操作系统王道考研 p16 调度算法：时间片轮转优先级调度多级反馈队列调度算法

Posted 2021-12-29 karshey

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时间片轮转（RR，Round-Robin）

常用于分时操作系统，更注重“响应时间”，因此此处不计算周转时间。

算法思想：公平地、轮流地为各个进程服务，让每个进程在一定时间间隔内都可以得到相应
算法规则：按照各进程到达就绪队列的顺序，轮流让各个进程执行一个时间片。若进程未在一个时间片内执行完，则剥夺处理机，将进程重新放到就绪队列队尾重新排队。
用于作业/进程调度：
用于进程调度。只有作业放入内存建立了相应的进程后，才会被分配处理机时间片。
是否可抢占：是。若进程未能在时间片内运行完，将被强行剥夺处理机使用权，因此时间片轮转调度算法属于抢占式算法。由时钟装置发出时钟中断来通知CPU时间片已到。
优缺点：
优点：公平，响应快。适用于分时操作系统。
缺点：由于高频率的进程切换，会产生一定的开销。
不区分任务的紧急程度。
是否会导致饥饿：不会。

时间片轮转例子：
时间片大小为2：

时间片大小为5：

得出结论：
时间片太大，会退化为先来先服务算法。
时间片太小，进程切换过于频繁，开销会很大。
所以时间片不能太大也不能太小。

优先级调度算法

算法思想：根据任务的紧急程度来决定处理顺序
算法规则：调度时选择优先级最高的作业/进程
用于作业/进程调度：都可以用，甚至会用于之后的I/O调度。
是否可抢占：都有。
非抢占式：只需在进程主动放弃处理机时进行调度。
抢占式：在就绪队列变化时，查看优先级，检查是否会发生抢占。
优缺点：
优点：用优先级区分紧急、重要程度，适用于实时操作系统。
可灵活地调整对各种作业/进程的偏好程度。
缺点：若一直有高优先级的进程来，那低优先级的可能会饥饿。
是否会导致饥饿：会。

优先级调度算法例子：
非抢占式优先级调度算法

抢占式优先级调度算法

补充：

多级反馈队列调度算法

引入：

算法思想：对其他调度算法的折中权衡
算法规则：
1.设置多级就绪队列，各级队列优先级从高到低，时间片从小到大。

_{优先级越高，时间片越短，刚进来的进程都是放到第一级（优先级最高）的队列中
已经在最下级的用完了还会放到最下级}
2.新进程到达时先进入第1级队列，按照先来先服务原则排队等待被分配时间片，若时间片用完了还没结束，则掉入下一级队列队尾。若此时已经是在最下级的队列，则重新放回该队列队尾。
3.只有当第k级队列为空时，才会为k+1级队头的进程分配时间片。

用于作业/进程调度：进程调度。
是否可抢占：抢占。在k级队列的进程运行过程中，若更上级的队列中进入一个新进程，则因为它优先级高，它就会抢占处理机，原来运行的会放回到k级队列队尾。
优缺点：

是否会导致饥饿：否

多级反馈调度算法的例子：

总结

这三种算法适用于交互式系统。