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乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。——《孟子》

操作系统中的CPU调度技术

一、CPU调度技术的定义与目的

CPU调度技术是操作系统中的一个关键功能，其主要目的是合理地分配和管理

计算机系统中的CPU资源，确保各个进程能够高效、公平地获得CPU时间，以提

高系统的整体性能和吞吐量。

二、CPU调度技术的分类

1.先来先服务调度算法（FCFS）

先来先服务调度算法是一种最简单的CPU调度算法。根据进程到达CPU的顺

序进行调度，先到达的进程先执行。该算法适用于进程长度较短、CPU繁忙的场

景，但缺点是可能导致饥饿“”现象，即短进程被长进程阻塞。

2.短作业优先调度算法（SJF）

短作业优先调度算法是根据进程的运行时间进行调度的算法。该算法优先执行

运行时间较短的进程，以减少平均等待时间。SJF算法可分为两种：非抢占式和抢

占式。

3.优先级调度算法

优先级调度算法是根据进程的优先级进行调度的算法。每个进程被赋予一个优

先级，CPU总是调度优先级最高的进程。优先级可以根据进程的需求、重要性等

因素进行设置。该算法可能导致低优先级进程长时间得不到执行，即饥饿“”现象。

4.时间片调度算法（RR）

时间片调度算法是一种基于抢占式的CPU调度算法。将CPU时间分成若干个

时间片，每个进程在一个时间片内执行。如果进程未完成，将被放入就绪队列末尾，

等待下一次调度。该算法可以避免进程长时间占用CPU，提高系统吞吐量。

5.多级反馈队列调度算法

多级反馈队列调度算法是一种复杂的CPU调度算法，结合了多种调度算法的

优点。将进程分为多个队列，每个队列有不同的优先级。进程在不同队列间根据执

行情况动态调整优先级。该算法既考虑了进程的运行时间，又避免了饥饿“”现象。

三、CPU调度技术的影响因素

1.进程的运行时间

进程的运行时间直接影响CPU调度算法的性能。短作业优先调度算法适用于

运行时间较短的进程，而时间片调度算法可以确保长进程和短进程都能得到执行。

2.进程的优先级

乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。——《孟子》

优先级调度算法根据进程的优先级进行调度，优先级高的进程优先执行。合理

设置优先级对系统的性能有很大影响。

3.进程的数量

系统中的进程数量也会影响CPU调度算法的性能。进程数量较多时，调度算

法需要花费更多时间进行调度，可能导致系统吞吐量降低。

4.进程的并发程度

进程的并发程度指的是系统中同时运行的进程数量。高并发程度下，CPU调度

算法需要更好地平衡各个进程的执行，以提高系统性能。

操作系统中的CPU调度技术是保证系统高效运行的关键。通过对不同调度算

法的了解和应用，可以合理分配CPU资源，提高系统性能和吞吐量。在实际应用

中，根据系统需求和特点选择合适的调度算法具有重要意义。

习题及方法：

1.习题：先来先服务调度算法（FCFS）中，进程A和进程B的到达时

间分别为0和2，它们的运行时间分别为5和3。请按照FCFS算法绘制进程

调度序列，并计算平均等待时间。