操作系统中的调度算法分析.pdfVIP

操作系统中的调度算法分析--第1页

操作系统中的调度算法分析

操作系统是计算机系统中最为重要的组成部分之一，它负责管

理计算机系统的资源，包括硬件和软件资源，并且为其它应用程

序提供支持和服务。在操作系统中，调度算法是其中非常重要的

一部分，对于它的优化和改进有着非常重要的意义。

本文将按照类别对操作系统中的调度算法进行详细分析，包括

批处理系统中的调度算法、交互式系统中的调度算法、实时系统

中的调度算法，以及多处理器系统中的调度算法。

一、批处理系统中的调度算法

批处理系统是指能够自动地运行一批作业的操作系统，它是在

没有任何人的干预下完成作业的自动化系统。在批处理系统中的

调度算法，其主要目的是使各作业的吞吐率最大，并且减少响应

时间和等待时间。

在批处理系统中的调度算法包括先来先服务（FCFS）算法、短

进程优先（SJF）算法、最高响应比优先（HRRN）算法等。

1、先来先服务（FCFS）算法

先来先服务算法，也称为先到先服务算法，是最简单的一种调

度算法。它的作用是按照进程的到达时间的先后顺序进行服务，

先到达的进程先得到服务，后到达的进程则必须等待前面进程的

操作系统中的调度算法分析--第1页

操作系统中的调度算法分析--第2页

服务结束才能够被执行。优点是公平、简单，缺点是会导致长作

业等待时间长，短作业等待时间短。

2、短进程优先（SJF）算法

短进程优先算法，是按照进程的执行时间长度来排序，执行时

间越短的进程优先得到服务，它可以使得等待时间总和最小，从

而提高系统的吞吐率。但是，如果遇到长作业，则会导致短作业

等待时间过长。

3、最高响应比优先（HRRN）算法

最高响应比优先算法，则是综合考虑前两种算法的优点而得到

的一种调度算法，它会计算出每个进程的响应比，并且选择响应

比最高的进程进行执行。响应比的计算公式是：

响应比=(等待时间+执行时间)/执行时间

该算法可以最大限度地减少等待时间，并且适用于长作业与短

作业的服务。

二、交互式系统中的调度算法

相比于批处理系统，交互式系统强调用户体验，需要快速响应

用户的指令请求。因此，交互式系统中的调度算法，其主要目的

是降低响应时间，尽可能快地处理用户的请求。

操作系统中的调度算法分析--第2页

操作系统中的调度算法分析--第3页

在交互式系统中的调度算法主要包括时间片轮转算法、最短剩

余时间优先（SRT）算法、多级反馈队列调度算法等。

1、时间片轮转算法

时间片轮转算法是一种很常见的调度算法，其将进程分成许多

时间片，每个时间片执行一个进程。当一个进程的时间片用完后，

就让另一个进程运行。这样，每个进程都能够有机会运行，而且

在同样时间内只有短时间等待，从而达到快速响应用户指令请求

的目的。

2、最短剩余时间优先（SRT）算法

最短剩余时间优先算法，是对短进程优先算法的改进，它可以

保证等待时间最短，并且可以处理短时间进程和长时间进程。该

算法与短进程优先类似，只是在进程执行过程中不断计算剩余执

行时间，并且在每一次时间片结束时重新排序，优先选择剩余执

行时间最短的进程进行服务。

3、多级反馈队列调度算法

多级反馈队列调度算法是交互式系统中比较流行的算法之一。

它将进程根据进程执行时间分入不同的队列队列，每个队列执行

不同优先级的进程。如果某个进程没有在当前队列的时间片内执

行完毕，