操作系统原理:5-CPU调度5.21

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CPU调度是操作系统中非常重要的一个部分,它负责决定哪个进程可以使用CPU、何时可以使用以及使用多长时间。CPU调度算法的好坏直接影响着操作系统的性能和效率。在操作系统原理中,有5个重要的CPU调度算法,包括先来先服务调度(FCFS)、最短作业优先调度(SJF)、优先权调度、时间片轮转调度和多级反馈队列调度。每种调度算法都有其特点和适用的场景,下面将对这5种CPU调度算法进行详细的分析和总结,希望能够为大家理解和应用CPU调度算法提供帮助。 首先是先来先服务调度(FCFS)算法,这是最简单的调度算法之一。它的原理是按照进程到达的先后顺序进行调度,即先到达的进程先被调度执行,没有抢占的特性。FCFS算法实现简单,但是可能会出现“饥饿”现象,即长作业占用CPU时间过长,导致短作业一直等待。因此FCFS算法适合于作业的到达率和作业的长度能够预先知道的场景。 接下来是最短作业优先调度(SJF)算法,它的原理是优先调度执行执行时间最短的进程。SJF算法可能会出现“饥饿”现象,长作业可能会一直等待。为了避免“饥饿”现象,可以采用抢占式的最短作业优先调度(SRTF)算法。SJF算法适用于平均作业长度能够预先知道的场景,可以最大程度地减少平均等待时间。 第三种是优先权调度算法,它的原理是根据进程的优先权进行调度。优先级高的进程先被调度执行,可以根据优先级的不同形式来设计不同的算法,例如静态优先级和动态优先级。优先权调度算法适用于实时系统,可以确保高优先级的任务得到及时处理。 时间片轮转调度算法是一种循环调度算法,每个进程被分配一个时间片,当时间片用完后,进程被放到队尾等待。时间片轮转调度算法公平,可以避免长作业占用CPU过长的问题,但是切换进程的开销较大,适用于多任务处理的场景。 最后是多级反馈队列调度算法,它结合了优先权调度和时间片轮转调度的特点,将进程分配到不同的队列中,每个队列具有不同的优先级和时间片大小。多级反馈队列调度算法适用于处理不同优先级的作业,可以根据作业的特点动态地调整优先级和时间片的大小。 总的来说,不同的CPU调度算法具有不同的特点和适用的场景,在实际应用中需要根据具体的情况选择合适的算法来提高系统的性能和效率。希望以上对5种CPU调度算法的总结和分析能够对大家有所帮助。