调度算法只需要一篇文章就够了

前言

Tips：各种算法的学习思路
1.算法思想
2.算法规则
3.算法优缺点
4.是否产生饥饿
5.抢占式还是非抢占式
6.算法用于进程调度/进程调度

一、处理机调度相关基本概念

1.衡量调度的常用指标

1. 周转时间=完成时间-到达时间
2. 等待时间=周转时间-运行时间（-I/O操作时间）
3. 吞吐率=作业量/单位时间
4. 响应时间=首次返回时间-用户请求时间

2.进程调度的功能

（1）记录系统中所有进程的实行情况
为进程的调度做准备，将各个进程的状态记录在各个进程的PCB中。
（2）选择占有处理机的进程
按照一定的策略选择一个进程处于就绪状态。
（3）进行进程上下文的切换
当正在执行的进程由于某种原因要让出处理机时，系统要做进程上下文的切换，以使被调度旋转的进程得以执行。

广义的进程调度是指上面三个步骤，狭义的进程调度是指1,2两个步骤，第三个步骤，只有在其他进程抢到执行权才会进行。

二、调度算法

1.先来先服务算法（FCFS）

描述：将各个进程根据到达时间，逐一放入内存中，根据到达时间的优先程度逐个执行。类似于排队买奶茶。

总结

思考：缺点很明显，买一杯奶茶的人，可能因为前面买20杯奶茶而等待半个小时。

2.短作业优先算法（FCFS）

非抢占式描述：运行时间短的进程会被优先执行。给未做奶茶的队伍给排了一个序，买的少的先做

抢占式描述：抢占式是指运行中的进程会被动让出CPU。给买奶茶的队伍给排了一个序，买的少的先做，哪怕买的多的已经在做了

总结

思考： 缺点也很明显，长作业进程会饥饿，会饿死…只要一直有人来买一杯奶茶，买两杯奶茶的人这辈子都喝不到了…

3.高响应比优先算法（HRRN）

描述：通过响应比=(等待时间+运行时间)/运行时间，来优先分配调度。还是买奶茶，买奶茶数量少的人，肯定不希望花很长的时间，做很少的事情。通过不满意度（买奶茶总共时间/买奶茶数），等比的让用户进行买奶茶。

总结：

思考：虽然这个算法已经很好了，但是没有区分任务的紧急程度。在沙漠中快渴死的一群人，都想先舔一口奶茶再说吧。

三种算法的比较

以上三种算法都是对于早期批处理系统的调度算法

4.时间片轮转算法（RR）

描述：类似于先来先服务算法，只不过每次只服务一个时间片，服务后的进程重新排到就绪队列末尾，直到服务完成。还是买奶茶，如果时间片为2，每人先给2杯奶茶，然后到后面重新排队。

时间片为2时：


时间片为5时：

思考：如果轮流时间片太长，就会导致每个进程执行完后再轮流，增大了响应时间，退化成了先来先服务算法。每人一次最多发100杯奶茶，跟普通排队买奶茶有什么区别…

5.优先级调度算法

非抢占式描述：优先级越高的进程，优先执行。这次用打菜，VIP优先，SVIP更优先，还是等前面人把4个菜打完。

抢占式描述：优先级越高的进程，抢先执行。这次用打菜，VIP优先，SVIP更优先，这次不是插队了，菜都不等你打完，VIP就是嚣张。

补充

思考

6.多级反馈队列调度算法

描述：通过多级队列，队列优先级从高到底，时间片从低到高，极大的平衡了各自调度算法的优缺点。沙漠中刚走出来的人，（时间片）先喝一杯奶茶为了（优先级）活命。再喝2杯奶茶解决温饱，再喝4杯奶茶为了享受。

注意：还未执行完毕的时间片被抢占了，会回到当前队列等待。你在喝完第1杯奶茶解决温饱时，有人刚从沙漠走出了走出来，他先喝一杯活命，你继续喝第2杯奶茶

三种算法的对比总结