操作系统转向可变或严格交替

在多任务操作系统中，CPU需要不停地切换任务。有两种切换方式：可变和严格交替。

可变切换方式

可变切换指当一个任务在执行时需要等待某些事件发生时，CPU可以立即切换到其他可执行的任务。

例如，当一个任务在等待I/O操作完成时，CPU可以切换到另一个任务并执行。等到I/O操作完成后，CPU再切换回该任务继续执行。

这种切换方式的好处是可以最大限度地利用CPU时间，让CPU始终处于繁忙状态。

严格交替切换方式

严格交替切换指当一个任务在执行时需要等待某些事件发生时，CPU必须一直等待该任务完成，不能切换到其他可执行的任务。

例如，当一个任务在等待I/O操作完成时，CPU必须一直等到I/O操作完成后才能进行下一个任务的执行。

这种切换方式的好处是可以确保每个任务都有足够的时间执行，保证任务的响应时间和实时性。

如何实现可变或严格交替切换

实现可变或严格交替切换需要操作系统采用一定的调度算法。

可变切换的调度算法

常见的可变切换的调度算法有：

• 抢占式调度

抢占式调度指当一个任务正在执行时，有更高优先级的任务需要执行时，CPU可以抢占当前任务，立即切换到更高优先级的任务执行。

• 时间片轮转调度

时间片轮转调度指每个任务被分配一个时间片，当时间片用尽时，CPU会自动切换到下一个任务执行。如果一个任务在时间片结束之前已经执行完毕，CPU也会立即切换到下一个任务执行。

严格交替切换的调度算法

常见的严格交替切换的调度算法有：

• 优先级调度

优先级调度指通过为每个任务分配一个优先级，使得优先级高的任务会先被执行。在同一优先级下，任务按照先到先服务（FCFS）原则进行执行。

• 实时调度

实时调度指对实时性任务采用不同的调度策略，以保证任务的响应时间和实时性。常见的实时调度算法包括最早截止时间优先（EDF）、最短剩余时间优先（SRT）等。

总结

可变切换和严格交替切换是操作系统中常见的任务切换方式。实现这两种切换方式需要采用相应的调度算法。程序员在开发应用程序时，需要根据任务的实时性和响应时间来选择相应的调度算法，以保证应用程序的性能和实时性。