一、常見作業(yè)調(diào)度(高級(jí)調(diào)度)算法

1、先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法(FCFS):就是按照各個(gè)作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)的自然次序來(lái)調(diào)度作業(yè)。這種調(diào)度算法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，公平。其缺點(diǎn)是沒有考慮到系統(tǒng)中各種資源的綜合使用情況，往往使短作業(yè)的用戶不滿意，因?yàn)槎套鳂I(yè)等待處理的時(shí)間可能比實(shí)際運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)得多。

2、短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法(SPF): 就是優(yōu)先調(diào)度并處理短作業(yè)，所謂短是指作業(yè)的運(yùn)行時(shí)間短。而在作業(yè)未投入運(yùn)行時(shí)，并不能知道它實(shí)際的運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)短，因此需要用戶在提交作業(yè)時(shí)同時(shí)提交作業(yè)運(yùn)行時(shí)間的估計(jì)值。

3、最高響應(yīng)比優(yōu)先算法(HRN)：FCFS可能造成短作業(yè)用戶不滿，SPF可能使得長(zhǎng)作業(yè)用戶不滿，于是提出HRN，選擇響應(yīng)比最高的作業(yè)運(yùn)行。響應(yīng)比=1+作業(yè)等待時(shí)間/作業(yè)處理時(shí)間。

基本概念：

作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間(Ti)＝完成時(shí)間(Tei)－提交時(shí)間(Tsi)

作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間(T)＝周轉(zhuǎn)時(shí)間/作業(yè)個(gè)數(shù)

作業(yè)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間(Wi)＝周轉(zhuǎn)時(shí)間/運(yùn)行時(shí)間

響應(yīng)比＝(等待時(shí)間＋運(yùn)行時(shí)間)/運(yùn)行時(shí)間

4.基于優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法(HPF)：每一個(gè)作業(yè)規(guī)定一個(gè)表示該作業(yè)優(yōu)先級(jí)別的整數(shù)，當(dāng)需要將新的作業(yè)由輸入井調(diào)入內(nèi)存處理時(shí)，優(yōu)先選擇優(yōu)先數(shù)最高的作業(yè)。

5.均衡調(diào)度算法，即多級(jí)隊(duì)列調(diào)度算法。

二、常見進(jìn)程調(diào)度(低級(jí)調(diào)度)算法

1、先進(jìn)先出算法(FIFO)：按照進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列的先后次序來(lái)選擇。即每當(dāng)進(jìn)入進(jìn)程調(diào)度，總是把就緒隊(duì)列的隊(duì)首進(jìn)程投入運(yùn)行。

2、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法(RR)：分時(shí)系統(tǒng)的一種調(diào)度算法。輪轉(zhuǎn)的基本思想是，將CPU的處理時(shí)間劃分成一個(gè)個(gè)的時(shí)間片，就緒隊(duì)列中的進(jìn)程輪流運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片。當(dāng)時(shí)間片結(jié)束時(shí)，就強(qiáng)迫進(jìn)程讓出CPU，該進(jìn)程進(jìn)入就緒隊(duì)列，等待下一次調(diào)度，同時(shí)，進(jìn)程調(diào)度又去選擇就緒隊(duì)列中的一個(gè)進(jìn)程，分配給它一個(gè)時(shí)間片，以投入運(yùn)行。

確定時(shí)間片長(zhǎng)度要從進(jìn)程數(shù)目、切換開銷、系統(tǒng)效率和響應(yīng)時(shí)間等多方面因素加以考慮。

如果時(shí)間片取值太小，將導(dǎo)致大多數(shù)進(jìn)程/線程都不可能在一個(gè)時(shí)間片內(nèi)運(yùn)行完畢，就會(huì)頻繁切換，開銷顯著增大，所以從系統(tǒng)效率來(lái)講，時(shí)間片應(yīng)該大些好；如果時(shí)間片長(zhǎng)度較大，那么隨著就緒隊(duì)列中進(jìn)程/線程數(shù)目的增加，輪轉(zhuǎn)一次所耗費(fèi)的總時(shí)間加長(zhǎng)，即對(duì)每個(gè)進(jìn)程/線程的響應(yīng)速度?放慢，甚至?xí)r間片大到讓進(jìn)程/線程足以完成其所有任務(wù)，時(shí)間片調(diào)度算法便退化為FCFS算法。為了滿足用戶對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求，要么限制就緒隊(duì)列中進(jìn)程/線程的數(shù)量，要么采用變化的時(shí)間片長(zhǎng)度，根據(jù)當(dāng)前負(fù)載情況及時(shí)調(diào)整時(shí)間片大小。

3、最高優(yōu)先級(jí)算法(HPF)：進(jìn)程調(diào)度每次將處理機(jī)分配給具有最高優(yōu)先級(jí)的就緒進(jìn)程。最高優(yōu)先級(jí)算法可與不同的CPU方式結(jié)合形成可搶占式最高優(yōu)先級(jí)算法和不可搶占式最高優(yōu)先級(jí)算法。

4、多級(jí)隊(duì)列反饋法：幾種調(diào)度算法的結(jié)合形式多級(jí)隊(duì)列方式。

三、空閑分區(qū)分配算法

1、首先適應(yīng)算法：當(dāng)接到內(nèi)存申請(qǐng)時(shí)，查找分區(qū)說(shuō)明表，找到第一個(gè)滿足申請(qǐng)長(zhǎng)度的空閑區(qū)，將其分割并分配。此算法簡(jiǎn)單，可以快速做出分配決定。

2、最佳適應(yīng)算法：當(dāng)接到內(nèi)存申請(qǐng)時(shí)，查找分區(qū)說(shuō)明表，找到第一個(gè)能滿足申請(qǐng)長(zhǎng)度的最小空閑區(qū)，將其進(jìn)行分割并分配。此算法最節(jié)約空間，因?yàn)樗M量不分割到大的空閑區(qū)，其缺點(diǎn)是可能會(huì)形成很多很小的空閑分區(qū)，稱為“碎片”。

3、最壞適應(yīng)算法：當(dāng)接到內(nèi)存申請(qǐng)時(shí)，查找分區(qū)說(shuō)明表，找到能滿足申請(qǐng)要求的最大的空閑區(qū)。該算法的優(yōu)點(diǎn)是避免形成碎片，而缺點(diǎn)是分割了大的空閑區(qū)后，在遇到較大的程序申請(qǐng)內(nèi)存時(shí)，無(wú)法滿足的可能性較大。

四、虛擬頁(yè)式存儲(chǔ)管理中的頁(yè)面置換算法

1、理想頁(yè)面置換算法(OPT)：這是一種理想的算法，在實(shí)際中不可能實(shí)現(xiàn)。該算法的思想是：發(fā)生缺頁(yè)時(shí)，選擇以后永不使用或在最長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不再被訪問的內(nèi)存頁(yè)面予以淘汰。

2、先進(jìn)先出頁(yè)面置換算法(FIFO)：選擇最先進(jìn)入內(nèi)存的頁(yè)面予以淘汰。

3、最近最久未使用算法(LRU)：選擇在最近一段時(shí)間內(nèi)最久沒有使用過的頁(yè)，把它淘汰。

4、最少使用算法(LFU)：選擇到當(dāng)前時(shí)間為止被訪問次數(shù)最少的頁(yè)轉(zhuǎn)換。

五、磁盤調(diào)度算法

1、先來(lái)先服務(wù)(FCFS)。

2、最短尋道時(shí)間優(yōu)先(SSTF)：讓離當(dāng)前磁道最近的請(qǐng)求訪問者啟動(dòng)磁盤驅(qū)動(dòng)器，即是讓查找時(shí)間最短的那個(gè)作業(yè)先執(zhí)行，而不考慮請(qǐng)求訪問者到來(lái)的先后次序，這樣就克服了先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法中磁臂移動(dòng)過大的問題。

3、掃描算法(SCAN)或電梯調(diào)度算法：總是從磁臂當(dāng)前位置開始，沿磁臂的移動(dòng)方向去選擇離當(dāng)前磁臂最近的那個(gè)柱面的訪問者。如果沿磁臂的方向無(wú)請(qǐng)求訪問時(shí)，就改變磁臂的移動(dòng)方向。在這種調(diào)度方法下磁臂的移動(dòng)類似于電梯的調(diào)度，所以它也稱為電梯調(diào)度算法。

4、循環(huán)掃描算法(CSCAN)：循環(huán)掃描調(diào)度算法是在掃描算法的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。磁臂改為單項(xiàng)移動(dòng)，由外向里。當(dāng)前位置開始沿磁臂的移動(dòng)方向去選擇離當(dāng)前磁臂最近的哪個(gè)柱面的訪問者。如果沿磁臂的方向無(wú)請(qǐng)求訪問時(shí)，再回到最外，訪問柱面號(hào)最小的作業(yè)請(qǐng)求。

總結(jié)

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