一、先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法

先來(lái)先服務(wù)（FCFS）調(diào)度算法是一種最簡(jiǎn)單的調(diào)度算法，該算法既可用于作業(yè)調(diào)度，也可用于進(jìn)程調(diào)度。FCFS算法比較有利于長(zhǎng)作業(yè)（進(jìn)程），而不利于短作業(yè)（進(jìn)程）。

由此可知，本算法適合于CPU繁忙型作業(yè)，而不利于I/O繁忙型的作業(yè)（進(jìn)程）。

二、短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法

短作業(yè)（進(jìn)程）優(yōu)先調(diào)度算法（SJ/PF）是指對(duì)短作業(yè)或短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度的算法，該算法既可用于作業(yè)調(diào)度，也可用于進(jìn)程調(diào)度。

但其對(duì)長(zhǎng)作業(yè)不利；

不能保證緊迫性作業(yè)（進(jìn)程）被及時(shí)處理；

作業(yè)的長(zhǎng)短只是被估算出來(lái)的。

三、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法

時(shí)間片輪轉(zhuǎn)(Round Robin，RR)法的基本思路是讓每個(gè)進(jìn)程在就緒隊(duì)列中的等待時(shí)間與享受服務(wù)的時(shí)間成比例。

在時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法中，需要將CPU的處理時(shí)間分成固定大小的時(shí)間片

例如，幾十毫秒至幾百毫秒。如果一個(gè)進(jìn)程在被調(diào)度選中之后用完了系統(tǒng)規(guī)定的時(shí)間片，但又未完成要求的任務(wù)，則它自行釋放自己所占有的CPU而排到就緒隊(duì)列的末尾，等待下一次調(diào)度。

同時(shí)，進(jìn)程調(diào)度程序又去調(diào)度當(dāng)前就緒隊(duì)列中的第一個(gè)進(jìn)程。

顯然，輪轉(zhuǎn)法只能用來(lái)調(diào)度分配一些可以搶占的資源。

這些可以搶占的資源可以隨時(shí)被剝奪，而且可以將它們?cè)俜峙浣o別的進(jìn)程。CPU是可搶占資源的一種。但打印機(jī)等資源是不可搶占的。

由于作業(yè)調(diào)度是對(duì)除了CPU之外的所有系統(tǒng)硬件資源的分配，其中包含有不可搶占資源，所以作業(yè)調(diào)度不使用輪轉(zhuǎn)法。

在輪轉(zhuǎn)法中，時(shí)間片長(zhǎng)度的選取非常重要。

首先，時(shí)間片長(zhǎng)度的選擇會(huì)直接影響到系統(tǒng)的開銷和響應(yīng)時(shí)間。如果時(shí)間片長(zhǎng)度過(guò)短，則調(diào)度程序搶占處理機(jī)的次數(shù)增多。

這將使進(jìn)程上下文切換次數(shù)也大大增加，從而加重系統(tǒng)開銷。反過(guò)來(lái)，如果時(shí)間片長(zhǎng)度選擇過(guò)長(zhǎng)

例如，一個(gè)時(shí)間片能保證就緒隊(duì)列中所需執(zhí)行時(shí)間最長(zhǎng)的進(jìn)程能執(zhí)行完畢，則輪轉(zhuǎn)法變成了先來(lái)先服務(wù)法。

時(shí)間片長(zhǎng)度的選擇是根據(jù)系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求和就緒隊(duì)列中所允許最大的進(jìn)程數(shù)來(lái)確定的。

在輪轉(zhuǎn)法中，加入到就緒隊(duì)列的進(jìn)程有3種情況：

• 第一種是分給它的時(shí)間片用完，但進(jìn)程還未完成，回到就緒隊(duì)列的末尾等待下次調(diào)度去繼續(xù)執(zhí)行。
• 第二種情況是分給該進(jìn)程的時(shí)間片并未用完，只是因?yàn)檎?qǐng)求I/O或由于進(jìn)程的互斥與同步關(guān)系而被阻塞。當(dāng)阻塞解除之后再回到就緒隊(duì)列。
• 第三種情況就是新創(chuàng)建進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列。

如果對(duì)這些進(jìn)程區(qū)別對(duì)待，給予不同的優(yōu)先級(jí)和時(shí)間片從直觀上看，可以進(jìn)一步改善系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和效率。

例如，我們可把就緒隊(duì)列按照進(jìn)程到達(dá)就緒隊(duì)列的類型和進(jìn)程被阻塞時(shí)的阻塞原因分成不同的就緒隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列按FCFS原則排列，各隊(duì)列之間的進(jìn)程享有不同的優(yōu)先級(jí)，但同一隊(duì)列內(nèi)優(yōu)先級(jí)相同。這樣，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行完它的時(shí)間片之后，或從睡眠中被喚醒以及被創(chuàng)建之后，將進(jìn)入不同的就緒隊(duì)列。

四、多級(jí)反饋隊(duì)列

前面介紹的各種用作進(jìn)程調(diào)度的算法都有一定的局限性。如短進(jìn)程優(yōu)先的調(diào)度算法，僅照顧了短進(jìn)程而忽略了長(zhǎng)進(jìn)程，而且如果并未指明進(jìn)程的長(zhǎng)度，則短進(jìn)程優(yōu)先和基于進(jìn)程長(zhǎng)度的搶占式調(diào)度算法都將無(wú)法使用。

而多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法則不必事先知道各種進(jìn)程所需的執(zhí)行時(shí)間，而且還可以滿足各種類型進(jìn)程的需要，因而它是目前被公認(rèn)的一種較好的進(jìn)程調(diào)度算法。在采用多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法的系統(tǒng)中，調(diào)度算法的實(shí)施過(guò)程如下所述。

應(yīng)設(shè)置多個(gè)就緒隊(duì)列，并為各個(gè)隊(duì)列賦予不同的優(yōu)先級(jí)。第一個(gè)隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)最高，第二個(gè)隊(duì)列次之，其余各隊(duì)列的優(yōu)先權(quán)逐個(gè)降低。該算法賦予各個(gè)隊(duì)列中進(jìn)程執(zhí)行時(shí)間片的大小也各不相同，在優(yōu)先權(quán)愈高的隊(duì)列中，為每個(gè)進(jìn)程所規(guī)定的執(zhí)行時(shí)間片就愈小。

例如，第二個(gè)隊(duì)列的時(shí)間片要比第一個(gè)隊(duì)列的時(shí)間片長(zhǎng)一倍，……，第i+1個(gè)隊(duì)列的時(shí)間片要比第i個(gè)隊(duì)列的時(shí)間片長(zhǎng)一倍。

當(dāng)一個(gè)新進(jìn)程進(jìn)入內(nèi)存后，首先將它放入第一隊(duì)列的末尾，按FCFS原則排隊(duì)等待調(diào)度。當(dāng)輪到該進(jìn)程執(zhí)行時(shí)，如它能在該時(shí)間片內(nèi)完成，便可準(zhǔn)備撤離系統(tǒng)；如果它在一個(gè)時(shí)間片結(jié)束時(shí)尚未完成，調(diào)度程序便將該進(jìn)程轉(zhuǎn)入第二隊(duì)列的末尾，再同樣地按FCFS原則等待調(diào)度執(zhí)行；如果它在第二隊(duì)列中運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片后仍未完成，再依次將它放入第三隊(duì)列，……，如此下去，當(dāng)一個(gè)長(zhǎng)作業(yè)(進(jìn)程)從第一隊(duì)列依次降到第n隊(duì)列后，在第n 隊(duì)列便采取按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式運(yùn)行。

僅當(dāng)?shù)谝魂?duì)列空閑時(shí)，調(diào)度程序才調(diào)度第二隊(duì)列中的進(jìn)程運(yùn)行；僅當(dāng)?shù)?～(i-1)隊(duì)列均空時(shí)，才會(huì)調(diào)度第i隊(duì)列中的進(jìn)程運(yùn)行。如果處理機(jī)正在第i隊(duì)列中為某進(jìn)程服務(wù)時(shí)，又有新進(jìn)程進(jìn)入優(yōu)先權(quán)較高的隊(duì)列(第1～(i-1)中的任何一個(gè)隊(duì)列)，則此時(shí)新進(jìn)程將搶占正在運(yùn)行進(jìn)程的處理機(jī)，即由調(diào)度程序把正在運(yùn)行的進(jìn)程放回到第i隊(duì)列的末尾，把處理機(jī)分配給新到的高優(yōu)先權(quán)進(jìn)程。

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