竞争，从而影响到系统性能。这种情况下就需要根据调度级来完成多个进程。
基本介绍
- 中文名：调度级
- 外文名：scheduling level
- 分类：高级、中级和低级调度
- 概念：根据调度级别优先完成进程
- 目的：对资源合理安排
- 领域：计算机作业系统
概述
调度是系统将计算机资源分配给进程。
在单道程式环境下，只有一个进程存在，计算机的所有资源由一个进程独占，没有资源竞争问题。然而在多道程式环境下，多个进程并发运行，各进程之间存在资源的相互竞争，特别是对处理器资源的竞争，从而影响到系统性能。
在单道程式环境下，只有一个进程存在，计算机的所有资源由一个进程独占，没有资源竞争问题。然而在多道程式环境下，多个进程并发运行，各进程之间存在资源的相互竞争，特别是对处理器资源的竞争，从而影响到系统性能。
而处理器调度指在多道程式环境下将处理器分配给各进程。在处理器调度中，合理的调度算法能够提高处理器的处理能力和系统性能，满足用户需求。
调度级
在记忆体中并发的进程之间构成的是一种竞争使用处理器的关係。低级调度将处理器分配给进程，低级调度受到记忆体中用户作业数的影响，但是处理器调度不只是低级调度问题，还与记忆体中能够接纳用户作业的个数有关，与作业调度有关，作业调度为高级调度。为了减轻记忆体的负担，外存作为记忆体的补充，进程可以在外存与记忆体之间对换。对换到外存的进程调入记忆体为中级调度，中级调度也会影响记忆体中进程的调度，处理器调度与中级调度有关。
也就是说处理器调度划分为3个层次：高级调度、中级调度和低级调度。进程调度是处理器调度的核心。用户作业从提交给系统开始，直到运行结束退出系统为止，将经历高级调度、中级调度和低级调度。
高级调度
高级调度也称为作业调度或长程调度。它决定允许哪些作业可参与竞争CPU调度选中，便可获得所需要的基本记忆体和设备资源，并被装入记忆体，此后就以进程形式参与并发运行，与其它进程竞争CPU。换言之，高级调度决定给哪个作业分配一台虚拟处理机，获得虚拟处理机的作业将在该虚拟处理机上顺序执行。从这个意义上说，高级调度进行的是虚拟处理机的分配，即CPU的巨观调度，故高级调度亦称巨观调度。
高级调度中作业系统需要完成的工作：
- 确定作业的数据结构：作业系统为每个进入系统的作业分配一个与进程控制块（PCB）类似的作业控制块（JCB），作业控制块中包括的信息有：作业的名称、作业对资源的需求信息、作业的资源使用信息、作业的控制方式、作业类型、作业优先权和作业状态。
- 确定作业的调度算法：作业系统调度程式在调度作业前需要确定作业的调度算法，然后再按照确定的作业调度算法从磁碟的作业后备伫列中选择作业进入记忆体。
- 为作业分配资源：作业运行需要各种资源，包括硬体资源和软体资源。硬体资源有记忆体、处理器和各种输入输出设备。软体资源有各种共享变数等。作业的资源分配策略主要考虑的是作业所包含的进程所需要的资源，在一般情况下，资源按照进程需求进行分配。资源分配中需要避免由进程之间的资源竞争而造成的死锁等现象。
- 回收作业资源：作业完成后，作业调度程式除了要输出相关的作业信息之外，还要回收作业所占用的全部资源，撤销与作业相关的进程和作业控制块。
中级调度
中级调度又称为中程调度，是为了提高记忆体利用率和平衡系统负载而採取的一种利用外存补充记忆体的措施。
在多进程环境下，记忆体中的多个进程，其中有些进程可能需要挂起，这些进程暂时不参与对处理器的竞争。为了充分利用记忆体资源，系统会採用进程对换的方法将进程换出到外存，将这些进程占用的记忆体空间释放，让记忆体能够接纳新的进程或使得记忆体中的进程能够更快推进。当被换出到外存中的进程挂起时间到时，又需要将这些进程换入到记忆体。中级调度是在换出记忆体的进程中确定需要进入记忆体的进程。
在多进程环境下，记忆体中的多个进程，其中有些进程可能需要挂起，这些进程暂时不参与对处理器的竞争。为了充分利用记忆体资源，系统会採用进程对换的方法将进程换出到外存，将这些进程占用的记忆体空间释放，让记忆体能够接纳新的进程或使得记忆体中的进程能够更快推进。当被换出到外存中的进程挂起时间到时，又需要将这些进程换入到记忆体。中级调度是在换出记忆体的进程中确定需要进入记忆体的进程。
当进程需要换入记忆体，而记忆体资源不充足时，则系统需要选择记忆体中的进程换出外存，让出记忆体空间给进入记忆体的进程。
中级调度根据记忆体中能够接纳的进程数来平衡系统负载，起到在一定时间内平滑和调整系统负载的作用。
中级调度根据记忆体中能够接纳的进程数来平衡系统负载，起到在一定时间内平滑和调整系统负载的作用。
低级调度
低级调度又称为进程调度、短程调度，是按照一定的调度算法从记忆体的就绪进程伫列中选择进程，为进程分配处理器。低级调度发生在记忆体中的就绪进程，被调度的进程从记忆体就绪到处理器中执行的过程，该过程很短，被称为短程调度。
引起低级调度的主要原因 ：
1.处理器执行的进程完成任务，处理器空闲；
2.处理器执行的进程转入阻塞状态，此时处理器空闲；
3.处理器执行的进程被其它进程抢占；
4.处理器执行的进程被挂起。
1.处理器执行的进程完成任务，处理器空闲；
2.处理器执行的进程转入阻塞状态，此时处理器空闲；
3.处理器执行的进程被其它进程抢占；
4.处理器执行的进程被挂起。
进程调度中的基本机制：
1.排队器。为使进程调度时能够快速有效地找到就绪伫列中的每个进程，首先应该按照一定的方式将进程就绪伫列排成一个或多个伫列；
2.分派程式。分派程式将根据进程调度策略将所选中的进程从就绪伫列中移出，然后进行进程上下文的切换，并将处理器分配给进程；
3.上下文切换机制。上下文切换机制是指在作业系统分派程式的执行下完成处理器的切换过程，实现进程上下文切换。
1.排队器。为使进程调度时能够快速有效地找到就绪伫列中的每个进程，首先应该按照一定的方式将进程就绪伫列排成一个或多个伫列；
2.分派程式。分派程式将根据进程调度策略将所选中的进程从就绪伫列中移出，然后进行进程上下文的切换，并将处理器分配给进程；
3.上下文切换机制。上下文切换机制是指在作业系统分派程式的执行下完成处理器的切换过程，实现进程上下文切换。
调度原则
一般需综合考虑以下四个基本调度原则：
（1）儘量提高系统的吞吐量，系统吞吐量是指在单位时间内完成的平均作业数；
（2）均衡利用资源，使CPU与外设儘量都保持“忙”状态；
（3）对所有的作业都应公平，任何一个作业的完成都不能被无限延迟；
（4）如果支持优先，应对优先权高的作业或进程给予优先服务。
（1）儘量提高系统的吞吐量，系统吞吐量是指在单位时间内完成的平均作业数；
（2）均衡利用资源，使CPU与外设儘量都保持“忙”状态；
（3）对所有的作业都应公平，任何一个作业的完成都不能被无限延迟；
（4）如果支持优先，应对优先权高的作业或进程给予优先服务。
