哪种调度算法对短进程不利

A. 哪种调度算法会导致饥饿

一、处理机调度相关基本概念
1、调度方式和调度算法的若干准则
1)面向用户的准则：周转时间短（CPU执行用时Ts、周转时间T=Ts+Tw、带权周转时间W= T/Ts）、响应时间快、均衡性、截止时间的保证、优先权准则
2)面向系统的准则：系统吞吐量高、处理机利用率好、各类资源的平衡利用
3)批处理系统为照顾为数众多的短作业，应采用短作业优先的调度算法；分时系统为保证系统具有合理的响应时间，应采用轮转法进行调度
二、常用调度算法
1、先来先服务调度算法FCFS
（1）按照作业提交，或进程变为就绪状态的先后次序分派CPU；
（2）新作业只有当当前作业或进程执行完或阻塞才获得CPU运行
（3）被唤醒的作业或进程不立即恢复执行，通常等到当前作业或进程出让CPU。（所以，默认即是非抢占方式）
（4）有利于CPU繁忙型的作业，而不利于I/O繁忙的作业（进程）。

2、短作业（进程）优先调度算法SJF（非抢占）/SPF（抢占）
（1）平均周转时间、平均带权周转时间都有明显改善。SJF/SPF调度算法能有效的降低作业的平均等待时间，提高系统吞吐量。
（2）未考虑作业的紧迫程度，因而不能保证紧迫性作业（进程）的及时处理、对长作业的不利、作业（进程）的长短含主观因素，不一定能真正做到短作业优先。

3、高优先权优先调度算法HPF
（1）两种方式：非抢占式优先权算法、抢占式优先权算法（关键点：新作业产生时）
（2）类型:静态优先权：创建进程时确定，整个运行期间保持不变。动态优先权：创建进程时赋予的优先权可随进程的推进或随其等待时间的增加而改变。
（3）高响应比优先调度算法HRRN
HRRN为每个作业引入动态优先权，使作业的优先级随着等待时间的增加而以速率a提高：优先权 =（等待时间+要求服务时间)/要求服务时间= 响应时间 / 要求服务时间。
什么时候计算各进程的响应比优先权？（作业完成时、新作业产生时（抢占、非抢占）、时间片完成时、进程阻塞时）

B. 如果多个进程同时到达系统，则平均周转时间最短的进程调度算法是什么

如果多个进程同时到达系统，则平均周转时间最短的进程调度算法是 短进程优先调度算法 。
短进程优先调度算法SJ（P）F，是指对短作业或短进程优先调度的算法。它们可以分别用于作业调度和进程调度。短作业优先（SJF）的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业，将它们调入内存运行。而短进程（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再重新调度。
优点是SJ(P)F调度算法能有效地降低作业（进程）的平均等待时间，提高系统吞吐量。
缺点是该算法对长作业不利；完全未考虑作业的紧迫程度，因而不能保证紧迫性作业（进程）长期不被调度；由于作业（进程）的长短只是根据用户所提供的估计执行时间而定的，而用户又可能会有意或无意地缩短其作业的估计运行时间，致使该算法不一定能真正做到短作业游戏那调度。
该程序定义了一个进程数据块(struct spf)，该数据块有进程名(name)、到达时间(arrivetime)、服务时间(servicetime)、开始执行时间(starttime)、完成时间(finishtime)、周转时间(zztime)、平均周转时间(averzztime)。用到的公式有：完成时间=到达时间+服务时间；周转时间=完成时间-到达时间；(第一次执行的进程的完成时间=该进程的到达时间；下一个进程的开始执行时间=上一个进程的完成时间)。运行进程的顺序需要对进程的到达时间和服务时间进行比较。如果某一进程是从0时刻到达的，那么首先执行该进程；之后就比较进程的服务时间，谁的服务时间短就先执行谁（如果服务时间相同则看它们的到达时间，到达时间短的先执行）；如果到达时间和服务时间相同，则按先来先服务算法执行。

C. 进程调度算法到达时间怎么理解

是指自己在设计的任务完成到达的时间。另外调度算法是指：根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法。
一、先来先服务和短作业（进程）优先调度算法
1. 先来先服务调度算法。先来先服务（FCFS）调度算法是一种最简单的调度算法，该算法既可用于作业调度， 也可用于进程调度。FCFS算法比较有利于长作业（进程），而不利于短作业（进程）。由此可知，本算法适合于CPU繁忙型作业， 而不利于I/O繁忙型的作业（进程）。
2. 短作业（进程）优先调度算法。短作业（进程）优先调度算法（SJ/PF）是指对短作业或短进程优先调度的算法，该算法既可用于作业调度， 也可用于进程调度。但其对长作业不利；不能保证紧迫性作业（进程）被及时处理；作业的长短只是被估算出来的。
二、高优先权优先调度算法
1. 优先权调度算法的类型。为了照顾紧迫性作业，使之进入系统后便获得优先处理，引入了最高优先权优先（FPF）调度算法。 此算法常被用在批处理系统中，作为作业调度算法，也作为多种操作系统中的进程调度，还可以用于实时系统中。当其用于作业调度， 将后备队列中若干个优先权最高的作业装入内存。当其用于进程调度时，把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程。

D. 作业调度算法的短作业优先法

短作业优先（SJF, Shortest Job First）又称为“短进程优先”SPN(Shortest Process Next)；这是对FCFS算法的改进，其目标是减少平均周转时间。 (1) 优点：
比FCFS改善平均周转时间和平均带权周转时间，缩短作业的等待时间；
提高系统的吞吐量；
(2) 缺点：
对长作业非常不利，可能长时间得不到执行；
未能依据作业的紧迫程度来划分执行的优先级；
难以准确估计作业（进程）的执行时间，从而影响调度性能。 “最短剩余时间优先”SRT(Shortest Remaining Time)（允许比当前进程剩余时间更短的进程来抢占）
“最高响应比优先”HRRN(Highest Response Ratio Next)（响应比R = (等待时间 + 要求执行时间) / 要求执行时间，是FCFS和SJF的折衷）

E. 在进程调度算法中,对短进程不利的度算法是（）

一般认为是A选项吧，加入先到的都是长进程，后面是短进程，这样对段进成就相当不利。

F. 什么是进程调度常用的进程调度算法有哪些试比较他们之间的性能。 什么是进程调度

进程调度，用户进程数进程调度一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外，系统进程也同样需要使用处理机。无论是在批处理系统还是分时系统中，用户进程数 进程调度 一般都多于处理机数、这将导致它们互相争夺处理机。另外，系统进程也同样需要使用处理机。这就要求进程调度程序按一定的策略，动态地把处理机分配给处于就绪队列中的某一个进程，以使之执行。 进程调度的的分级 高级、中级和低级调度作业从提交开始直到完成，往往要经历下述三级调度： 高级调度：(High-Level Scheling)又称为作业调度，它决定把后备作业调入内存运行； 低级调度：(Low-Level Scheling)又称为进程调度，它决定把就绪队列的某进程获得CPU； 中级调度：(Intermediate-Level Scheling)又称为在虚拟存储器中引入，在内、外存对换区进行进程对换。先进先出算法 进程调度 算法总是把处理机分配给最先进入就绪队列的进程，一个进程一旦分得处理机，便一直执行下去，直到该进程完成或阻塞时，才释放处理机。 例如，有三个进程P1、P2和P3先后进入就绪队列，它们的执行期分别是21、6和3个单位时间， 执行情况如下图： 对于P1、P2、P3的周转时间为21、27、30，平均周转时间为26。 可见，FIFO算法服务质量不佳，容易引起作业用户不满，常作为一种辅助调度算法。 最短CPU运行期优先调度算法(SCBF--Shortest CPU Burst First) 该算法从就绪队列中选出“下一个CPU执行期”最短的进程，为之分配处理机。 例如，在就绪队列中有四个进程P1、P2、P3和P4，它们的下一个执行期分别是16、12、4和3个单位时间，执行情况如下图： P1、P2、P3和P4的周转时间分别为35、19、7、3，平均周转时间为16。 该算法虽可获得较好的调度性能，但难以准确地知道下一个CPU执行期，而只能根据每一个进程的执行历史来预测。 轮转法 前几种算法主要用于批处理系统中，不能作为分时系统中的主调度算法，在分时系统中，都采用时间片轮转法。 简单轮转法：系统将所有就绪进程按FIFO规则排队，按一定的时间间隔把处理机分配给队列中的进程。这样，就绪队列中所有进程均可获得一个时间片的处理机而运行。 多级队列方法：将系统中所有进程分成若干类，每类为一级。 多级反馈队列 多级反馈队列方式是在系统中设置多个就绪队列，并赋予各队列以不同的优先权

G. 什么是最短作业优先调度算法

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。

这种算法的优点是比FCFS改善平均周转时间和平均带权周转时间，缩短作业的等待时间；提高系统的吞吐量。
算法的缺点在于对比较长的作业可能长期得不到调度，对长作业不利；还有就是作业的服务时间是用户向系统提交作业时设定好的，难免有些用户为了让自己的作业先调度，会把服务时间缩短，也就是有人为的因素在里面。

H. 进程调度的方式有哪两种试列举至少4种进程调度算法。

进程调度的方式有非剥夺方式和剥夺方式。
非剥夺方式：
分派程序一旦把处理机分配给某进程后便让它一直运行下去，直到进程完成或发生某事件而阻塞时，才把处理机分配给另一个进程。
剥夺方式：
当一个进程正在运行时，系统可以基于某种原则，剥夺已分配给它的处理机，将之分配给其它进程。剥夺原则有：优先权原则、短进程优先原则、时间片原则。
进程调度算法：
1、先进先出算法（FIFO）：
算法总是把处理机分配给最先进入就绪队列的进程，一个进程一旦分得处理机，便一直执行下去，直到该进程完成或阻塞时，才释放处理机。
举例：有三个进程P1、P2和P3先后进入就绪队列，它们的执行期分别是21、6和3个单位时间，对于P1、P2、P3的周转时间为21、27、30，平均周转时间为26。可见，FIFO算法服务质量不佳，容易引起作业用户不满，常作为一种辅助调度算法。
2、最短CPU运行期优先调度算法(SCBF--Shortest CPU Burst First)：
该算法从就绪队列中选出下一个“CPU执行期最短”的进程，为之分配处理机。
举例：在就绪队列中有四个进程P1、P2、P3和P4，它们的下一个执行进程调度期分别是16、12、4和3个单位时间，P1、P2、P3和P4的周转时间分别为35、19、7、3，平均周转时间为16。该算法虽可获得较好的调度性能，但难以准确地知道下一个CPU执行期，而只能根据每一个进程的执行历史来预测。
3、时间片轮转法：
前几种算法主要用于批处理系统中，不能作为分时系统中的主调度算法，在分时系统中，都采用时间片轮转法。简单轮转法：系统将所有就绪进程按FIFO规则排队，按一定的时间间隔把处理机分配给队列中的进程。这样，就绪队列中所有进程均可获得一个时间片的处理机而运行。
4、多级反馈队列：
多级队列方法：将系统中所有进程分成若干类，每类为一级。多级反馈队列方式是在系统中设置多个就绪队列，并赋予各队列以不同的优先权。

I. 比较算法优缺点：

作业调度算法 .
1.先来先服务（FCFS, First Come First Serve）是最简单的调度算法，按先后顺序进行调度。

定义：
按照作业提交或进程变为就绪状态的先后次序，分派CPU；

当前作业或进程占用CPU，直到执行完或阻塞，才出让CPU（非抢占方式）。

在作业或进程唤醒后（如I/O完成），并不立即恢复执行，通常等到当前作业或进程出让CPU。

适用场景：
比较有利于长作业，而不利于短作业。因为长作业会长时间占据处理机。

有利于CPU繁忙的作业，而不利于I/O繁忙的作业。

算法实现原理图：

2. 轮转法(Round Robin)
轮转法是让每个进程在就绪队列中的等待时间与享受服务的时间成正比例。

定义：
将系统中所有的就绪进程按照FCFS原则，排成一个队列。

每次调度时将CPU分派给队首进程，让其执行一个时间片。时间片的长度从几个ms到几百ms。

在一个时间片结束时，发生时钟中断。

调度程序据此暂停当前进程的执行，将其送到就绪队列的末尾，并通过上下文切换执行当前的队首进程。

进程可以未使用完一个时间片，就出让CPU（如阻塞）。

时间片长度的确定：
时间片长度变化的影响

过长－>退化为FCFS算法，进程在一个时间片内都执行完，响应时间长。

过短－>用户的一次请求需要多个时间片才能处理完，上下文切换次数增加，响应时间长。

对响应时间的要求：T(响应时间)=N(进程数目)*q(时间片)

就绪进程的数目：数目越多，时间片越小

系统的处理能力：应当使用户输入通常在一个时间片内能处理完，否则使响应时间，平均周转时间和平均带权周转时间延长。

算法实现原理图：

3. 多级反馈队列算法(Round Robin with Multiple Feedback)
多级反馈队列算法是轮转算法和优先级算法的综合和发展。

定义：
设置多个就绪队列，分别赋予不同的优先级，如逐级降低，队列1的优先级最高。每个队列执行时间片的长度也不同，规定优先级越低则时间片越长，如逐级加倍。

新进程进入内存后，先投入队列1的末尾，按FCFS算法调度；若按队列1一个时间片未能执行完，则降低投入到队列2的末尾，同样按FCFS算法调度；如此下去，降低到最后的队列，则按“时间片轮转”算法调度直到完成。

仅当较高优先级的队列为空，才调度较低优先级的队列中的进程执行。如果进程执行时有新进程进入较高优先级的队列，则抢先执行新进程，并把被抢先的进程投入原队列的末尾。

优点：
为提高系统吞吐量和缩短平均周转时间而照顾短进程。

为获得较好的I/O设备利用率和缩短响应时间而照顾I/O型进程。

不必估计进程的执行时间，动态调节

几点说明：
I/O型进程：让其进入最高优先级队列，以及时响应I/O交互。通常执行一个小时间片，要求可处理完一次I/O请求的数据，然后转入到阻塞队列。

计算型进程：每次都执行完时间片，进入更低级队列。最终采用最大时间片来执行，减少调度次数。

I/O次数不多，而主要是CPU处理的进程。在I/O完成后，放回优先I/O请求时离开的队列，以免每次都回到最高优先级队列后再逐次下降。

为适应一个进程在不同时间段的运行特点，I/O完成时，提高优先级；时间片用完时，降低优先级。

算法实现原理图：

4. 优先级法（Priority Scheling）
优先级算法是多级队列算法的改进，平衡各进程对响应时间的要求。适用于作业调度和进程调度，可分成抢先式和非抢先式。

静态优先级：
作业调度中的静态优先级大多按以下原则确定：

由用户自己根据作业的紧急程度输入一个适当的优先级。

由系统或操作员根据作业类型指定优先级。

系统根据作业要求资源情况确定优先级。

进程的静态优先级的确定原则：

按进程的类型给予不同的优先级。

将作业的情态优先级作为它所属进程的优先级。

动态优先级：
进程的动态优先级一般根据以下原则确定：

根据进程占用有CPU时间的长短来决定。

根据就绪进程等待CPU的时间长短来决定。

5．短作业优先法（SJF, Shortest Job First）
短作业优先又称为“短进程优先”SPN(Shortest Process Next)；这是对FCFS算法的改进，其目标是减少平均周转时间。

定义：
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。

SJF的特点：
(1) 优点：

比FCFS改善平均周转时间和平均带权周转时间，缩短作业的等待时间；

提高系统的吞吐量；

(2) 缺点：

对长作业非常不利，可能长时间得不到执行；

未能依据作业的紧迫程度来划分执行的优先级；

难以准确估计作业（进程）的执行时间，从而影响调度性能。

SJF的变型：
“最短剩余时间优先”SRT(Shortest Remaining Time)（允许比当前进程剩余时间更短的进程来抢占）

“最高响应比优先”HRRN(Highest Response Ratio Next)（响应比R = (等待时间 + 要求执行时间) / 要求执行时间，是FCFS和SJF的折衷）

6. 最高响应比优先法(HRN，Highest Response_ratio Next)
最高响应比优先法是对FCFS方式和SJF方式的一种综合平衡。FCFS方式只考虑每个作业的等待时间而未考虑执行时间的长短，而SJF方式只考虑执行时间而未考虑等待时间的长短。因此，这两种调度算法在某些极端情况下会带来某些不便。HRN调度策略同时考虑每个作业的等待时间长短和估计需要的执行时间长短，从中选出响应比最高的作业投入执行。

响应比R定义如下： R =(W+T)/T = 1+W/T

其中T为该作业估计需要的执行时间，W为作业在后备状态队列中的等待时间。每当要进行作业调度时，系统计算每个作业的响应比，选择其中R最大者投入执行。这样，即使是长作业，随着它等待时间的增加，W / T也就随着增加，也就有机会获得调度执行。这种算法是介于FCFS和SJF之间的一种折中算法。由于长作业也有机会投入运行，在同一时间内处理的作业数显然要少于SJF法，从而采用HRN方式时其吞吐量将小于采用SJF 法时的吞吐量。另外，由于每次调度前要计算响应比，系统开销也要相应增加。