进程调度算法总结

内容导读

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内容图文

不同操作系统环境的需求不同，因而进程调度算法要分环境来讨论

批处理系统

批处理系统适用于计算量大，不需要和用户交互的大型作业。批处理系统的需求有高的吞吐量（单位时间完成的总作业量）和减少平均周转时间（平均每个作业从提交到完成所经历的时间）等。涉及到的操作系统调度算法包括：

1. 先来先服务
   作业按照先来后到的顺序依次执行。
   优点：保证高的吞吐量。
   缺点：对短作业不友好，短作业前面如果有长作业，将会等待很长时间。
2. 短作业优先
   按预估最短执行时间的作业先执行的原则。
   优点：平均周转时间较短；
   缺点：长作业有可能会饿死，一直得不到执行。
3. 高响应比优先
   响应比 = （等待时间+预估运行时间）/ 预估运行时间
   对短作业而言，预估运行时间短，因而同样的等待时间会得到更高的响应比；
   对长作业而言，随着等待时间的增加，响应比也会增加，所以不会饿死。
   所以该算法是先来先服务和短作业优先的折中。
4. 最短剩余时间优先
   属于抢占式的调度算法。每有一个新的作业进入就绪状态，将会比较当前作业预估剩余执行时间与新作业的执行时间比较，如果新作业时间更短，则将当前作业挂起，转而执行新作业，否则按短作业优先的规则进行等待。

交互式系统

包含了分时系统和实时系统。
分时系统适用于多个用户共享一个计算资源和存储资源的情况。分时系统的目标是及时的响应各个用户的需求，让每个用户以为自己独占资源。
实时系统要求极高的实时性，能对新的数据输入作出迅速的响应，如智能驾驶系统。

1. 时间片轮转
   基于先来先服务算法，但每个作业执行一个时间片之后将被挂起，而后放到队列末尾，CPU转而执行下一个作业。
2. 优先级调度
   每个作业都会被设置优先级，根据优先级高低来确定执行顺序。
   为了防止低优先级的作业不会饿死，应该随着时间推移，增加优先级级别。
3. 多级反馈队列
   按时间片大小不同分成了多个队列，每个队列分配一个优先级。优先级高的队列中的作业优先被执行，在一个队列中按照时间片轮转算法进行CPU的分配。因此该算法可以看作时间片轮转和优先级队列的综合体。

内容总结

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