详细了解操作系统,进程调度策略,有哪几种?

本文详细介绍了操作系统中常见的进程调度算法,包括先来先服务(FCFS)、短作业(进程)优先(SJF)、高优先权优先(FPF)算法,以及非抢占式和抢占式优先权调度算法。此外,还讨论了优先级反转现象、解决方案以及高响应比优先、时间片轮转和多级反馈队列调度算法。这些算法在批处理、分时和实时系统中各有应用。

一.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。当在作业调度中采用该算法时,每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业,将它们调入内存,为它们分配资源、创建进程,然后放入就绪队列。在进程调度中采用FCFS算法时,则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。

二.短作业(进程)优先调度算法

短作业(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。

三.高优先权优先调度算法

为了照顾紧迫型作业,使之在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。此算法常被用于批处理系统中,作为作业调度算法,也作为多种操作系统中的进程调度算法,还可用于实时系统中。当把该算法用于作业调度时,系统将从后备队列中选择若干个优先权最高的作业装入内存。当用于进程调度时,该算法是把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程,这时,又可进一步把该算法分成如下两种。

1. 非抢占式优先权算法:

在这种方式下,系统一旦把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程后,该进程便一直执行下去,直至完成;或因发生某事件使该进程放弃处理机时,系统方可再将处理机重新分配给另一优先权最高的进程。这种调度算法主要用于批处理系统中;也可用于某些对实时性要求不严的实时系统中。

### 程序和进程的定义 - **程序**:程序是指为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的指令序列的集合,是静态的概念。它通常存储在磁盘等存储设备上,以文件的形式存在,例如常见的`.exe`文件(Windows 系统)或可执行脚本文件(如`.sh`文件)。 - **进程**:进程是程序在操作系统中的一次执行过程,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是动态的概念。当程序被加载到内存中并开始执行时,就成为了一个进程。每个进程都有自己独立的内存空间、系统资源以及执行状态等。 ### 进程调度策略的方式 在操作系统中,进程调度策略旨在合理地分配 CPU 资源,以提高系统的性能和效率。不同的操作系统可能采用不同的调度策略,以下是一些常见的进程调度策略: - **完全公平调度程序(CFS)**:在内核 V2.6.23 的发布中,CFS 成为默认的 Linux 调度算法。该算法基于调度类,每个类有特定优先级,内核针对不同的调度类采用不同的调度算法,以满足系统与进程的需要。调度程序从最高优先级调度类中选择具有最高优先级的任务来确定应运行哪个进程 [^3]。 - **基于 CPU 资源的调度策略**:这类调度策略主要考虑 CPU 资源的分配,对于 CPU 密集型进程十分高效,但没有考虑进程执行 I/O 的情况。例如,在多进程环境下,不考虑 I/O 时,调度程序会根据一定规则在多个进程间分配 CPU 时间 [^4]。 - **考虑公平性的调度策略**:调度策略有公平性指标,如在多用户情况下,保证每个进程的等待时间相同,以此让各个用户几乎均分 CPU 的使用权,但保证公平性往往会增加平均响应时间 [^2]。 ```c // 以下是一个简单的 C 语言示例,展示创建进程的基本操作 #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> int main() { pid_t pid = fork(); if (pid == -1) { perror("fork failed"); return 1; } else if (pid == 0) { // 子进程 printf("子进程正在执行\n"); } else { // 父进程 printf("父进程正在执行\n"); } return 0; } ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值