调度算法FCFS、SJF和优先权调度的介绍和例题

调度算法

一、先来先服务FCFS (First Come First Serve)

　　1.思想：

　　　　选择最先进入后备/就绪队列的作业/进程，入主存/分配CPU

　　2.优缺点

　　　　优点：对所有作业/进程公平，算法简单稳定

　　　　缺点：不够灵活，对紧急进程的优先处理权限不够，在相同时限下处理任务数量可能更少

二、短作业优先SJF (Shortest Job First)

　　1.思想：

　　　　可分为抢占式和非抢占式（执行时间越短，优先级越高）

　　　　抢占式优先权，若队列后续作业/进程的优先级更高，则它抢占CPU资源，之前运行的作业/进程暂停，开始执行优先级更高的作业/进程，总结就是当前在CPU中的作业/进程总是执行时间最短，能够最快完成的

　　　　非抢占式优先权，若当前CPU中已经有正在执行的作业/进程，则不会打断其执行过程，当后备队列中有多个进程时，下一个会先执行优先级高的作业/进程，入主存/分配CPU，总结就是下一个执行的作业/进程总是在后备队列中执行时间最短的　

　　2.优缺点

　　　　优点：灵活性高，相同时限下能处理更多的任务

　　　　缺点：不够稳定，算法更复杂

PS：优先级调度算法与此算法类似，只不过额外指明了作业/进程的优先级以确定执行先后顺序，在此不再赘述

三、举例

　　周转时间 = 完成时刻 - 进入时刻

　　等待时间 = 完成时刻 - （进入时刻 + 执行时间）

　　1.FCFS

　　　　调度顺序：P1 -> P2 -> P3 -> P4

　　　　画个Gantt图助于理解

　　　　

　　　　下方为不同进程进入队列次序及时间，上方为CPU中进程执行顺序表

　　　　平均周转时间：Ta = （8 + 11 + 19 + 23) / 4 = 15.25s

　　　　平均等待时间：Tw = （0 + 7 + 10 + 18） / 4 = 8.75s

　　2.抢占式优先权调度

　　　　调度顺序：P1 -> P2 -> P4 -> P2 -> P3 -> P1

　　　　

　　　　  平均周转时间：Ta = （26 +  9 + 17 + 5) / 4 = 14.25s

　　　　平均等待时间：Tw = （18 + 5 + 8 + 0） / 4 = 7.75s

　　3.非抢占式SJF

　　　　调度顺序：P1 -> P2 -> P4 -> P3

　　　　

　　　　平均周转时间：Ta = （8 +  11 + 24 + 14) / 4 = 14.25s

　　　　平均等待时间：Tw = （0 + 7 + 15 + 9） / 4 = 7.75s