
【電】 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
【計】 ALG; algorithm; D-algorithm; Roth's D-algorithm
【化】 algorithm
【經】 algorithm
在漢英雙語的計算機科學領域中,“排程演算法”(Scheduling Algorithm)指用于優化資源分配與任務執行順序的計算方法。其核心目标是在滿足約束條件(如截止時間、資源限制)的前提下,最大化系統效率或公平性。以下是詳細解析:
中文釋義
“排程”指對任務或作業(Jobs)的時間安排與資源分配;“演算法”即算法(Algorithm)。合指通過數學模型決定任務執行順序的策略,常見于操作系統、制造業、物流等領域 。
英文對應術語
譯為“Scheduling Algorithm”,定義為:
A method to allocate computational resources (e.g., CPU time, machines) to tasks while optimizing objectives like throughput or minimizing latency .
根據優化目标與系統類型,可分為以下四類:
先到先服務(FCFS)
按任務到達順序執行,簡單但可能導緻短任務等待時間過長 。
公式:平均等待時間 = $frac{1}{n}sum_{i=1}^{n} (完成時間_i - 到達時間_i - 執行時間_i)$
最短作業優先(SJF)
優先執行預估耗時最短的任務,降低平均等待時間,但需預知執行時間 。
輪詢調度(Round Robin)
為每個任務分配固定時間片(Time Quantum),適用于分時系統,保障公平性 。
實時調度(Real-Time)
分硬實時(如航天控制,錯過截止時間即系統失敗)與軟實時(如流媒體,允許偶爾延遲),常用算法如最早截止時間優先(EDF) 。
評價排程演算法優劣的量化标準包括:
在柔性制造系統中,算法優化機器利用率與訂單交付時間,例如使用遺傳算法解決作業車間調度問題(JSSP) 。
根據虛拟機負載動态分配計算資源,提升能效比(如Google Borg系統)。
排程演算法(Scheduling Algorithm)是計算機科學中用于管理資源分配和任務執行順序的算法,尤其在操作系統和實時系統中應用廣泛。以下是其核心要點:
排程演算法通過特定規則決定任務(如進程、線程)的執行順序,以優化系統性能。主要目标包括:
輪轉調度(Round Robin, RR)
每個任務按固定時間片輪流執行,適合分時系統,保證公平性但可能增加上下文切換開銷()。
先到先服務(FCFS)
按任務到達順序執行,實現簡單但可能導緻“長任務阻塞”問題()。
多級隊列(Multiple Queue)
将任務分組到不同優先級的隊列中,高優先級隊列優先執行,適用于混合型任務場景()。
最短作業優先(Shortest Job First, SJF)
優先執行預計耗時最短的任務,可減少平均等待時間,但需預知任務時長()。
實時調度(Real-Time Scheduling)
确保任務在嚴格截止時間内完成,常用于工業控制等實時系統()。
排程演算法廣泛用于操作系統進程管理、雲計算資源分配、工業自動化控制等領域。例如,RR適用于多用戶交互系統,而SJF適合批處理任務優化。
如需進一步了解具體算法的模拟實現,可參考豆丁網等來源()。
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