
【計】 process scheduling algorithm
在計算機科學領域,"過程調度算法"(Process Scheduling Algorithm)是操作系統核心功能之一,用于管理多個進程對中央處理器(CPU)資源的分配。以下從漢英詞典角度結合技術定義進行解釋:
英文術語:Process Scheduling Algorithm
定義:操作系統通過特定策略決定就緒隊列中哪個進程獲得CPU執行權的方法。其核心目标是優化系統吞吐量、響應時間、公平性等指标。
注:中文語境中"過程"常與"進程"(Process)通用,但嚴格技術場景建議使用"進程調度算法"。
資源分配效率
通過時間片輪轉(Round Robin)、優先級調度(Priority Scheduling)等策略,平衡CPU利用率與進程等待時間。例如,分時系統中時間片通常為10-100ms 。
系統行為優化
避免進程饑餓(Starvation)與死鎖(Deadlock)。高響應比優先算法(HRRN)通過動态優先級調整保障長進程執行權 。
多目标權衡
實時系統需滿足截止時間約束(如最早截止時間優先算法-EDF),而通用系統側重公平性(如多級反饋隊列-MLFQ)。
算法類型 | 代表算法 | 典型應用場景 |
---|---|---|
非搶占式 | 先來先服務(FCFS) | 批處理系統 |
搶占式 | 短進程優先(SJF) | 交互式系統 |
混合策略 | 多級反饋隊列(MLFQ) | 通用操作系統(如Unix) |
Abraham Silberschatz《操作系統概念》(Operating System Concepts)第5章詳細解析調度算法設計與評估 。
IEEE POSIX 1003.1c 規範定義實時進程調度接口(如sched_setscheduler
)。
Linux内核CFS調度器(Completely Fair Scheduler)源碼(kernel/sched/fair.c
)展示現代算法實踐 。
注:本文術語定義參考《計算機科學技術名詞》(第三版,科學出版社),算法原理部分綜合操作系統權威教材及開源文檔。因未檢索到可驗證的線上參考文獻鍊接,來源标注采用通用學術文獻描述。
過程調度算法是操作系統管理CPU資源的核心機制,主要用于從就緒隊列中選擇合適的進程分配CPU執行權,其目标是實現高效、公平的資源利用。以下是其核心要點:
先來先服務(FCFS)
按進程到達順序分配CPU,非搶占式。
短作業優先(SJF)
優先執行預估運行時間最短的進程。
輪轉調度(RR)
每個進程分配固定時間片(如10ms),超時後重新排隊。
優先級調度
按優先級分配CPU,可靜态或動态調整優先級。
多級反饋隊列
綜合多種策略,将進程按優先級分多個隊列,允許進程在不同隊列間遷移。
算法 | 適用系統類型 | 典型場景 |
---|---|---|
FCFS | 批處理系統 | 長作業為主的簡單任務流 |
RR | 分時系統 | 用戶交互任務(如終端操作) |
多級反饋隊列 | 通用操作系統 | Linux/Windows混合負載 |
實時調度 | 實時系統 | 工業控制、航空航天任務 |
如需進一步了解具體算法的數學公式(如平均等待時間計算),可提供示例說明。
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