调度算法
在操作系统中存在着多种调度算法,有的适于作业调度,有的适于进程调度,也有的调度算法对二者都可用。
先来先服务
FCFS(First Come First Serve)
- 规则
按照作业/进程到达的先后顺序进行服务
用于作业调度时,考虑的是哪个作业先到达后备队列;用 于进程调度时,考虑的是哪个进程先到达 就绪队列
属于非抢占式算法
优点:公平、算法实现简单
缺点:排在长作业(进程)后面的短作业需要等待很长时间,带权周转时间很大,对短作业来说用户体验不好。即, FCFS算法对长作业有利,对短作业不利
不会产生某进程/作业长期得不到服务(饥饿情况)
例题:各进程到达就绪队列的时间、需要的运行时间如下表所示。使用先来先服务调度算法,计算各 进程的等待时间、平均等待时间、周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
进程 | 到达时间 | 运行时间 |
---|---|---|
A | 0 | 7 |
B | 2 | 4 |
C | 4 | 1 |
D | 5 | 4 |
根据先来先服务,按照先后顺序调度。
调度顺序:A -> B -> C -> D
周转时间=完成时间-到达时间
A:7-0=7、B:11-2=9、C:12-4=8、D:16-5=11
带权周转时间=周转时间/运行时间
A:7/7=1、B:9/4=2.25、C:8/1=8、D:11/4=2.75
等待时间=周转时间–运行时间
A:7-7=0、B:9-4=5、C:8-1=7、D:11-4=7
平均周转时间
(7+9+8+11)/4=8.75
平均带权周转时间
(1+2.25+8+2.75)/4=3.5
平均等待时间
(0+5+7+7)/4=4.75
短作业优先
SJF(Shortest Job First)
先来先服务算法非常公平,但是如果我们的服务时间很短,但由于到达较晚,等待时间非常的长,这对短作业来说用户体验不好。
来看看短作业优先算法
- 规则
最短的作业/进程优先得到服务(所谓“最短”,是指要求服务时间最短)
即可用于作业调度,也可用于进程调度。用于进程调度时 称为“短进程优先(SPF,ShortestProcessFirst)算法”
SJF和SPF是非抢占式的算法。但是也有抢占式的版本——最短剩余时间优先算法(SRTN,ShortestRemainingTimeNext)
优点:“最短的”平均等待时间、平均周转时间
缺点:不公平。对短作业有利,对长作业不利。如果源源不断地有短作业/进程到来,可能使长作业/进 程长时间得不到服务,产生“饥饿”现象。如果一直得不 到服务,则称为“饿死”
我们使用非抢占式的短作业优先调度算法
计算一下上面的题:
最短的作业优先得到服务
调度顺序为:A -> C -> B -> D
周转时间=完成时间-到达时间
A:7-0=7、B:12-2=10、C:8-4=4、D:16-5=11
带权周转时间=周转时间/运行时间
A:7/7=1、B:10/4=2.5、C:4/1=4、D:11/4=2.75
等待时间=周转时间–运行时间
A:7-7=0、B:10-4=6、C:4-1=3、D:11-4=7
平均周转时间
(7+4+10+11)/4=8
平均带权周转时间
(1+4+2.5+2.75)/4=2.56
平均等待时间
(0+3+6+7)/4=4
相比于先来先服务算法,平均周转时间、平均带权周转时间、平均等待时间更低了。
我们使用抢占式的短作业优先调度算法
(也称:最短剩余时间优先算法(SRTN,ShortestRemainingTimeNext))计算一下上面的题:
高响应比优先
HRRN(Highest Response Ratio Next)
时间片轮转
RR(Round-Robin)