了解计算机操作系统的进程调度算法

算法之美 2020-07-01 ⋅ 21 阅读

概述

计算机操作系统中的进程调度算法是对正在运行的进程和即将运行的进程进行管理和调度的一种机制。它决定了在什么时间和顺序下,哪个进程能够占用CPU资源。进程调度算法对于计算机系统的性能和响应时间有着至关重要的影响。

先来先服务(FCFS)调度算法

先来先服务是一种简单直观的调度算法。它按照进程到达系统的顺序进行调度,最先到达的进程首先被执行,直到进程执行完毕或者主动让出CPU。这种调度算法的优点是公平,但是由于没有考虑到进程的实际需求和执行时间,可能会导致长作业进程等待时间过长,降低系统的效率。

短作业优先(SJF)调度算法

短作业优先调度算法是基于作业执行时间的预测,优先选择执行时间短的进程进行调度。这种算法可以最大程度地减少进程的等待时间和周转时间。然而,由于进程的执行时间是不可预测的,所以需要一定的估算,且长作业进程容易被饿死,一直等待执行的进程可能永远无法获得CPU资源。

优先级调度算法

优先级调度算法是根据进程的优先级来进行调度的。每个进程都有一个优先级,优先级高的进程先执行,优先级相同的按照先来后到的顺序进行调度。这种算法可以根据系统的需求和进程的特性来灵活地设置优先级,但是如果优先级设置不当,可能会导致低优先级的进程饥饿。

时间片轮转调度算法

时间片轮转调度算法是将CPU的使用时间划分为固定长度的时间片,当一个进程的时间片用完后,它会被挂起,轮转到下一个进程继续执行。这种算法可以确保所有进程获得公平的CPU时间,并且响应时间较短。然而,如果时间片的长度设置过短,会导致频繁的进程切换,增加系统的开销。

多级反馈队列调度算法

多级反馈队列调度算法是将进程按照优先级划分为多个队列,每个队列都有不同的时间片长度。当一个进程用完时间片后,如果还没有执行完毕,它将被移动到下一个优先级更低的队列中。这种算法可以在考虑到进程优先级的前提下,兼顾了公平性和响应时间。然而,多级反馈队列调度算法的实现相对复杂,需要合理设置队列数量和时间片长度。

总结

进程调度算法是计算机操作系统中非常重要的一部分,它直接影响到系统的性能和响应时间。不同的调度算法适用于不同的应用场景,选择合适的调度算法可以提高系统的效率。了解各种调度算法的特点和优缺点,可以帮助我们更好地理解计算机操作系统的运行原理。


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