
【计】 process scheduling algorithm
进程调度算法(Process Scheduling Algorithm)是操作系统核心机制之一,主要用于管理和分配CPU资源,确保多任务环境下进程的高效执行。其英文术语对应为"Process Scheduling Algorithm",其中“进程调度”指操作系统对进程状态的转换控制(如就绪、运行、阻塞),“算法”则指实现调度逻辑的数学或规则模型。
按进程到达就绪队列的顺序分配CPU,适用于批处理系统。该算法可能导致“护航效应”,即短进程需等待长进程完成。
优先执行预计运行时间最短的进程,可减少平均等待时间,但需准确预测执行时长(参考《操作系统:精髓与设计原理》第9版)。
为每个进程分配固定时间片(Time Quantum),强制切换CPU使用权以实现公平性,常用于交互式系统。
结合优先级和动态调整策略,允许进程在不同队列间迁移以平衡响应时间和吞吐量(来源:IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems)。
进程调度的数学基础可表示为:
$$ text{调度效率} = frac{sum (text{进程完成时间} - text{到达时间})}{n}
$$
其中( n )为进程总数,该公式衡量算法的平均周转时间优化能力。
权威文献推荐:美国计算机协会(ACM)发布的《Comparative Analysis of Scheduling Algorithms》及Springer出版的《Advanced Operating System Design》均对算法选择与系统性能关联性有深度解析。
进程调度算法是操作系统用于决定CPU资源分配顺序的核心机制,旨在优化系统效率、公平性和响应速度。以下是常见算法的详细解释:
算法 | 公平性 | 响应速度 | 饥饿风险 | 适用场景 |
---|---|---|---|---|
FCFS | 高 | 低 | 无 | 简单批处理 |
SJF | 低 | 中 | 有 | 已知任务时间 |
RR | 中 | 高 | 无 | 交互式系统 |
优先级 | 低 | 高 | 有 | 实时系统 |
MLFQ | 中 | 高 | 可控 | 通用操作系统 |
进程调度算法的选择需权衡系统目标(如吞吐量、延迟)和任务特性(如交互性、实时性)。实际系统中常结合多种算法(如Linux CFS调度器)。
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