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1.进程的调度和切换的基本概念

进程在CPU上运行的时候，CPU并不会一直运行一个进程，直到进程结束。现代操作系统的进程之间都是根据时间片进行轮转的。

 时间片：一个进程最多只能占据CPU资源一定的时间（一般设置为1ms），如果在这个时间内进程还没有运行完，进程会被轮换。

2. 其他概念

竞争性: 系统进程数目众多，而CPU资源只有少量，甚至1个，所以进程之间是具有竞争属性的。为了高效完成任务，更合理竞争相关资源，便具有了优先级

独立性: 多进程运行，需要独享各种资源，多进程运行期间互不干扰

并行: 多个进程在多个CPU下分别，同时进行运行，这称之为并行

并发: 多个进程在一个CPU下采用进程切换的方式，在一段时间之内，让多个进程都得以推进，称之为并发（我们在使用我们自己的电脑时，其实上感觉不到各个进程之间的切换，我们就以为，我们开得很多程序都是并行的，其实那是因为CPU切换的太快了，我们根本感觉不到）

3.进程切换的时候，CPU和进程的操作

3.1CPU基本概念

我们要先知道CPU内部会有很多的寄存器，用于实现CPU的计算功能。

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PCB在CPU运行队列里排队，当PCB被CPU调度的时候，可执行程序在CPU内部执行。

进程在CPU里运行的时候，会产生大量的临时数据（我们将这些临时数据称之为进程的硬件的上下文），如果，这个程序在时间片内运行完了，那就直接从CPU里带出结果就行了，但是，如果这个程序没有在时间片内在CPU内部运行结束，需要等待CPU的二次调度，那么这些临时数据就显得格外重要（总不能直接删掉，让CPU重新计算，那不就一直无法结束了吗）

 为了让CPU二次调用进程的时候，能够接上上一次的计算结果，所以就把硬件上下文交给进程保存，当他下次被调用的时候直接赋值给CPU。

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当每个PCB被CPU运算的时候，都会被判断一下是否是二次调度，如果是，那就把之前的临时数据赋值给CPU上的寄存器，继续之前未进行完的计算。如果是第一次，那就别啥赋值的了，直接开始吧。 

CPU中的寄存器从物理上是被所有进程共享，在任意时刻，CPU的寄存器由当前正在执行的进程独占使用，而寄存器内部保存的数据，是被该进程私有的。即：CPU中的寄存器只能有一套，寄存器内部保存的数据可以有多套。

4.Linux2.6内核进程调度队列

Linux实现进程调度的算法：考虑优先级，进程饥饿问题，效率问题

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我们看到这里就发现好像，如果一直往运行队列中加入优先级高的进程，那么那些优先级低的进程还是依旧无法被分配到cpu资源。这样好像进程饥饿的问题没有被解决，所以接着将过期进程，这就是过期进程的作用。 

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这里有两个进程，一开始CPU都是从活跃进程里面拿进程进行运算，然后此时即使有新的进程进来也不会被加到活跃进程上，而是会全部被加到过期进程上。当活跃进程里的进程全部被加载完了。此时进行进程互换，活跃进程变成过期进程，过期进程变成活跃进程。 

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交换的时候，只交换指针变量的值。 

在这种调度模式下，只有内存和CPU之间进行交互，也打打提升了效率。 

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