
【电】 scheduling algorithm
arrange; eject; exclude; line; platoon; raft; range; rank; row; tier
【化】 blower
order; rule
【化】 range
act; deduce; develop; evolve; perform; practise
algorithm; arithmetic
【计】 ALG; algorithm; D-algorithm; Roth's D-algorithm
【化】 algorithm
【经】 algorithm
在汉英双语的计算机科学领域中,“排程演算法”(Scheduling Algorithm)指用于优化资源分配与任务执行顺序的计算方法。其核心目标是在满足约束条件(如截止时间、资源限制)的前提下,最大化系统效率或公平性。以下是详细解析:
中文释义
“排程”指对任务或作业(Jobs)的时间安排与资源分配;“演算法”即算法(Algorithm)。合指通过数学模型决定任务执行顺序的策略,常见于操作系统、制造业、物流等领域 。
英文对应术语
译为“Scheduling Algorithm”,定义为:
A method to allocate computational resources (e.g., CPU time, machines) to tasks while optimizing objectives like throughput or minimizing latency .
根据优化目标与系统类型,可分为以下四类:
先到先服务(FCFS)
按任务到达顺序执行,简单但可能导致短任务等待时间过长 。
公式:平均等待时间 = $frac{1}{n}sum_{i=1}^{n} (完成时间_i - 到达时间_i - 执行时间_i)$
最短作业优先(SJF)
优先执行预估耗时最短的任务,降低平均等待时间,但需预知执行时间 。
轮询调度(Round Robin)
为每个任务分配固定时间片(Time Quantum),适用于分时系统,保障公平性 。
实时调度(Real-Time)
分硬实时(如航天控制,错过截止时间即系统失败)与软实时(如流媒体,允许偶尔延迟),常用算法如最早截止时间优先(EDF) 。
评价排程演算法优劣的量化标准包括:
在柔性制造系统中,算法优化机器利用率与订单交付时间,例如使用遗传算法解决作业车间调度问题(JSSP) 。
根据虚拟机负载动态分配计算资源,提升能效比(如Google Borg系统)。
排程演算法(Scheduling Algorithm)是计算机科学中用于管理资源分配和任务执行顺序的算法,尤其在操作系统和实时系统中应用广泛。以下是其核心要点:
排程演算法通过特定规则决定任务(如进程、线程)的执行顺序,以优化系统性能。主要目标包括:
轮转调度(Round Robin, RR)
每个任务按固定时间片轮流执行,适合分时系统,保证公平性但可能增加上下文切换开销()。
先到先服务(FCFS)
按任务到达顺序执行,实现简单但可能导致“长任务阻塞”问题()。
多级队列(Multiple Queue)
将任务分组到不同优先级的队列中,高优先级队列优先执行,适用于混合型任务场景()。
最短作业优先(Shortest Job First, SJF)
优先执行预计耗时最短的任务,可减少平均等待时间,但需预知任务时长()。
实时调度(Real-Time Scheduling)
确保任务在严格截止时间内完成,常用于工业控制等实时系统()。
排程演算法广泛用于操作系统进程管理、云计算资源分配、工业自动化控制等领域。例如,RR适用于多用户交互系统,而SJF适合批处理任务优化。
如需进一步了解具体算法的模拟实现,可参考豆丁网等来源()。
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