处理机管理——调度算法：时间片轮转调度算法(RR) 优先级调度算法 多级反馈队列调度算法

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时间片轮转调度算法(RR)
时间片轮转调度算法：轮流让就绪队列中的进程依次执行一个时间片（每次选择的都是排在就绪队列队头的进程）常用于分时操作系统，史注重“响应时间”，因而此处不计算周转时间
如果时间片太大，使得每个进程都可以在一个时间片内就完成，则时间片轮转调度算法退化为先来先服务调度算法，并且会增大进程响应过间。因此时间片不能太大。另一方面，进程调度、切换是有时间代价的（保存、恢复运行环境），因此如果时间片太小，会导致进程切换过于频繁，系统会花大量的时间来处理进程切换，从而导致实际用于进程执行的时间比例减少。可见时间片也不能太小。一般来说，设计时间片时要让切换进程的开销占比不超过1％

算法思想：公平地、轮流地为各个进程服务，让每个进程在一定时间间隔内都可以得到响应
算法规则：按照各进程到达就绪队列的顺序，轮流让各个进程执行一个时间片（如100ms)。若进程未在一个时间片内执行完，则剥夺处理机，将进程重新放到就绪队列队尾重新排队。
用于作业/进程调度：用于进程调度（只有作业放入内存建立了相应的进程后，才能被分配处理机时间片）
是否可抢占？若进程未能在时间片内运行完，将被强行剥夺处理机使用权，因此时间片轮转调度算法属于抢占式的算法。由时钟装置发出时钟中断来通知CPU时间片己到
优缺点：
优点：公平：响应快，适用于分时操作系统：
缺点：由于高频率的进程切换，因此有一定开销；不区分
任务的紧急程度。
是否会导致饥饿：不会

优先级调度算法（优先级数越大，优先级越高）
非抢占式的优先级调度算法：每次调度时选择当前己到达且优先级最高的进程。当前进程主动放弃处理机时发生调度。
抢占式的优先级调度算法：每次调度时选择当前己到达且优先级最高的进程。当前进程主动放弃处理机时发生调度。另外，当就绪队列发生改变时也需要检查是会发生抢占。

补充：
就绪队列未必只有一个，可以按照不同优先级来组织。另外，也可以把优先级高的进程排在更靠近队头的位置
根据优先级是否可以动态改变，可将优先级分为静态优先级和动态优先级两种。
静态优先级：创建进程时确定，之后一直不变。
动态优先级：创建进程时有一个初始值，之后会根据情况动态地调整优先级。

如何合理地设置各类进程的优先级？
系统进程优先级高于用户进程
前台进程优先级高于后台进程
操作系统更偏好IO型进程（或称IO繁忙型进程）
注：与IO型进程相对的是计算型进程（或称CPU繁忙型进程）
IO设备和CPU可以并行工作。如果优先让IO繁忙型进程优先运行的话，则越有可能让IO设备尽早地投入工作，则资源利用率、系统吞吐量都会得到提升

如果采用的是动态优先级，什么时候应该调整？
可以从追求公平、提升资源利用率等角度考虑
如果某进程在就绪队列中等待了很长时间，则可以适当提升其优先级
如果某进程占用处理机运行了很长时间，则可适当降低其优先级
如果发现一个进程频繁地进行IO操作，则可适当提升其优先级

算法思想：实时操作系统的出现，需要根据任务的紧急程度来决定处理顺序
算法规则：调度时选择优先级最高的作业／进程
用于作业/进程调度：既可用于作业调度，也可用于进程调度。甚至，还会用于在之后会学习的IO调度中
是否可抢占？抢占式、非抢占式都有。区别在于：非抢占式只需在进程主动放弃处理机时进行调度即可，而抢占式还需在就绪队列变化时，检查是否会发生抢占。
优缺点：
优点：用优先级区分紧急程度、重要程度，适用于实时操作系统。可灵活地调整对各种作业/进程的偏好程度。
缺点：若源源不断地有高优先级进程到来，则可能导致饥饿
是否会导致饥饿：会

FCFS算法的优点是公平
SJF算法的优点是能尽快处理完短作业，平均等待/周转时间等参数很优秀
时间片轮转调度算法可以让各个进程得到及时的响应
优先级调度算法可以灵活地调整各种进程被服务的机会

多级反馈队列调度算法
算法思想：对其他调度算法的折中权衡
算法规则：
1．设置多级就绪队列，各级队列优先级从高到低，时间片从小到大
2.新进程到达时先进入第1级队列，按FCFS原则排队等待被分配时间片，若用完时间片进程还未结束，则进程进入下一级队列队尾。如果此时己经是在最下级的队列，则重新放回该队列队尾
3.只有第k级队列为空时，才会为k+1级队头的进程分配时间片用于进程调度
用于作业/进程调度：用于进程调度
是否可抢占？
抢占式的算法。在k级队列的进程运行过程中，若更上级的队列中进入了一个新进程，则由于新进程处于优先级更高的队列中，因此新进程会抢占处理机，原来运行的进程放回k级队列队尾。
优缺点：
不必实现估计进程的运行时间（避免用户作假）可灵活地调整对各类进程的偏好程度，比如CPU密集型进程、IO密集型进程（拓展：可以将IO而阻塞的进程重新放回原队列，这样型进程就可以保持较高优先级）
是否会导致饥饿：会

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