处理机调度算法解析：从FCFS到时间片轮转

"这篇资料主要讨论了操作系统中的处理机调度，包括就绪队列、不同级别的调度算法以及调度目标和准则。" 操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的程序，而处理机调度是操作系统核心功能之一，其主要任务是决定在多道程序环境下，哪个进程应该获得CPU执行。在描述中提到的就绪队列是指所有等待CPU的进程集合，这些进程已经准备好执行，只需要CPU资源即可。 处理机调度分为不同层次：高级调度（作业调度）、中级调度和低级调度（进程调度）。高级调度负责从外存的后备队列中挑选作业调入内存并创建进程，然后放入就绪队列；中级调度主要用于内存管理和对换，根据需要将进程在内存和外存之间进行调度；低级调度，即进程调度，是频率最高的，它从就绪队列中选择下一个进程执行。 调度算法的选择直接影响系统的性能和响应时间。常见的调度算法包括： 1. 先来先服务（FCFS）：按照进程到达就绪队列的先后顺序分配CPU。 2. 短作业优先（SJF，Shortest Job First）：优先选择预计运行时间最短的进程，可降低平均周转时间。 3. 高优先权优先（HPF，High Priority First）：优先级高的进程优先执行，可以是基于进程的紧迫性或其他属性。 4. 时间片轮转（RR，Round Robin）：每个进程分配一个固定的时间片，轮流执行，适合于分时系统，确保响应时间。 调度的目标通常包括： 1. 周转时间短：从进程提交到完成的总时间。 2. 平均带权周转时间：衡量服务时间与实际等待时间的比例，越接近1表示效率越高。 3. 响应时间快：用户输入到系统开始对输入做出反应的时间。 4. 系统吞吐量：单位时间内系统能完成的任务数量。 调度算法的选择需根据系统的具体需求，例如批处理系统可能更关注吞吐量，而交互式系统则注重响应时间。在实际操作系统中，可能会结合多种调度策略，以平衡各种目标。 处理机调度是操作系统设计的关键部分，其目标是优化资源分配，提高系统效率，同时满足用户的需求。通过对不同调度算法的理解和选择，可以实现更高效的系统运行。