操作系统——16.时间片轮转、优先级、多级反馈队列算法

这篇文章我们来看一下进程调度算法中的时间片轮转、优先级、多级反馈队列算法

目录

1.概述

2.时间片轮转调度算法（RR，Round-Robin）

3.优先级调度算法

4.多级反馈队列调度算法

5.分析对比 

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1.概述

首先，我们来看一下这篇文章的大体框架：

学习算法的大体思路如下：

1. 算法思想
2. 算法规则
3. 这种调度算法是用于作业调度还是进程调度?
4. 抢占式？非抢占式？
5. 优点和缺点
6. 是否会导致饥饿（饥饿：某进程/作业长期得不到服务）

2.时间片轮转调度算法（RR，Round-Robin）

算法思想总结：

下面看一道例题： 

 

3.优先级调度算法

算法思想小结： 

下面看一道例题： 

补充：

就绪队列未必只有一个，可以按照不同优先级来组织。另外，也可以把优先级高的进程排在更靠近队头的位置

根据优先级是否可以动态改变，可将优先级分为静态优先级和动态优先级两种。

• 静态优先级:创建进程时确定，之后一直不变。
• 动态优先级:创建进程时有一个初始值，之后会根据情况动态地调整优先级。

如何合理地设置类进程的优先级？

通常：

• 系统进程优先级高于用户进程
• 前台进程优先级高于后台进程
• 操作系统更偏好l/O型进程（或称I/O繁忙型进程)

I/O设备和CPU可以并行工作。如果优先让I/O繁忙型进程优先运行的话，则越有可能让I/O设备尽早地投入工作，则资源利用率、系统吞吐量都会得到提升

注：与I/O型进程相对的是计算型进程(或称CPU繁忙型进程)

如果采用的是动态优先级，什么时候应该调整？

可以从追求公平、提升资源利用率等角度考虑

• 如果某进程在就绪队列中等待了很长时间，则可以适当提升其优先级
• 如果某进程占用处理机运行了很长时间，则可适当降低其优先级
• 如果发现一个进程频繁地进行I/O操作，则可适当提升其优先级

4.多级反馈队列调度算法

算法的提出：

FCFS算法的优点是公平；SJF算法的优点是能尽快处理完短作业，平均等待/周转时间等参数很优秀；时间片轮转调度算法可以让各个进程得到及时的响应；优先级调度算法可以灵活地调整各种进
程被服务的机会。

能否对其他算法做个折中权衡?得到一个综合表现优秀平衡的算法呢?

能，这就是多级反馈队列调度算法！

算法思想小结：

下面看一道例题： 

5.分析对比 

注：比起早期的批处理操作系统来说，由于计算机造价大幅降低，因此之后出现的交互式操作系统（包括分时操作系统、实时操作系统等）更注重系统的响应时间、公平性、平衡性等指标。而这几种算法恰好也能较好地满足交互式系统的需求。因此这三种算法适合用于交互式系统。(比如UNIX使用的就是多级反馈队列调度算法)