进程调度是操作系统中一个至关重要的功能，它负责决定哪个进程获得处理器资源以及何时获得。进程调度的主要功能可以概括为以下几点：
1. 资源分配
进程调度最基本的功能是分配处理器资源给进程。在多道程序设计系统中，通常有多个进程同时处于就绪状态，它们都请求处理器资源以执行。进程调度程序必须决定哪个进程获得处理器，这是通过调度算法来实现的。
2. 创建和终止进程
操作系统在创建或终止进程时，调度程序也扮演着关键角色。当一个新进程被创建时，调度程序负责将其状态从“新建”更改为“就绪”，并为其分配处理器时间。同样，当进程完成其执行或被操作系统终止时，调度程序负责释放处理器资源。
3. 上下文切换
当处理器从一个进程切换到另一个进程时，需要保存当前进程的状态（上下文），并加载新进程的状态。这个过程称为上下文切换。进程调度程序负责管理这一过程，确保高效且正确地进行上下文切换。
4. 优先级管理
调度程序还负责管理进程的优先级。在多级队列调度模型中，调度程序根据进程的优先级来决定其在就绪队列中的位置。高优先级的进程可能会比低优先级的进程更频繁地获得处理器时间。
5. 负载均衡
在多处理器系统中，进程调度程序需要在多个处理器之间平衡负载。调度程序的目标是优化处理器的使用，避免某些处理器过载而其他处理器空闲的情况。
6. 响应时间保证
调度程序需要确保进程能够在合理的时间内获得响应。这涉及到调度算法的选择，例如，实时调度算法能够保证具有严格时间限制的进程获得及时的处理。
7. 死锁避免
进程调度程序还涉及到避免死锁的问题。死锁发生在两个或多个进程无限期地等待对方释放资源。调度程序通过合理的资源分配策略来减少死锁发生的可能性。
8. 公平性保证
调度程序需要确保所有进程公平地共享处理器资源。这意味着调度程序需要防止某些进程长时间占用处理器，而其他进程得不到执行。
9. 系统吞吐量优化
调度程序还负责优化系统的吞吐量，即单位时间内完成的进程数量。通过合理的调度策略，可以提高系统的整体效率。
10. 交互式性能提升
对于交互式系统，调度程序需要快速响应用户的输入，确保用户界面的流畅性。这通常涉及到对交互式进程给予更高的优先级。
结论
进程调度是操作系统中的核心功能之一，它直接影响到系统的性能和用户体验。一个优秀的调度程序能够高效地管理处理器资源，确保进程的公平性、响应性和系统的吞吐量。随着多核处理器和实时应用的普及，进程调度的复杂性和重要性都在不断增加。操作系统设计者和开发者需要不断探索和优化调度算法，以满足日益增长的性能需求。
