談完Process跟Thread後，就可以來看CPU排成的一個方式了~

題外話，今年四五月那時候，那是一段低潮期——當時遭遇了指導教授的嚴厲指正，感情、學業、自己的事都剛好在同一時間爆掉。我那時候完全崩潰了，也是從那段時間開始接觸安眠藥。
因為這些事，並不是可以跟別人提起的，所以只能在夜深人靜時，從那時起，包括在寫這篇文章的此時此刻，就是一個人在床上，靜靜著想著，自己身上發生的所有事。可以補救的，就盡力去補救；喜歡的人錯過了，挽回不了只能一遍又一遍的勸自己放下（不過說真的，好難放下歐...）

今天剛好在跟指導教授講公事的時候，指導教授回這一句：

坦白說，我知道這是教授的鼓勵，但...我並沒有任何的喜悅。
這一段話的背後，我真的改了好多好多，改了個性，改了講話/打訊息的時間、頻率，話也都用GPT矯正過好多次，只為了看起來更成熟、穩重、不添麻煩。

在試著理解別人的期待之中，學會調整自己的樣子；在跌跌撞撞的適應裡，摸索什麼叫「被接受」。也許，不是所有的成長都會讓人開心，有些只是靜靜地，把自己最純粹的樣子藏起來。
心裡有點酸，有點累，但...就這樣吧。

在單核心系統中，CPU 在同一時間只能服務一個 process，因此 Scheduling 的目的，是為了決定讓誰處理，誰等著。這這樣是為了：不讓 CPU 閒著：如果某個 process 卡在 I/O，CPU 就可以轉去處理其他 process，資源不浪費。

而到了現代多核心系統中，每一個核心都像一台小 CPU，可以同時跑一個 process。因此：

• 系統可以同時執行多個 process（或 thread），不是輪流，而是真正的「並行」。
• Scheduler 不只要安排誰接替誰，還要決定哪個 process 放到哪顆核心上（這就涉及到 CPU affinity、load balancing 等議題）。

CPU–I/O Burst Cycle

每個 process 執行的模式大概會長這樣：

CPU Burst → I/O Burst → CPU Burst → I/O Burst → … 最後結束

其中：

• CPU Burst是指CPU再處理Process的時間（CPU 忙著幫你運算邏輯）。
• I/O Burst是指CPU等待資料的時間（例如檔案還沒讀進來、網路還沒回應）

對於CPU Burst，多數是短時間（exponential 分布），少數是長時間。而且可以在進一步細分：

• I/O-bound 程式：很多小 CPU burst → 等 I/O
• CPU-bound 程式：少量但長 CPU burst → 不太等 I/O

可搶佔(Preemptive) vs 不可搶佔排程(Nonpreemptive Scheduling)

接下來要講Scheduling很重要的名詞：Preemptive跟Nonpreemptive。
Preemptive（可搶佔）指的是OS可以強制讓 process中斷，把 CPU 分給別人。Preemptive的優點是比較快，也比較公平（大家都有得用ww）。但缺點就是，對於正在使用的process，就是用到一半硬生生被別人搶斷。而這樣的過程中，就會發生資料競爭（race condition），也因此，我們會在後續討論到「鎖」來保護資料。

在感情中，不可以公平，要專一，要給唯一的人你的偏愛歐。

而Nonpreemptive（不可搶佔）指的是，Process就像個很容易吃醋，佔有慾極重的天蠍一樣（Me?），不放下誰也不能搶。只有當自己真的累了，承認「我沒辦法陪你走下去了」才有可能輪到其他Process進入到她的生活當中（好像偏題了？

而Linux、Windows等現代作業系統幾乎都支援可搶佔排程，因為效率與互動性都更好。

哪些情況會觸發「排程決策」

那在Scheduling上，哪些情況會觸發排程決策這件事呢？我們拆開來看：
當Process 從 running → waiting（例如：要 I/O）=> 非搶佔式（Nonpreemptive）。
當Process 從 running → ready（例如：被中斷）=> 搶佔式（Preemptive）。
當Process 從 waiting → ready（I/O 完成）=> 搶佔式（Preemptive）。
當Process 結束=> 非搶佔式（Nonpreemptive）。

派遣器（Dispatcher）

上述所提到的Scheduling中，負責排的人就是Scheduler。但實際在執行是Dispatcher。負責安排process，而實際在調動的就是Dispatcher。

假設你今天在打球，場上的球員（process）要換人，裁判就要決定誰上場。scheduler就是擔任裁判的角色，決定誰可以上場。而真正把球員帶上場、讓他站到正確位置準備接球的，叫做派遣器（dispatcher）。

具體而言，Dispatcher主要做四件事：

1. 將舊process 的 context 到 PCB ，
2. 將新的process放進來
3. 切換到user mode
4. 跳至新程式該跑的程式碼位置

那這邊可以在跟跟前面的議題討論，

Context switch是由Scheduler還是Dispatcher執行的呢？答案是Dispatcher歐～
此外，我們還要確保Dispatch Latency（派遣延遲）(也就是一次 context switch 所花的時間)盡可能地降低。因為在因為Context switch中，CPU是在等待的。如果Dispatch Latency時間太久，CPU 就會閒著沒事做，造成整體效率變差。