2-2-4 调度算法(适用与早期的批处理系统):先来先服务,最短作业优先,最高响应比优先

2-2-4调度算法(适用与早期的批处理系统):先来先服务,最短作业优先,最高响应比优先

学习思路:

  1. 算法思想
  2. 算法规则
  3. 用于作业调度还是进程调度?
  4. 抢占式算法还是非抢占式算法?
  5. 优点和缺点
  6. 是否会导致饥饿(某进程/作业长期得不到服务)

先来先服务算法(FCFS)

  1. 主要从“公平”的角度考虑(类似于我们生活中排队买东西的例子)
  2. 按照作业/进程达到的先后顺序进行服务,事实上就是等待时间越久的越优先得到服务
  3. 用于作业调度时,考虑的是哪个作业先到达后备队列;用于进程调度时,考虑的是哪个进程先到达就绪队列
  4. 非抢占式的算法
  5. 优缺点
    1. 优点:公平,算法实现简单
    2. 缺点:排在长作业/进程后面的短作业需要等待很长的时间,带权周转时间很大,对短作业来说用户体验不好。即FCFS算法对长作业有利,对短作业不利
  6. 不会导致饥饿

FCFS算法是在每次调度的时候选择一个等待时间最长的作业/进程为其服务。但是没有考虑到作业的运行时间,因此导致了对短作业不友好的问题

短作业优先算法(SJF)

  1. 追求最少的平均等待时间,最少的平均周转时间,最少的平均带权周转时间
  2. 最短的作业/进程优先得到服务(所谓“最短”是指要求服务的时间最短),每次调度时选择当前已到达且运行时间最短的作业/进程
  3. 既可用于作业调度,也可用于进程调度。用于进程调度时称为“短进程优先(SPF)算法”
  4. SJF和SPF是非抢占式的算法(一般是非抢占式的)。但是也有抢占式的版本--最短剩余时间优先算法(SRTN)
  5. 优缺点
    1. 优点:“最短的”平均等待时间、平均周转时间
    2. 缺点:不公平。对短作业有利,对长作业不利。可能产生饥饿现象。另外,作业/进程的运行时间是由用户提供的,并不一定真实,不一定能做到真正的短作业优先
  6. 会导致饥饿现象。如果源源不断的有短作业/进程到来,可能使长作业/进程长时间得不到服务,产生饥饿现象。如果一直得不到服务,则称为“饿死”
最短剩余时间优先算法

每当有进程加入就绪队列改变时就需要调度,如果新到达的进程剩余时间比当前运行的进程剩余时间更短,则由新进程抢占处理机,当前运行进程重新回到就绪队列。另外,当一个进程完成时也需要调度

短作业优先算法是选择一个执行时间最短的作业为其服务。但是又完全不考虑各个作业的等待时间,因此导致了对长作业不友好的问题,甚至还会造成饥饿问题

高响应比优先算法(HRRN)

  1. 要综合考虑作业/进程的等待时间和要求服务的时间
  2. 在每次调度时先计算各个作业/进程的响应比,选择响应比最高的作业/进程为其服务。响应比=(等待时间+要求服务的时间)/要求服务的时间
  3. 既可用于作业调度,也可用于进程调度
  4. 非抢占式的算法。因此只有当前运行的作业/进程主动放弃处理机时(正常/异常完成,或主动阻塞),才需要调度,才需要计算响应比。调度时计算所有就绪进程的响应比,选择响应比最高的进程上处理机
  5. 优缺点:综合考虑了等待时间和运行时间(要求服务时间)。等待时间相同时,要求服务时间短的优先(SJF的优点)。要求服务时间相同时,等待时间长的优先(FCFS的优点)。对于长作业来说,随着等待时间越来越久,其响应比也会越来越大,从而避免了长作业饥饿的问题
  6. 不会导致饥饿

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