本文原创作者:源理君
头条号:底层软件架构
公众号:技术原理君
调度程序是操作系统内核的组成部分,它负责选择下一个要运行的进程。所以调度策略就决定了这个操作系统的是非实时还是实时的操作系统。当今操作系统的种类繁多,但进程调度算法可以总结为一下几种。
先来先服务的调度策略非常的简单。维护一个就绪队列,每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程,为之分配处理机,使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。
短进程优先(SPF)调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机时再重新调度。
为了照顾紧迫型的进程,能让这些进程得到优先的运行,所以引入了优先权优先调度算法。这种调度算法可以用在实时操作系统上。当进程调度发生时,该算法把处理机分配给就绪队列中优先级最高的进程。
该算法有两种类型:
想象下高优先进程由于因资源缺乏而处于受阻状态,一直等到低优先级进程释放资源为止。而低优先级获得的CPU时间少,如果此时有优先级处于两者之间的任务,并且不需要那个共享资源,则该中优先级的进程反而超过这两个进程而获得CPU时间。如果高优先级等待资源时不是阻塞等待,而是忙循环,则可能永远无法获得资源,因为此时低优先级进程无法与高优先级进程争夺CPU时间,从而无法执行,进而无法释放资源,造成的后果就是高优先级进程无法获得资源而继续推进。我们把这种现象称之为:优先级翻转。
怎么解决上述问题呢?
有三种方法:
在CPU密集型系统中,短进程优先级算法是比较好的一种算法。但是长进程的运行时得不到确定保证的。该怎么解决这个问题呢?我们是不是可以引入一种动态优先级,用大白话说等待的时间越长,优先级就会变得越高。所以,等待了一段时间之后,就会一定轮到运行的。但是其中的这个动态计算优先级的算法是需要消耗CPU资源的。
在早期的时间片轮转法中,系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则排成一个队列,每次调度时,把CPU 分配给队首进程,并令其执行一个时间片。时间片的大小从几ms 到几百ms。当执行的时间片用完时,由一个计时器发出时钟中断请求,调度程序便据此信号来停止该进程的执行,并将它送往就绪队列的末尾;然后,再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程,同时也让它执行一个时间片。这样就可以保证就绪队列中的所有进程在一给定的时间内均能获得一时间片的处理机执行时间。换言之,系统能在给定的时间内响应所有用户的请求。
我们之前讲的调度算法都有一定的局限性。如短进程优先调度算法,仅照顾了短进程,而忽略了长进程。而多级反馈队列调度算法,是一种均衡的,能够满足各类进程的需要。所以是目前比较好的进程调度算法。
https://blog.csdn.net/qq_35642036/article/details/82809812,源理君参考了这篇文章。
本文讲了几种进程调度算法,希望对进程调度算法有兴趣的朋友们,有所帮助。当然还有本文没有谈到的调度算法,如:彩票调度,单比率调度等等。
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