文章目录
- 一、先来先服务（FCFS）调度算法
- 二、最短作业优先（SJF）算法
- 1. 非抢占式SJF
- 2. 抢占式SJF
- 三、优先级调度算法
- 1. 非抢占式优先级调度算法
- 2. 抢占式优先级调度算法
- 四、时间片轮转（RR）算法
- 五、多级队列调度
一、先来先服务（FCFS）调度算法
非抢占式调度，选择就绪队列中等待最长时间的进程。
评价：简单；系统开销小；对长进程有优势；更利于多CPU处理的进程。
带权周转时间=周转时间/服务时间
例子：下图中，P1到P5五个进程根据到达时间，每个进程结束之后，下一个进程才开始运行。
二、最短作业优先（SJF）算法
选择下一个期望最短处理时间的进程运行。
1. 非抢占式SJF
当运行进程主动放弃CPU控制权时进行调度。
例子：P1进程0时刻到达，开始运行，运行到2时刻时，P2进程到达并等待。P1在3时刻运行完，此时只有P2在等待，故P2开始运行。运行期间，4时刻时，P3到达，6时刻时P4到达，8时刻时P5到达，9时刻时P2运行完，此时P3、P4、P5都在等待，根据最短作业优先算法，P5运行时间最短，故先调度P5。P5结束后，P3和P4中，P3运行时间最短，故调度P3，最后调度P4。
2. 抢占式SJF
进程主动离开CPU时调度运行时间最短的进程。
当新到达进程的运行时间小于正在运行进程的剩余运行时间时，调度新进程。
缺点：需要知道或者估计进程会执行多长时间；可能使长进程产生饥饿；因为没有剥夺，所以不适合在实时系统中实现。
例子：P1在0时刻到达，开始运行。2时刻时P2到达，此时P1剩余运行时间为1，P2的运行时间为6，P1更小，故P1继续运行。3时刻时，P1运行结束。此时只有进程P2在等待，故P2开始运行。4时刻时，P3到达，此时P2的剩余运行时间为5，P3的运行时间为4，P3更小，故P2中断，调度P3运行，P2进入等待队列。6时刻时，P4到达，此时P3的剩余运行时间为2，P4的运行时间为5，P3更小，故继续运行P3，P4进入等待队列。8时刻时，P4运行结束，P5到达。此时等待队列中又P2、P4和P5，运行时长分别为5、5和2。故P5先运行。由于时长一样，故P5结束后从队列中按FCFS运行P2和P4。
三、优先级调度算法
非抢占式/抢占式
每个进程有一个优先级，优先级由优先数来表示。
优先级不同时调度优先权最高的进程，优先级相同时按照FCFS顺序调度。
1. 非抢占式优先级调度算法
优先数在括号中给出，优先数越小，优先级越大。
例子：0时刻P1到达开始运行。2时刻P2到达后等待。P1运行之后，等待的进程P2开始运行。P2运行期间，P3、P4、P5都到达了，都在等待队列中。此时由于优先级P5>P3>P2，故P2运行完之后，按着优先级依次调度P5、P3和P2。
2. 抢占式优先级调度算法
新进程到达时，若其优先级高于正在运行的进程，则调度新进程。
四、时间片轮转（RR）算法
抢占式调度算法
时钟每隔一段时间产生一个中断，运行状态的进程进入就绪状态，用FCFS方法从就绪队列中选择一个进程去执行。
若时间片太短，则系统开销大；若时间片太长，则变成FCFS算法。
例子：假设时间片长度设为4，P1运行时间长度3，长度小于4，用不完一个时间片。2时刻P2进入就绪队列。3时刻P1结束进程后，P2开始运行，期间4时刻P3到达，6时刻P4到达，P3和P4依次进入就绪队列。7时刻P2中断，运行P3，P2进入就绪队列，此时就绪队列中进程顺序为P4、P2。8时刻P5到达，进入就绪队列，此时就绪队列中进程顺序为P4、P2、P5。11时刻P3运行完，运行P4，此时就绪队列中进程顺序为P2、P5。15时刻，P4中断并进入就绪队列，此时就绪队列中进程顺序为P2、P5、P4，运行时间均小于4，按FCFS依次运行完。
五、多级队列调度
将就绪队列划分为多个队列，各个队列有不同的优先级。一个进程进入系统后根据其具体情况（比如内存大小、优先级大小、进程的类型等）分批到固定的队列中，队列之间用优先级调度，同一队列用自己的调度算法。
例如：前台交互进程和后台批处理进程放到不同的队列中，前台交互式进程优先级更高。前台交互式进程采用RR，后台批处理进程用FCFS。
高优先级的进程没有运行完，低优先级的进程无法运行。低优先级的进程正在运行时，有高优先级的进程到达的话，可以抢占CPU。
