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5. 常见的调度算法
FCFS—先来先服务优先调度算法(FCFS, First Come First Serve):
先来先服务(FCFS)
调度算法是一种最简单
的调度算法,该算法既可用于作业调度, 也可用于进程调度。FCFS算法比较有利于长作业(进程)
,而不利于短作业(进程)
。由此可知,本算法适合于CPU繁忙型
作业, 而不利于I/O繁忙型
的作业(进程)。这里和python的全局解释器进程锁的用法一样,适合I/O密集型。
短作业(进程)优先调度算法(SJF, Shortest Job First):
短作业(进程)优先调度算法是指对短作业或短进程优先调度的算法,该算法既可用于作业调度, 也可用于进程调度。但其对长作业不利;不能保证紧迫性作业(进程)被及时处理;作业的长短只是被估算出来的。
最高优先权调度算法(Priority Scheduling):
为了照顾紧迫性
作业,使之进入系统后便获得优先处理
,引入了最高优先权优先(FPF)调度算法
。 此算法常被用在批处理系统
中,作为作业调度算法,也作为
多种操作系统中的进程调度
,还可以用于实时系统
中。当其用于作业调度, 将后备队列中若干个优先权最高的作业装入内存。当其用于进程调度时,把处理机分配给就绪队列中
优先权最高的进程,此时, 又可以进一步把该算法分成以下两种:
(1)非抢占式优先权算法;
(2)抢占式优先权调度算法(高性能计算机操作系统);
对于最高优先权优先调度算法,其核心在于:它是使用静态优先权
还是动态优先权
, 以及如何确定
进程的优先权。
动态优先权:
高响应比优先调度算法为了弥补短作业优先算法的不足,我们引入动态优先权,使作业的优先等级
随着等待时间
的增加而以速率a
提高。 该优先权变化规律可描述为:优先权=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间;即 =(响应时间)/要求服务时间。
时间片轮转法(RR, Round Robin):
时间片轮转法
一般用于进程调度
,每次调度,把CPU分配队首
进程,并令其执行一个时间片
。 当执行的时间片用完
时,由一个记时器发出一个时钟中断
请求,该进程被停止,并被送往就绪队列末尾
;依次循环。
多级反馈队列调度算法(multilevel feedback queue scheduling):
多级反馈队列调度算法,不必事先知道各种进程所需要执行的时间,它是目前被公认的一种较好的进程调度算法。 其实施过程如下:
(1) 设置多个就绪队列
,并为各个队列赋予不同的优先级
。在优先权越高
的队列中, 为每个进程所规定的执行时间片就越小
。
(2) 当一个新进程进入内存后,首先放入第一队列的末尾,按FCFS原则排队
等候调度。 如果他能在一个时间片
中完成
,便可撤离
;如果未完成
,就转入第二队列的末尾
,再同样
等待调度…… 如此下去,当一个长作业
(进程)从第一队列
依次将到第n队列
(最后队列)后,便按第n队列时间片轮转运行。
(3) 仅当
第一队列空闲时,调度程序才调度第二队列中
的进程运行;仅当
第1到第( i-1 )队列空时, 才会调度第i队列中
的进程运行,并执行相应的时间片轮转。
(4) 如果处理机
正在处理第i队列中
某进程,又有新进程
进入优先权较高
的队列, 则此新队列
抢占正在运行
的处理机,并把正在运行的进程放在第i队列
的队尾。