进程调度算法 笔记总结

程调度算法也称 CPU 调度算法，毕竟进程是由 CPU 调度的。

1. 先来先服务调度算法（FCFS）

   1. 执行机制：每次从就绪队列中选择最先进入队列的进程，然后一直运行，直到进行正常退出或异常终止

   2. 优缺点：对长时间执行的任务有利，也就是说对CPU密集型任务有利，不适合I/O密集型任务

2. 短作业优先调度算法

   1. 执行机制：每次从队列中选择执行最短的作业来执行，有助于提升系统的吞吐量

   2. 优缺点：如果就绪队列中有一个长作业待执行，此时队列又进来许多短作业，导致长作业一直得不到CPU执行，可能会导致长作业饿死

3. 高相应比调度算法

   1. 执行机制：定义一个优先级 优先权 = （要求服务时间 + 等待时间）/ 要求服务时间，每次运行任务时候，根据优先权进行执行

   2. 优缺点：平衡了长短作业，比较公平

4. 时间片轮转调度算法

   1. 执行机制：每个进程被分配一个时间段，称为时间片。

      1. 如果一个任务在分配的时间片内运行完成或阻塞，则会立即切断CPU

      2. 如果未完成，则当前进程把CPU释放，并把CPU让给另一个进程执行

   2. 优缺点：是使用最广泛、最古老、最简单的调度方式。同时时间片长度的设置也会影响系统的吞吐量

      1. 分配时间过长：对短作业响应时间会变长

      2. 分配时间过短：可能会导致CPU切换过于频繁，降低CPU利用率

5. 高优先级调度算法

   1. 执行机制：通过设置静态优先级(进程在创建时候，就已经确定了执行的优先级顺序，此后也不再改变)或动态优先级（动态设置优先级，该进程在长时间执行时，优先级会逐渐降低，如果处于等待时间，则优先级逐步增加）。同时有两种方式处理高优先级的方式。

      1. 抢占式：当就绪队列中出现高优先级的进程后，直接挂起当前进程，转而执行高优先级的进程

      2. 非抢占式：当出现高优先级进程后，待该进程执行完成之后，再执行新的高优先级进程。

6. 多级反馈队列调度算法

   1. 执行机制：结合高优先级调度算法与时间片轮转算法。根据每个队列分配的时间片长短设计多个队列。每次从第一级队列中运行任务，如果在该队列规定的时间片内没有运行完成，则直接放入第二级队列，待后续分配更长时间片继续执行该任务，否则继续放入下一层队列。

   2. 优缺点：短作业在第一级队列中优先快速处理完成，对于长作业，第一级队列中运行没有完成之后，放入第二级队列中，获得更多执行时间，该算法兼顾了长短作业，同时又有较好的响应时间。

吞吐量：单位时间内系统完成的任务数量，使用TPS（每秒事务数）来表示