⑴ 最短作业优先算法
以下是最短作业优先算法
最短作业优先调度算法是对预计执行时间短的作业(进程)优先分派处理机,通常后来的短作业不抢先正在执行的作业。这种算法称为这种算法会根据作业长短,也就是作业服务时间的多少来调度作业,服务时间短的会被优先调度执行。
通常情况下,对于简单的时间触发式调度器来说,待命任务列表的数据结构的设计要尽可能缩短最坏情况下,程序在调度器关键部分的执行时间,以防止其他任务一直在待命列表中,无法及时执行。
因此,在这种调度器中,应尽可能避免抢占式任务,甚至应该关闭调度器之外的所有中断。当然,待命任务列表的数据结构也应根据这个系统需要的最大任务数量做进一步的优化。
⑵ 挑战408——操作系统(8)——典型的调度算法
调度算法是操作系统中用于合理分配处理机资源的关键技术。在面对如何提高CPU利用率的问题时,不同的系统依据其设计目标选择不同的调度方式。常见的调度算法包括先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF或SPF)、高响应比优先(HRRN)、优先级调度(Priority)、时间片轮转(RR)以及多级反馈队列(MFQ)。
先来先服务(FCFS)
FCFS算法简单明了,其核心思想是按照程序到达的先后顺序进行调度,类似于队列的先进先出原则。它适合作业调度与进程调度,每次从就绪队列中选择最先进入队列的进程分配处理机。该算法虽然表面上看起来公平,但长作业的突然到来会导致短作业长期等待,不利于I/O繁忙作业的处理,常作为其他调度策略的辅助手段。
短作业优先(SJF或SPF)
SJF算法通过选择预计运行时间最短的进程进行调度,以减少作业或进程的平均周转时间。同样适用于作业调度和进程调度。然而,这种方法可能不利于长作业,容易导致饥饿现象,并未考虑作业的紧迫程度。
高响应比优先(HRRN)
HRRN算法综合了FCFS和SJF的特性,考虑每个作业的等待时间和估计运行时间。通过响应比(周转时间/运行时间)来衡量作业的优先级,实现对作业调度的动态平衡。
优先级调度(Priority)
优先级调度算法旨在满足紧急进程的及时处理,支持作业调度和进程调度。静态优先级在进程创建时确定,保持不变;动态优先级随进程执行情况动态调整,以优化系统性能。
时间片轮转(RR)
RR算法主要用于进程调度,常用于分时系统。通过将就绪进程按FCFS原则排序,每次分配固定时间片的处理机资源。时间片过长导致退化为FCFS,过短则增加用户响应时间,特别不利于I/O频繁的进程。
多级反馈队列(MFQ)
MFQ算法设置多个优先级不同的就绪队列,优先级越高,时间片越短。进程按FCFS原则加入最高优先级队列,若未完成,则依次移至较低优先级队列。此算法结合了前几种算法的优点,但需注意避免前队列长期阻塞导致后续队列饥饿。
调度算法比较
通过综合对比各类调度算法,可以清晰地看到它们在公平性、响应时间、资源利用率等方面的差异。选择合适的调度算法取决于系统的目标、资源状况和应用需求。