进程的调度算法. tast_struct 僵尸进程/孤儿进程

最新推荐文章于 2022-12-01 12:36:58 发布
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分类专栏： 知识 Linux 文章标签： 调度算法 task_struct 僵尸进程 孤儿进程
本文介绍了六种常见的进程调度算法：先来先服务、短作业优先、优先级调度、高响应比优先、轮转调度和多级反馈队列，并讨论了它们各自的优缺点及应用场景。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

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首先来看下集中常见的进程调度算法：

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这里写图片描述
（1）先来先服务调度算法
——如果早就绪的进程排在就绪队列的前面，迟就绪的进程排在就绪队列的后面，那么先来先服务(FCFS: first come first service)总是把当前处于就绪队列之首的那个进程调度到运行状态。也就说，它只考虑进程进入就绪队列的先后，而不考虑它的下一个CPU周期的长短及其他因素。FCFS算法简单易行，是一种非抢占式策略，但性能却不大好。

——先来先服务的调度算法：最简单的调度算法，既可以用于作业调度 ，也可以用于程序调度，当作业调度中采用该算法时，系统将按照作业到达的先后次序来进行调度，优先从后备队列中，选择一个或多个位于队列头部的作业，把他们调入内存，分配所需资源、创建进程，然后放入“就绪队列”,直到该进程运行到完成或发生某事件堵塞后，进程调度程序才将处理机分配给其他进程。

——优缺点：有利于长作业（进程）而不利于短作业（进程）
有利于CPU繁忙型作业（进程）而不利于I/O繁忙型作业（进程）
网上代码：https://wenku.baidu.com/view/2891e013cc22bcd127ff0c12.html

（2）短作业优先调度算法
——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。

——短作业优先算法的特点
@ 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；
@ 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。
网上代码：https://wenku.baidu.com/view/498aae92524de518964b7dc4.html

（3）优先级调度算法
优先级调度算法，即给每个作业一个优先级，优先级越高越紧迫，应该先执行。
进程优先数的设置可以是动态的也可以是静态的；最高优先数算法又可与不同的CPU方式结合起来，形成可抢占最高优先级算法和不可抢占式最高优先级算法。
显然：可抢占式最高优先级算法更严格的反映了优先级的特征，实现了使优先级进程尽可能快的完成其任务目标，从而获得了良好的服务质量，但无疑的增加了系统的开销。

（4）高响应比优先调度算法
高响应比优先调度算法（Highest Response Ratio Next）是一种对CPU中央控制器响应比的分配的一种算法。HRRN是介于FCFS（先来先服务算法）与SJF（短作业优先算法）之间的折中算法，既考虑作业等待时间又考虑作业运行时间，既照顾短作业又不使长作业等待时间过长，改进了调度性能。
基本思想：高响应比优先调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中响应比最高的进程。
这里写图片描述
短作业优先调度算法 + 动态优先权机制；既考虑作业的执行时间也考虑作业的等待时间，综合 了先来先服务和最短作业优先两种算法的特点。
优缺点：短作业与先后次序的兼顾，且不会使长作业长期得不到服务；
响应比计算系统开销，增加系统开销。
（5）轮转调度算法
时间片轮转调度是一种最古老，最简单，最公平且使用最广的算法。每个进程被分配一个时间段，称作它的时间片，即该进程允许运行的时间。如果在时间片结束时进程还在运行，则CPU将被剥夺并分配给另一个进程。如果进程在时间片结束前阻塞或结束，则CPU当即进行切换。调度程序所要做的就是维护一张就绪进程列表，当进程用完它的时间片后，它被移到队列的末尾。
基本原理：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.

（6）多级反馈队列
——设置多个就绪队列,并为各个队列赋予不同的优先级. 第一个队列的优先级最高,第二个队列次之,其余各队列的优先权逐个降低.该算法赋予各个队列中进程执行时间片的大小也各不相同:
在优先权愈高的队列中,为每个进程所规定的执行时间片就愈小.
例如:第二个队列的时间片要比第一个队列的时间片长一倍,……,第i+1个队列的时间片要比第i个队列的时间片长一倍.
这里写图片描述
——当一个新进程进入内存后,首先将它放入第一队列的末尾,按FCFS原则排队等待调度.当轮到该进程执行时,如它能在该时间片内完成,便可准备撤离系统;如果它在一个时间片结束时尚未完成,调度程序便将该进程转入第二队列的末尾,再同样地按FCFS原则等待调度执行;如果它在第二队列中运行一个时间片后仍未完成,再依次将它放入第三队列,……,如此下去,当一个长作业(进程)从第一队列依次降到第n队列后,在第n队列中便采取按时间片轮转的方式运行.

—— 仅当第一队列空闲时,调度程序才调度第二队列中的进程运行; 仅当第1~(i-1) 队列均空时,才会调度第i队列中的进程运行.如果处理机正在第i队列中为某进程服务时,又有新进程进入优先权较高的队列(第1~(i-1)中的任何一个队列),则此时新进程将抢占正在运行进程的处理机,即由调度程序把正在运行的进程放回到第i队列的末尾,把处理机分配给新到的高优先权进程.?
性能：
终端型作业用户
短批处理作业用户
长批处理作业用户
满足了多数用户的需求

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关于tast_struct结构体中的各个字段的含义
这里写图片描述
http://blog.youkuaiyun.com/Paranoid_cc/article/details/79463717

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僵尸进程和孤儿进程

点我 http://blog.youkuaiyun.com/Paranoid_cc/article/details/79473260

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