操作系统 进程调度管理 最基本的五种算法

背景

CPU调度

当CPU空闲时(When CPU is idle), 它必须在短期调度队列里面选择下一个需要执行的进程。但是，这个短期调度队列不一定是一个FIFO(first in first out)的队列(queue), 它有可能优先级队列(heap, priority queue), 也可能是一个树(tree), 也可能是一个无序的链表(unordered linked list)。

抢占式调度

CPU调度策略在以下四个情况可能会发生:

1. 一个进程从running state被切换到 waiting state(例如等待某些I/O请求时)
2. 一个进程从running state被切换到ready state就绪状态(例如发生了中断)
3. 一个进程从waiting state被切换到 ready state就绪状态(例如完成了I/O操作)
4. 一个进程终止(terminate)

非抢占式即是一个进程从创建到终止，都在占用CPU资源。而抢占式则是一种允许某些进程替换当前正在占用CPU资源的进程的机制。

一些特定的时间

等待时间: 从某个进程进入调度队列后，到该进程运行完毕这段时间中，该进程未被处理的时间。
轮转时间: 某个进程从进入调度队列到运行完毕被移出调度队列的这段时间。
带权周转时间: 轮转时间/进程需要运行的时间

FCFS先来先服务

将调度队列看成一个FIFO的queue, 按顺序一个一个无抢占执行。
假设P1 P2 P3同时到达， 后面的数字表示要运行的时间。

SJF短作业优先

抢占式，先处理当前时间里最短的进程。
假设P1 P2 P3 P4同时到达，后面的数字依然是运行时间。

shortest remaining first最短剩余优先

这个其实是引入了进程到达队列时间的SJF，同为抢占式。

最高优先级调度 Priority Scheduling

抢占式, 永远处理队列中最高优先级的进程。
图中的优先级与代表优先级的数之间的关系看清楚题目中的定义。 可能数字越大优先级越大，也可能数字越小优先级越大。

RR 时间片轮转

设置一个时间片，对当前队列中的每个进程：
if(剩余处理时间<时间片大小)进程结束
else当前时间片结束后，该进程移至队尾

以上便是进程管理中最基本的五种算法，希望各位同学可以结合例题，从简单题目开始慢慢分析，将每个算法搞清楚。