决策模式

决策模式说明选择函数在执行的瞬间的处理方式,通常分为以下两类:

非抢占:一旦进入运行状态,就不会终止直到运行结束。

抢占:当前正在运行的进程可以被打断,并转移到就绪态。

 一个调度算法是否能抢占,对进程的顺序有着极大的影响。

先来先服务FCFS

  先来先服务是最简单的策略,也成为先进先出FIFO。首先它是一个非抢占的。如字面的意思,它根据进程到达时间决定先运行哪一个进程。

  这里给出一个实际的例子。以表格的形式表现出在FIFO策略下各进程的情况。

简单说就是依次执行完成,从时间轴上来看


以表格的形式展现:

 

其中开始时间是上一个进程的结束时间

      结束时间=开始时间+服务/执行时间

      周转周期=结束时间-到达时间

      带权周转时间=周转时间/服务时间

最短进程优先SPN

也称最短作业优先(Short Job First,SJF)。它也是一个非抢占的。是根据服务的时间经行选择。在这里要注意下到达时间的顺序。比如实例中单纯以大小来排序的话是E-A-C-D-B,但正确的排序一定是A-B为开头。以时间为顺序:

 

例子中A运行结束时间为3,这时只有B进程等待。所以A运行结束后直接运行BB结束后时间点到9CDE都在等待。这个时候就选择服务时间最少的E,然后是较少的C,最后是D。以表格的形式展示:

 

最短剩余时间优先SRT

SRT是针对SPN增加了抢占机制的版本,就好比例子中B运行时间非常长,在这期间其他所有的进程都在等待,如果将其中断,先处理所需时间少的,运行效率会有显著提升。一定要先明确SRT是抢占的。先给出时间为顺序的图:

 

1. A先运行至2B到达等待。

2. A运行到3结束,B开始运行。

3. B开始运行,运行到4时,C进程到达,且C只需要4,此时B还需要5。所以先运行CB继续等待。

4. C运行时间点到达6时,D到达,D需要5,进入等待,排在B后。

5. C运行结束,此时时间点是8E到达,运行时间只要2,小于等待的BD,直接运行。

6. C运行结束,B开始运行。

7. B运行结束,D开始运行。

以表格的形式展现:

 

 

轮转RR

轮转也称时间片技术(time slicingSL),对于轮转法,最重要的是时间片的长度。轮转算法以一个周期(q)产生中断,当中断发生时,当前运行的程序置于就绪队列(队尾)中,然后基于FCFS选择下一个就绪作业运行。在这里我们以时间片q=1举例。

q=1,所以一次只能运行一个时间片。

0A1运转(右标表示运行了几个)

1A2运转

2B1运转,A3等待(B开始)

3A3运转,B2等待

4B2运转,C1等待,(A结束)

5C1运转,B3等待(C开始)

6B3运转,D1等待,C2等待

7D1运转,C2等待,B4等待(D开始)

8C2运行,B4等待,E1等待,D2等待

9B4运行,E1等待,D2等待,C3等待

10E1运行,D2等待,C3等待,B5等待(E开始)

11D2运行,C3等待,B5等待,E2等待

12C3运行,B5等待,E2等待,D3等待

13B5运行,E2等待,D3等待,C4等待

14E2运行,D3等待,C4等待,B6等待

15D3运行,C4等待,B6等待(E结束)

16C4运行,B6等待,D4等待

17B6运行,D4等待(C结束)

18D5运行,D6等待(B结束)

19D6运行

20D结束

表格展示:

 

 

高响应比优先HRRN

高响应比优先调度算法

高响应比优先调度算法主要用于作业调度,该算法是对FCFS调度算法和SJF调度算法的一种综合平衡,同时考虑每个作业的等待时间和估计的运行时间。在每次进行作业调度时,先计算后备作业队列中每个作业的响应比,从中选出响应比最高的作业投入运行。 

响应比的变化规律可描述为:

响应比=(等待时间+服务时间)/服务时间

根据公式可知:

当作业的等待时间相同时,则要求服务时间越短,其响应比越高,有利于短作业。

当要求服务时间相同时,作业的响应比由其等待时间决定,等待时间越长,其响应比越高,因而它实现的是先来先服务。

对于长作业,作业的响应比可以随等待时间的增加而提高,当其等待时间足够长时,其响应比便可升到很高,从而也可获得处理机。克服了饥饿状态,兼顾了长作业。






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