線程資源分配調(diào)度策略

21/23線程資源分配調(diào)度策略第一部分調(diào)度策略簡(jiǎn)介 2第二部分調(diào)度策略分類 6第三部分時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度 9第四部分優(yōu)先級(jí)調(diào)度 11第五部分短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度 13第六部分最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度 16第七部分多級(jí)反饋調(diào)度 19第八部分搶占式和非搶占式調(diào)度 21

第一部分調(diào)度策略簡(jiǎn)介關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)調(diào)度策略的分類

1.調(diào)度策略可以分為兩類：全局調(diào)度策略和局部調(diào)度策略。全局調(diào)度策略將所有線程視為一個(gè)整體，并對(duì)所有線程進(jìn)行調(diào)度。局部調(diào)度策略將線程分為多個(gè)組，并對(duì)每個(gè)組內(nèi)的線程進(jìn)行調(diào)度。

2.全局調(diào)度策略的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，但缺點(diǎn)是效率較低。局部調(diào)度策略的優(yōu)點(diǎn)是效率較高，但缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。

3.最常見的全局調(diào)度策略是時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度。時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度將時(shí)間劃分為等長(zhǎng)的時(shí)段，并依次將每個(gè)線程分配一個(gè)時(shí)段。當(dāng)一個(gè)線程用完一個(gè)時(shí)段后，調(diào)度器會(huì)將該線程移到隊(duì)尾，并繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)線程。

時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略

1.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略是一種簡(jiǎn)單的全局調(diào)度策略。它將時(shí)間劃分為等長(zhǎng)的時(shí)段，并依次將每個(gè)線程分配一個(gè)時(shí)段。當(dāng)一個(gè)線程用完一個(gè)時(shí)段后，調(diào)度器會(huì)將該線程移到隊(duì)尾，并繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)線程。

2.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，并且可以保證每個(gè)線程都能得到運(yùn)行的機(jī)會(huì)。但缺點(diǎn)是它可能會(huì)導(dǎo)致上下文切換開銷過大，從而降低系統(tǒng)的性能。

3.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略的典型應(yīng)用場(chǎng)景包括批處理系統(tǒng)、交互式系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)。在批處理系統(tǒng)中，時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略可以保證每個(gè)作業(yè)都能得到運(yùn)行的機(jī)會(huì)。在交互式系統(tǒng)中，時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略可以保證每個(gè)用戶都能得到響應(yīng)。在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略可以保證每個(gè)任務(wù)都能在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)完成。

優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略

1.優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略是一種全局調(diào)度策略。它將線程分為多個(gè)優(yōu)先級(jí)，并根據(jù)線程的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行調(diào)度。優(yōu)先級(jí)較高的線程可以比優(yōu)先級(jí)較低的線程優(yōu)先獲得執(zhí)行機(jī)會(huì)。

2.優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，并且可以保證高優(yōu)先級(jí)的線程能夠優(yōu)先得到執(zhí)行。但缺點(diǎn)是它可能會(huì)導(dǎo)致低優(yōu)先級(jí)的線程無法得到運(yùn)行的機(jī)會(huì)。

3.優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略的典型應(yīng)用場(chǎng)景包括實(shí)時(shí)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略可以保證每個(gè)任務(wù)都能在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)完成。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略可以保證高優(yōu)先級(jí)的查詢能夠優(yōu)先得到執(zhí)行。

多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度策略

1.多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度策略是一種局部調(diào)度策略。它將線程分為多個(gè)隊(duì)列，并根據(jù)線程的運(yùn)行狀態(tài)和優(yōu)先級(jí)對(duì)線程進(jìn)行調(diào)度。

2.多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度策略的優(yōu)點(diǎn)是它可以根據(jù)線程的運(yùn)行狀態(tài)和優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整線程的調(diào)度策略，從而提高系統(tǒng)的性能。但缺點(diǎn)是它實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，并且可能會(huì)導(dǎo)致線程在隊(duì)列之間頻繁地移動(dòng)，從而降低系統(tǒng)的性能。

3.多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度策略的典型應(yīng)用場(chǎng)景包括操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。在操作系統(tǒng)中，多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度策略可以根據(jù)進(jìn)程的運(yùn)行狀態(tài)和優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整進(jìn)程的調(diào)度策略，從而提高系統(tǒng)的性能。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度策略可以根據(jù)查詢的運(yùn)行狀態(tài)和優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整查詢的調(diào)度策略，從而提高系統(tǒng)的性能。

輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略

1.輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略是一種全局調(diào)度策略。它將線程按照循環(huán)的方式進(jìn)行調(diào)度，即每個(gè)線程都會(huì)依次獲得一個(gè)時(shí)間片。當(dāng)一個(gè)線程用完一個(gè)時(shí)間片后，調(diào)度器會(huì)將該線程移到隊(duì)尾，并繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)線程。

2.輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，并且可以保證每個(gè)線程都能得到運(yùn)行的機(jī)會(huì)。但缺點(diǎn)是它可能會(huì)導(dǎo)致上下文切換開銷過大，從而降低系統(tǒng)的性能。

3.輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略的典型應(yīng)用場(chǎng)景包括批處理系統(tǒng)、交互式系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)。在批處理系統(tǒng)中，輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略可以保證每個(gè)作業(yè)都能得到運(yùn)行的機(jī)會(huì)。在交互式系統(tǒng)中，輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略可以保證每個(gè)用戶都能得到響應(yīng)。在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略可以保證每個(gè)任務(wù)都能在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)完成。

搶占式調(diào)度策略

1.搶占式調(diào)度策略是一種全局調(diào)度策略。當(dāng)一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的線程進(jìn)入就緒隊(duì)列時(shí)，調(diào)度器會(huì)立即剝奪當(dāng)前正在運(yùn)行的線程的CPU，并將CPU分配給新進(jìn)入的高優(yōu)先級(jí)線程。

2.搶占式調(diào)度策略的優(yōu)點(diǎn)是它可以保證高優(yōu)先級(jí)的線程能夠優(yōu)先得到執(zhí)行。但缺點(diǎn)是它可能會(huì)導(dǎo)致低優(yōu)先級(jí)的線程無法得到運(yùn)行的機(jī)會(huì)。

3.搶占式調(diào)度策略的典型應(yīng)用場(chǎng)景包括實(shí)時(shí)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，搶占式調(diào)度策略可以保證每個(gè)任務(wù)都能在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)完成。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，搶占式調(diào)度策略可以保證高優(yōu)先級(jí)的查詢能夠優(yōu)先得到執(zhí)行。調(diào)度策略簡(jiǎn)介

一、概述

調(diào)度策略是操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序用來決定如何將線程分配給可用的處理器或處理核心的算法。調(diào)度策略的目標(biāo)是確保所有線程都能夠及時(shí)地獲得所需的資源，并盡可能地提高系統(tǒng)的整體吞吐量和響應(yīng)時(shí)間。常見的調(diào)度策略包括：

*先來先服務(wù)（先進(jìn)先出，F(xiàn)IFO）

*輪轉(zhuǎn)調(diào)度（時(shí)間片輪轉(zhuǎn)）

*最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）

*最短剩余時(shí)間優(yōu)先（SRTF）

*高優(yōu)先級(jí)優(yōu)先

*最少松弛時(shí)間優(yōu)先

*最少松弛時(shí)間比率優(yōu)先

*完全公平調(diào)度

*優(yōu)先級(jí)繼承

*最近最少使用算法

*最遠(yuǎn)最少使用算法

二、先來先服務(wù)調(diào)度策略

先來先服務(wù)（FIFO）調(diào)度策略是一種最簡(jiǎn)單的調(diào)度策略，它按照線程到達(dá)系統(tǒng)的時(shí)間順序進(jìn)行調(diào)度。先到達(dá)的線程將首先得到處理，后到達(dá)的線程將等待前面的線程執(zhí)行完畢。FIFO調(diào)度策略易于理解和實(shí)現(xiàn)，但是它可能會(huì)導(dǎo)致某些線程長(zhǎng)時(shí)間等待，從而降低系統(tǒng)的整體吞吐量和響應(yīng)時(shí)間。

三、輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略

輪轉(zhuǎn)調(diào)度（時(shí)間片輪轉(zhuǎn)）策略是一種改進(jìn)的先來先服務(wù)調(diào)度策略，它將每個(gè)線程分配一個(gè)時(shí)間片。每個(gè)線程在自己的時(shí)間片內(nèi)執(zhí)行，當(dāng)時(shí)間片用完后，線程將被掛起，等待下一個(gè)時(shí)間片。當(dāng)所有線程都執(zhí)行完自己的時(shí)間片后，調(diào)度器將從頭開始重新分配時(shí)間片。輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略可以確保每個(gè)線程都能及時(shí)地獲得處理器的使用權(quán)，從而提高系統(tǒng)的整體吞吐量和響應(yīng)時(shí)間。但是，輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略可能會(huì)導(dǎo)致某些線程在執(zhí)行過程中被中斷，從而降低系統(tǒng)的性能。

四、最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度策略

最短作業(yè)優(yōu)先（SJF）調(diào)度策略是一種貪婪調(diào)度策略，它總是選擇剩余時(shí)間最短的線程來執(zhí)行。SJF調(diào)度策略可以確保系統(tǒng)在最短的時(shí)間內(nèi)完成所有線程的執(zhí)行，從而提高系統(tǒng)的整體吞吐量和響應(yīng)時(shí)間。但是，SJF調(diào)度策略難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗枰烂總€(gè)線程的剩余時(shí)間。在實(shí)際系統(tǒng)中，通常使用一種近似的算法來估計(jì)每個(gè)線程的剩余時(shí)間，例如，使用線程的執(zhí)行歷史記錄來估計(jì)其剩余時(shí)間。

五、最短剩余時(shí)間優(yōu)先調(diào)度策略

最短剩余時(shí)間優(yōu)先（SRTF）調(diào)度策略是一種動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略，它根據(jù)線程的剩余時(shí)間來動(dòng)態(tài)地調(diào)整線程的優(yōu)先級(jí)。SRTF調(diào)度策略可以確保系統(tǒng)在最短的時(shí)間內(nèi)完成所有線程的執(zhí)行，從而提高系統(tǒng)的整體吞吐量和響應(yīng)時(shí)間。SRTF調(diào)度策略比SJF調(diào)度策略更容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗恍枰烂總€(gè)線程的剩余時(shí)間。但是，SRTF調(diào)度策略可能會(huì)導(dǎo)致某些線程長(zhǎng)時(shí)間等待，從而降低系統(tǒng)的整體吞吐量和響應(yīng)時(shí)間。第二部分調(diào)度策略分類關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)先來先服務(wù)調(diào)度

1.先來先服務(wù)調(diào)度（First-Come-First-Serve，F(xiàn)CFS）是一種簡(jiǎn)單的調(diào)度算法，它根據(jù)作業(yè)到達(dá)的時(shí)間順序來為作業(yè)分配資源。

2.這種算法易于理解和實(shí)現(xiàn)，它可以保證每個(gè)作業(yè)都會(huì)被執(zhí)行，但它并沒有考慮作業(yè)的優(yōu)先級(jí)和時(shí)間緊迫性，因此可能會(huì)導(dǎo)致某些作業(yè)等待時(shí)間過長(zhǎng)。

3.先來先服務(wù)調(diào)度算法通常用于沒有作業(yè)優(yōu)先級(jí)或時(shí)間限制的系統(tǒng)中。

輪詢調(diào)度

1.輪詢調(diào)度（Round-Robin，RR）是一種時(shí)間片調(diào)度算法，它將時(shí)間劃分為固定長(zhǎng)度的時(shí)間片，并依次將每個(gè)作業(yè)分配一個(gè)時(shí)間片來執(zhí)行。

2.當(dāng)一個(gè)作業(yè)在一個(gè)時(shí)間片內(nèi)沒有完成執(zhí)行，那么它會(huì)被掛起，并在下一個(gè)時(shí)間片中繼續(xù)執(zhí)行。輪詢調(diào)度算法可以保證每個(gè)作業(yè)都會(huì)被公平地執(zhí)行，但它可能會(huì)導(dǎo)致某些作業(yè)等待時(shí)間過長(zhǎng)。

3.輪詢調(diào)度算法通常用于需要快速響應(yīng)的系統(tǒng)中，例如交互式系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)。

優(yōu)先級(jí)調(diào)度

1.優(yōu)先級(jí)調(diào)度（PriorityScheduling）是一種根據(jù)作業(yè)的優(yōu)先級(jí)來為作業(yè)分配資源的調(diào)度算法。

2.優(yōu)先級(jí)高的作業(yè)會(huì)被優(yōu)先執(zhí)行，而優(yōu)先級(jí)低的作業(yè)會(huì)被延遲執(zhí)行。優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法可以保證高優(yōu)先級(jí)的作業(yè)能夠及時(shí)完成，但它可能會(huì)導(dǎo)致低優(yōu)先級(jí)的作業(yè)等待時(shí)間過長(zhǎng)。

3.優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法通常用于需要保證某些作業(yè)及時(shí)完成的系統(tǒng)中，例如批處理系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)。

多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度

1.多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度（MultilevelFeedbackQueueScheduling）是一種將作業(yè)劃分為多個(gè)等級(jí)的調(diào)度算法。

2.每個(gè)等級(jí)都有自己的時(shí)間片和優(yōu)先級(jí)，作業(yè)在不同等級(jí)之間移動(dòng)。

3.多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法可以保證不同優(yōu)先級(jí)的作業(yè)都能被公平地執(zhí)行，同時(shí)也可以避免低優(yōu)先級(jí)的作業(yè)無限期地等待。

彩票調(diào)度

1.彩票調(diào)度（LotteryScheduling）是一種將作業(yè)分配給多個(gè)處理器或資源的調(diào)度算法。

2.每個(gè)作業(yè)都會(huì)被分配一個(gè)彩票，彩票越多，作業(yè)被選中的概率就越大。

3.彩票調(diào)度算法可以實(shí)現(xiàn)作業(yè)負(fù)載均衡，并可以提高系統(tǒng)吞吐量。

實(shí)時(shí)調(diào)度

1.實(shí)時(shí)調(diào)度（Real-TimeScheduling）是一種專門為實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的調(diào)度算法。

2.實(shí)時(shí)調(diào)度算法可以保證實(shí)時(shí)任務(wù)在指定的時(shí)間內(nèi)完成。

3.實(shí)時(shí)調(diào)度算法通常使用優(yōu)先級(jí)調(diào)度或彩票調(diào)度算法作為基礎(chǔ)，并加入了一些額外的機(jī)制來保證實(shí)時(shí)任務(wù)的及時(shí)性。一、線程調(diào)度策略分類

根據(jù)調(diào)度決策時(shí)考慮的信息，線程調(diào)度策略可分為以下幾類：

1.非搶占式調(diào)度

非搶占式調(diào)度策略，也稱作協(xié)同調(diào)度策略，是指一旦線程開始執(zhí)行，它會(huì)一直執(zhí)行下去，直到它自身主動(dòng)放棄CPU資源或執(zhí)行完畢為止。在這種調(diào)度策略下，線程不會(huì)被其他線程搶占CPU資源。

2.搶占式調(diào)度

搶占式調(diào)度策略，也稱作搶先式調(diào)度策略，是指當(dāng)一個(gè)線程正在執(zhí)行時(shí)，如果另一個(gè)線程具有更高的優(yōu)先級(jí)，則該線程可以搶占CPU資源，從而導(dǎo)致正在執(zhí)行的線程暫停執(zhí)行。搶占式調(diào)度策略可以保證高優(yōu)先級(jí)的線程能夠及時(shí)得到執(zhí)行，從而提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

3.靜態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度

靜態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略，也稱作固定優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略，是指在系統(tǒng)運(yùn)行之前，為每個(gè)線程分配一個(gè)固定的優(yōu)先級(jí)。在調(diào)度時(shí)，優(yōu)先級(jí)較高的線程總是優(yōu)先于優(yōu)先級(jí)較低的線程。靜態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，但缺乏靈活性。

4.動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度

動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略，也稱作可變優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略，是指在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，可以根據(jù)線程的執(zhí)行情況動(dòng)態(tài)地調(diào)整線程的優(yōu)先級(jí)。動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略可以根據(jù)線程的執(zhí)行時(shí)間、資源使用情況等因素來調(diào)整線程的優(yōu)先級(jí)，從而提高系統(tǒng)的性能。

5.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度

時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略，也稱作時(shí)間片循環(huán)調(diào)度策略、輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略，是指將CPU時(shí)間劃分為若干個(gè)時(shí)間片，每個(gè)線程在獲得CPU資源后，只能執(zhí)行一個(gè)時(shí)間片。當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行完一個(gè)時(shí)間片后，它會(huì)被掛起，而下一個(gè)線程開始執(zhí)行。時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度策略可以保證每個(gè)線程都能公平地獲得CPU資源，從而提高系統(tǒng)的吞吐量。

6.多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度

多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度策略，也稱作多級(jí)反饋調(diào)度策略、多級(jí)隊(duì)列調(diào)度策略，是指將線程劃分為多個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列都有自己的調(diào)度策略。高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的線程優(yōu)先于低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的線程。當(dāng)一個(gè)線程在高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中執(zhí)行完一個(gè)時(shí)間片后，它會(huì)被降級(jí)到低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中。多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度策略可以兼顧高優(yōu)先級(jí)線程和低優(yōu)先級(jí)線程的執(zhí)行，從而提高系統(tǒng)的整體性能。

7.最優(yōu)調(diào)度

最優(yōu)調(diào)度策略，是指在所有可能的調(diào)度策略中，選擇最優(yōu)的調(diào)度策略。最優(yōu)調(diào)度策略可以最大限度地提高系統(tǒng)的性能，但它通常很難實(shí)現(xiàn)。第三部分時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)【時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度】：

1.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度（RR）是一種多任務(wù)操作系統(tǒng)中常用的線程調(diào)度算法，它將每個(gè)線程分配一個(gè)固定大小的時(shí)間片，并按照循環(huán)的方式依次執(zhí)行每個(gè)線程。當(dāng)正在執(zhí)行的線程的時(shí)間片用完后，調(diào)度程序?qū)哑鋸腃PU中移除，并將其放在就緒隊(duì)列的末尾，然后從就緒隊(duì)列中選擇下一個(gè)線程來執(zhí)行。

2.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度可以確保每個(gè)線程都會(huì)公平地獲得CPU時(shí)間，同時(shí)也可以避免某個(gè)線程長(zhǎng)時(shí)間占用CPU而導(dǎo)致其他線程無法執(zhí)行。

3.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易懂、實(shí)現(xiàn)方便，并且可以保證每個(gè)線程都有機(jī)會(huì)得到執(zhí)行，因此被廣泛應(yīng)用于各種操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序中。

【時(shí)間片長(zhǎng)度的選擇】：

時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度

時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度（Time-SlicedRound-RobinScheduling，TSRR）是一種常見的進(jìn)程調(diào)度算法，它通過將時(shí)間劃分為等長(zhǎng)的時(shí)段（稱為時(shí)間片），然后讓每個(gè)進(jìn)程在每個(gè)時(shí)間片內(nèi)運(yùn)行一定時(shí)間，給每個(gè)進(jìn)程分配一個(gè)固定的時(shí)間片，確保每個(gè)進(jìn)程都能在一定的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行。

時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度的基本原理是：當(dāng)一個(gè)進(jìn)程開始執(zhí)行時(shí)，給它一個(gè)固定的時(shí)間片，如果在時(shí)間片用完之前進(jìn)程沒有結(jié)束，則將該進(jìn)程移到就緒隊(duì)列的隊(duì)尾，然后選擇下一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行。如果在時(shí)間片用完之前進(jìn)程結(jié)束了，則選擇下一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行。

時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度的主要優(yōu)點(diǎn)包括：

-公平性：每個(gè)進(jìn)程都能在一定的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行，避免了某些進(jìn)程長(zhǎng)時(shí)間占用CPU資源的情況。

-響應(yīng)性：當(dāng)一個(gè)進(jìn)程被調(diào)度后，它可以在很短的時(shí)間內(nèi)開始執(zhí)行，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)性。

-簡(jiǎn)單性：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法相對(duì)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)和管理。

時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度的主要缺點(diǎn)包括：

-低效率：由于每個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行過程中可能會(huì)被中斷并重新調(diào)度，因此會(huì)增加系統(tǒng)的開銷，降低系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

-不適合實(shí)時(shí)系統(tǒng)：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法不適合對(duì)時(shí)延要求較高的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，因?yàn)樵跁r(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法中，每個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行時(shí)間是不確定的，可能會(huì)出現(xiàn)某些進(jìn)程長(zhǎng)時(shí)間無法執(zhí)行的情況，從而導(dǎo)致實(shí)時(shí)任務(wù)無法及時(shí)完成。

時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

1.將所有就緒進(jìn)程放入一個(gè)隊(duì)列中。

2.選擇隊(duì)列中的第一個(gè)進(jìn)程，并給它一個(gè)固定的時(shí)間片。

3.讓該進(jìn)程執(zhí)行，直到時(shí)間片用完或進(jìn)程結(jié)束。

4.如果時(shí)間片用完，則將該進(jìn)程移到就緒隊(duì)列的隊(duì)尾。

5.如果進(jìn)程結(jié)束，則選擇下一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行。

6.重復(fù)步驟2-5，直到所有進(jìn)程都結(jié)束。

時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法的性能主要取決于時(shí)間片的長(zhǎng)度。如果時(shí)間片太短，則會(huì)導(dǎo)致頻繁的進(jìn)程切換，從而增加系統(tǒng)的開銷。如果時(shí)間片太長(zhǎng)，則會(huì)導(dǎo)致某些進(jìn)程長(zhǎng)時(shí)間占用CPU資源，從而降低系統(tǒng)的公平性和響應(yīng)性。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)系統(tǒng)的具體情況來選擇合適的時(shí)間片長(zhǎng)度。

時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法在許多操作系統(tǒng)中都被廣泛使用，包括Unix、Linux、Windows等。它是一種簡(jiǎn)單、有效、公平的進(jìn)程調(diào)度算法，能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用程序的需求。第四部分優(yōu)先級(jí)調(diào)度關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)【優(yōu)先級(jí)調(diào)度】：

1.基本思想是根據(jù)進(jìn)程或者線程的優(yōu)先級(jí)來分配CPU資源。當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程或者線程同時(shí)請(qǐng)求使用CPU時(shí)，優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程或者線程會(huì)優(yōu)先獲得CPU資源。

2.優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法包括：

-先來先服務(wù)（first-come-first-served，F(xiàn)CFS）：按照進(jìn)程或者線程到達(dá)的時(shí)間順序來分配CPU資源。

-短作業(yè)優(yōu)先（shortestjobfirst，SJF）：按照進(jìn)程或者線程所需的執(zhí)行時(shí)間順序來分配CPU資源。

-高響應(yīng)比優(yōu)先（highestresponserationext，HRRN）：按照進(jìn)程或者線程的響應(yīng)比（等待時(shí)間與執(zhí)行時(shí)間的比率）來分配CPU資源。

-最短剩余時(shí)間優(yōu)先（shortestremainingtimenext，SRTN）：按照進(jìn)程或者線程剩余的執(zhí)行時(shí)間順序來分配CPU資源。

3.優(yōu)點(diǎn)：

-實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，開銷小。

-可以保證高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程或者線程獲得優(yōu)先服務(wù)。

4.缺點(diǎn)：

-不考慮進(jìn)程或者線程的依賴關(guān)系，可能導(dǎo)致低優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程或者線程長(zhǎng)時(shí)間等待。

-可能出現(xiàn)優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，即低優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程或者線程因?yàn)榈却邇?yōu)先級(jí)的進(jìn)程或者線程而導(dǎo)致自己的優(yōu)先級(jí)提高，從而獲得服務(wù)優(yōu)先權(quán)。

【優(yōu)先級(jí)繼承】：

#優(yōu)先級(jí)調(diào)度

概述

優(yōu)先級(jí)調(diào)度是一種線程調(diào)度算法，它根據(jù)線程的優(yōu)先級(jí)來分配和調(diào)度CPU時(shí)間。優(yōu)先級(jí)高的線程將比優(yōu)先級(jí)低的線程獲得更多的CPU時(shí)間。

優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的分類

優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法可以分為兩大類：非搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法和搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法。

*非搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法該算法一旦將CPU分配給某個(gè)線程，則該線程將一直執(zhí)行，直到它完成或阻塞。即使有更高優(yōu)先級(jí)的線程就緒，也不會(huì)搶占正在執(zhí)行的線程。

*搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法該算法允許更高優(yōu)先級(jí)的線程搶占正在執(zhí)行的線程，以獲得CPU時(shí)間。

非搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法

非搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的典型代表是固定優(yōu)先級(jí)算法。

*固定優(yōu)先級(jí)算法該算法為每個(gè)線程分配一個(gè)固定不變的優(yōu)先級(jí)。線程的優(yōu)先級(jí)通常是根據(jù)其重要性或緊迫性來決定的。具有較高優(yōu)先級(jí)的線程將比具有較低優(yōu)先級(jí)的線程獲得更多的CPU時(shí)間。

搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法

搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的典型代表是基于優(yōu)先級(jí)的時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法。

*基于優(yōu)先級(jí)的時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法該算法將所有就緒線程放入一個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中，優(yōu)先級(jí)高的線程排在隊(duì)列的前面。每個(gè)線程被分配一個(gè)時(shí)間片，當(dāng)一個(gè)線程的時(shí)間片用完后，它將被從CPU中搶占，并將CPU分配給優(yōu)先級(jí)更高的線程。

優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

*優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，并且開銷較小。

*優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法可以保證高優(yōu)先級(jí)的線程獲得足夠的CPU時(shí)間，從而避免低優(yōu)先級(jí)的線程餓死。

缺點(diǎn)：

*優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法可能導(dǎo)致低優(yōu)先級(jí)的線程長(zhǎng)時(shí)間等待，從而降低系統(tǒng)的吞吐量。

*優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法可能會(huì)導(dǎo)致優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)，即低優(yōu)先級(jí)的線程可能搶占高優(yōu)先級(jí)的線程，從而導(dǎo)致高優(yōu)先級(jí)的線程無法及時(shí)執(zhí)行。

小結(jié)

優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法是一種常用的線程調(diào)度算法，它根據(jù)線程的優(yōu)先級(jí)來分配和調(diào)度CPU時(shí)間。優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法可以分為兩大類：非搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法和搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法。非搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的典型代表是固定優(yōu)先級(jí)算法，而搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的典型代表是基于優(yōu)先級(jí)的時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法。優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法具有簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)、開銷較小、可以保證高優(yōu)先級(jí)的線程獲得足夠的CPU時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，但也存在可能導(dǎo)致低優(yōu)先級(jí)的線程長(zhǎng)時(shí)間等待、可能導(dǎo)致優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)等缺點(diǎn)。第五部分短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)【短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度】：

1.作業(yè)優(yōu)先級(jí)評(píng)估：根據(jù)作業(yè)占用系統(tǒng)資源、運(yùn)行時(shí)間等因素，選擇優(yōu)先級(jí)更高的作業(yè)率先執(zhí)行。

2.等待作業(yè)排序：將等待隊(duì)列按照作業(yè)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序，每次從隊(duì)列頭部選擇優(yōu)先級(jí)最高的作業(yè)執(zhí)行。

3.高優(yōu)先級(jí)作業(yè)搶占：當(dāng)高優(yōu)先級(jí)作業(yè)到達(dá)系統(tǒng)時(shí)，會(huì)搶占當(dāng)前正在執(zhí)行的較低優(yōu)先級(jí)作業(yè)，使其暫停執(zhí)行，高優(yōu)先級(jí)作業(yè)優(yōu)先執(zhí)行。

【作業(yè)運(yùn)行時(shí)間預(yù)測(cè)】：

短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度（SJF）

概述

短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度（ShortestJobFirst，SJF）是一種非搶占式調(diào)度算法，旨在為具有最短執(zhí)行時(shí)間的進(jìn)程或作業(yè)提供優(yōu)先級(jí)。該算法基于以下假設(shè)：

-作業(yè)的執(zhí)行時(shí)間已知或可以估計(jì)。

-較短的作業(yè)等待時(shí)間更少，因此整體系統(tǒng)吞吐量更高。

算法實(shí)現(xiàn)

SJF算法按照以下步驟實(shí)現(xiàn)：

1.從就緒隊(duì)列中選擇具有最短執(zhí)行時(shí)間的作業(yè)。

2.將選定的作業(yè)分配給可用的處理器。

3.當(dāng)作業(yè)完成執(zhí)行時(shí)，將其從處理器中移除并更新就緒隊(duì)列。

4.重復(fù)步驟1-3，直到所有作業(yè)都完成執(zhí)行。

變體

SJF算法有多種變體，其中最常見的是：

-非搶占式SJF（Non-preemptiveSJF）：一旦作業(yè)被分配給處理器，它將在整個(gè)執(zhí)行期間獨(dú)占處理器，即使有其他作業(yè)具有更短的執(zhí)行時(shí)間。

-搶占式SJF（PreemptiveSJF）：如果就緒隊(duì)列中有其他作業(yè)具有更短的執(zhí)行時(shí)間，正在執(zhí)行的作業(yè)可以被中斷并重新安排，以便新作業(yè)可以立即執(zhí)行。

優(yōu)點(diǎn)

-減少平均等待時(shí)間：SJF算法可以減少平均等待時(shí)間，因?yàn)槎套鳂I(yè)總是優(yōu)先執(zhí)行，從而減少了它們?cè)诰途w隊(duì)列中等待的時(shí)間。

-提高系統(tǒng)吞吐量：通過減少平均等待時(shí)間，SJF算法可以提高系統(tǒng)吞吐量，因?yàn)楦嗟淖鳂I(yè)可以在單位時(shí)間內(nèi)完成執(zhí)行。

-易于實(shí)現(xiàn)：SJF算法相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗恍枰櫨途w隊(duì)列中作業(yè)的執(zhí)行時(shí)間，并選擇具有最短執(zhí)行時(shí)間的作業(yè)。

缺點(diǎn)

-饑餓問題：SJF算法可能會(huì)導(dǎo)致饑餓問題，即某些作業(yè)由于執(zhí)行時(shí)間較長(zhǎng)而無法得到執(zhí)行的機(jī)會(huì)。這是因?yàn)镾JF算法總是優(yōu)先選擇短作業(yè)，而忽略了長(zhǎng)作業(yè)。

-依賴準(zhǔn)確的執(zhí)行時(shí)間估計(jì)：SJF算法的性能嚴(yán)重依賴于對(duì)作業(yè)執(zhí)行時(shí)間的準(zhǔn)確估計(jì)。如果執(zhí)行時(shí)間估計(jì)不準(zhǔn)確，則SJF算法可能會(huì)做出錯(cuò)誤的調(diào)度決策，導(dǎo)致整體系統(tǒng)性能下降。

-不適用于交互式系統(tǒng)：SJF算法不適用于交互式系統(tǒng)，因?yàn)榻换ナ较到y(tǒng)需要對(duì)用戶輸入做出快速響應(yīng)。在SJF算法中，交互式作業(yè)可能會(huì)被長(zhǎng)時(shí)間的計(jì)算密集型作業(yè)阻塞，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)不佳。

應(yīng)用場(chǎng)景

SJF算法通常適用于以下場(chǎng)景：

-批處理系統(tǒng)：SJF算法適用于批處理系統(tǒng)，因?yàn)榕幚碜鳂I(yè)通常具有明確的執(zhí)行時(shí)間，并且不需要快速響應(yīng)。

-實(shí)時(shí)系統(tǒng)：搶占式SJF算法適用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)，因?yàn)閷?shí)時(shí)系統(tǒng)需要對(duì)事件做出快速響應(yīng)。在搶占式SJF算法中，具有更短截止時(shí)間的作業(yè)可以中斷正在執(zhí)行的作業(yè)，以便立即執(zhí)行。

總結(jié)

SJF算法是一種簡(jiǎn)單的非搶占式調(diào)度算法，旨在減少平均等待時(shí)間和提高系統(tǒng)吞吐量。然而，SJF算法也存在饑餓問題和對(duì)執(zhí)行時(shí)間估計(jì)依賴性強(qiáng)的缺點(diǎn)。因此，SJF算法通常適用于批處理系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)，但不適用于交互式系統(tǒng)。第六部分最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)【最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度】：

1.最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度（HighestResponseRatioFirst，簡(jiǎn)稱HRRF）是一種動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法。HRRF算法為每個(gè)線程動(dòng)態(tài)計(jì)算一個(gè)響應(yīng)比，并根據(jù)響應(yīng)比對(duì)線程進(jìn)行調(diào)度。響應(yīng)比等于線程的等待時(shí)間加上執(zhí)行時(shí)間再除以執(zhí)行時(shí)間。

2.HRRF算法通過跟蹤每個(gè)線程的響應(yīng)比來確定下一個(gè)要運(yùn)行的線程。響應(yīng)比最高的線程將獲得最高的優(yōu)先級(jí)，并首先被調(diào)度執(zhí)行。HRRF算法可以保證每個(gè)線程都能在有限的時(shí)間內(nèi)獲得執(zhí)行機(jī)會(huì)，避免長(zhǎng)期饑餓的現(xiàn)象。

3.HRRF算法的優(yōu)點(diǎn)是能夠保證每個(gè)線程都能在有限的時(shí)間內(nèi)獲得執(zhí)行機(jī)會(huì)，避免長(zhǎng)期饑餓的現(xiàn)象。HRRF算法的缺點(diǎn)是計(jì)算開銷大，并且需要維護(hù)每個(gè)線程的等待時(shí)間和執(zhí)行時(shí)間，這可能會(huì)導(dǎo)致額外的開銷。

【搶占式最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度】：

最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度（HRRN）

最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度（HRRN）是一種動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法，它根據(jù)進(jìn)程的響應(yīng)比來確定進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)。響應(yīng)比定義為進(jìn)程等待時(shí)間與運(yùn)行時(shí)間的比值。響應(yīng)比高的進(jìn)程具有更高的優(yōu)先級(jí)，因此它更有可能被調(diào)度執(zhí)行。

算法描述

HRRN算法的具體實(shí)現(xiàn)如下：

1.計(jì)算每個(gè)進(jìn)程的響應(yīng)比。

2.將進(jìn)程按響應(yīng)比從高到低排序。

3.從排序后的隊(duì)列中選擇響應(yīng)比最高的進(jìn)程執(zhí)行。

4.當(dāng)進(jìn)程執(zhí)行完畢或被阻塞時(shí)，重新計(jì)算所有進(jìn)程的響應(yīng)比并重新排序。

5.重復(fù)步驟3和步驟4，直到所有進(jìn)程都執(zhí)行完畢。

算法特性

HRRN算法具有以下特性：

*優(yōu)先考慮長(zhǎng)時(shí)間等待的進(jìn)程。HRRN算法通過計(jì)算進(jìn)程的響應(yīng)比來確定進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)。響應(yīng)比高的進(jìn)程具有更高的優(yōu)先級(jí)，因此它更有可能被調(diào)度執(zhí)行。這確保了長(zhǎng)時(shí)間等待的進(jìn)程能夠優(yōu)先執(zhí)行，從而縮短它們的等待時(shí)間。

*對(duì)短作業(yè)有利。HRRN算法對(duì)短作業(yè)有利，因?yàn)槎套鳂I(yè)的響應(yīng)比通常較高。這確保了短作業(yè)能夠快速執(zhí)行，從而提高系統(tǒng)的吞吐量。

*可能導(dǎo)致長(zhǎng)作業(yè)饑餓。HRRN算法可能會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)作業(yè)饑餓，因?yàn)殚L(zhǎng)作業(yè)的響應(yīng)比通常較低。這使得長(zhǎng)作業(yè)很難獲得CPU時(shí)間，從而導(dǎo)致它們等待時(shí)間很長(zhǎng)。

*開銷大。HRRN算法的開銷相對(duì)較大，因?yàn)樗枰粩嗟赜?jì)算進(jìn)程的響應(yīng)比并重新排序進(jìn)程隊(duì)列。這可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生負(fù)面影響。

適用場(chǎng)景

HRRN算法適用于以下場(chǎng)景：

*需要優(yōu)先考慮長(zhǎng)時(shí)間等待的進(jìn)程。例如，在交互式系統(tǒng)中，需要優(yōu)先考慮用戶進(jìn)程，因?yàn)橛脩暨M(jìn)程通常具有較高的響應(yīng)比。

*需要提高系統(tǒng)的吞吐量。例如，在批處理系統(tǒng)中，需要提高系統(tǒng)的吞吐量，因?yàn)榕幚碜鳂I(yè)通常是短作業(yè)。

*對(duì)系統(tǒng)開銷不敏感。例如，在高性能計(jì)算系統(tǒng)中，系統(tǒng)開銷通常不是主要問題。

性能分析

HRRN算法的性能通常比其他動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法要好。在大多數(shù)情況下，HRRN算法能夠提供較短的平均等待時(shí)間和較高的系統(tǒng)吞吐量。然而，HRRN算法也可能導(dǎo)致長(zhǎng)作業(yè)饑餓。

總結(jié)

HRRN算法是一種動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法，它根據(jù)進(jìn)程的響應(yīng)比來確定進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)。HRRN算法具有優(yōu)先考慮長(zhǎng)時(shí)間等待的進(jìn)程、對(duì)短作業(yè)有利、可能導(dǎo)致長(zhǎng)作業(yè)饑餓、開銷大等特性。HRRN算法適用于需要優(yōu)先考慮長(zhǎng)時(shí)間等待的進(jìn)程、需要提高系統(tǒng)的吞吐量、對(duì)系統(tǒng)開銷不敏感等場(chǎng)景。第七部分多級(jí)反饋調(diào)度關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)【多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度】：

1.多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度是一種多級(jí)隊(duì)列調(diào)度算法，將作業(yè)分成多個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列都有自己的調(diào)度策略。

2.當(dāng)一個(gè)作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，它被分配到一個(gè)隊(duì)列，該隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)根據(jù)作業(yè)的類型和資源需求來確定。

3.當(dāng)一個(gè)隊(duì)列中的作業(yè)等待時(shí)間超過一定的時(shí)間，它將被提升到一個(gè)更高的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，以便它能夠盡快獲得資源。

【多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度的優(yōu)點(diǎn)】：

#多級(jí)反饋調(diào)度

多級(jí)反饋調(diào)度策略是一種分時(shí)調(diào)度算法，它將進(jìn)程按優(yōu)先級(jí)劃分為多個(gè)隊(duì)列，并根據(jù)優(yōu)先級(jí)分配不同的時(shí)間片。優(yōu)先級(jí)高的隊(duì)列具有較短的時(shí)間片，而優(yōu)先級(jí)低的隊(duì)列具有較長(zhǎng)的時(shí)間片。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程在某個(gè)隊(duì)列中耗盡了其時(shí)間片，它將被移至優(yōu)先級(jí)較低的隊(duì)列，并獲得一個(gè)新的時(shí)間片。

多級(jí)反饋調(diào)度策略的主要優(yōu)點(diǎn)是，它可以為不同類型的進(jìn)程提供不同的服務(wù)質(zhì)量。優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程可以獲得較快的響應(yīng)時(shí)間，而優(yōu)先級(jí)低的進(jìn)程也可以獲得合理的執(zhí)行時(shí)間。此外，多級(jí)反饋調(diào)度策略還可以防止某個(gè)進(jìn)程獨(dú)占處理器，從而提高系統(tǒng)的整體吞吐量。

多級(jí)反饋調(diào)度策略的實(shí)現(xiàn)方式有很多種，其中一種最常見的方式是采用多級(jí)隊(duì)列。多級(jí)隊(duì)列將進(jìn)程按優(yōu)先級(jí)劃分為多個(gè)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列都有自己的時(shí)間片。當(dāng)一個(gè)進(jìn)程在一個(gè)隊(duì)列中耗盡了其時(shí)間片，它將被移至優(yōu)先級(jí)較低的隊(duì)列，并獲得一個(gè)新的時(shí)間片。

另一種實(shí)現(xiàn)方式是采用優(yōu)先級(jí)衰減。優(yōu)先級(jí)衰減是指隨著進(jìn)程在系統(tǒng)中駐留的時(shí)間變長(zhǎng)，其優(yōu)先級(jí)會(huì)逐漸降低。這可以防止某個(gè)進(jìn)程獨(dú)占處理器，并確保系統(tǒng)中的所有進(jìn)程都能獲得公平的服務(wù)。

多級(jí)反饋調(diào)度策略是一種非常有效的調(diào)度算法，它可以為不同類型的進(jìn)程提供不同的服務(wù)質(zhì)量，并提高系統(tǒng)的整體吞吐量。因此，多級(jí)反饋調(diào)度策略在許多操作系統(tǒng)中都被廣泛采用。

多級(jí)反饋調(diào)度的優(yōu)點(diǎn)

多級(jí)反饋調(diào)度策略具有以下優(yōu)點(diǎn)：

*為不同類型的進(jìn)程提供不同的服務(wù)質(zhì)量。優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程可以獲得較快的響應(yīng)時(shí)間，而優(yōu)先級(jí)低的進(jìn)程也可以獲得合理的執(zhí)行時(shí)間。

*防止某個(gè)進(jìn)程獨(dú)占處理器，從而提高系統(tǒng)的整體吞吐量。

*實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。

多級(jí)反饋調(diào)度的缺點(diǎn)

多級(jí)反饋調(diào)度策略也存在一些缺點(diǎn)：

*需要對(duì)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分類，這可能會(huì)導(dǎo)致一些主觀因素的影響。

*需要對(duì)不同的隊(duì)列分配時(shí)間片，這可能會(huì)導(dǎo)致某些隊(duì)列的進(jìn)程等待時(shí)間過長(zhǎng)。

*當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載較高時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的進(jìn)程可能會(huì)被餓死。

多級(jí)反饋調(diào)度的應(yīng)用

多級(jí)反饋調(diào)度策略被廣泛應(yīng)用于各種操作系統(tǒng)中，包括Linux、Windows和macOS。在Linux中，多級(jí)反饋調(diào)度策略被稱為完全公平調(diào)度程序(CompletelyFairScheduler,CFS)。CFS將進(jìn)程按優(yōu)先級(jí)劃分為兩個(gè)隊(duì)列：實(shí)時(shí)隊(duì)列和普通隊(duì)列。實(shí)時(shí)隊(duì)列具有較高的優(yōu)先級(jí)，而普通隊(duì)列具有較低的優(yōu)先級(jí)。CFS根據(jù)進(jìn)程在隊(duì)列中的位置分配時(shí)間片，并使用優(yōu)先級(jí)衰減算法來降低進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)。

參考文獻(xiàn)

*[Linux完全公平調(diào)度程序](/doc/Documentation/scheduler/sched-design-CFS.txt)

*[Win