时间片轮转为什么不适用进程调度

⑴ 【操作系统】什么是时间片时间片轮转调度算法

时间片是CPU在多任务环境下分配给每个程序的运行时间。通过时间片的分配，操作系统能够在宏观上模拟多个程序并行执行的效果，避免资源浪费。每个进程被分配一个固定的时间片，当时间片用完，CPU会切换到队列中的下一个进程，除非该进程在时间片结束前已经结束或进入阻塞状态。

时间片轮转调度算法是一种CPU调度算法，在这种算法中：

• 核心机制：每个进程在队列中按顺序轮流获得CPU时间片。当时间片用完，如果进程还未结束，则会被放到队列末尾等待下一次调度。
• 时间片长度的重要性：时间片的长度对系统性能有重要影响。如果时间片太短，会导致频繁的上下文切换，增加系统开销；如果时间片太长，则可能导致交互响应延迟。理想的时间片长度通常需要根据系统具体情况进行设置，以平衡效率和响应速度。
• Linux内核中的实现：在Linux内核中，时间片是固定且用户可见的。线程形成一个队列，用完时间片后回到队尾。不同内核版本对时间片结束时的调度处理有所不同，如2.4内核不支持内核抢占，而2.6内核引入了内核抢占以提高响应速度。

总之，时间片轮转调度算法是一种重要的CPU调度策略，通过合理设置时间片长度和调度机制，可以实现多任务环境下的公平调度和高效运行。

⑵ 五种进程调度及其特点

1、时间片轮转调度算法（RR）：给每个进程固定的执行时间，根据进程到达的先后顺序让进程在单位时间片内执行，执行完成后便调度下一个进程执行，时间片轮转调度不考虑进程等待时间和执行时间，属于抢占式调度。优点是兼顾长短作业；缺点是平均等待时间较长，上下文切换较费时。适用于分时系统。
2、先来先服务调度算法（FCFS）：根据进程到达的先后顺序执行进程，不考虑等待时间和执行时间，会产生饥饿现象。属于非抢占式调度，优点是公平，实现简单；缺点是不利于短作业。
3、优先级调度算法（HPF）：在进程等待队列中选择优先级最高的来执行。
4、多级反馈队列调度算法：将时间片轮转与优先级调度相结合，把进程按优先级分成不同的队列，先按优先级调度，优先级相同的，按时间片轮转。优点是兼顾长短作业，有较好的响应时间，可行性强，适用于各种作业环境。
5、高响应比优先调度算法：根据“响应比=（进程执行时间+进程等待时间）/ 进程执行时间”这个公式得到的响应比来进行调度。高响应比优先算法在等待时间相同的情况下，作业执行的时间越短，响应比越高，满足段任务优先，同时响应比会随着等待时间增加而变大，优先级会提高，能够避免饥饿现象。优点是兼顾长短作业，缺点是计算响应比开销大

⑶ 【操作系统】什么是时间片时间片轮转调度算法

深入理解操作系统：时间片与轮转调度的艺术

在操作系统的世界里，时间片是CPU与进程之间共享的神秘货币，它决定着程序的执行顺序和效率。时间片轮转调度，就像一场精心编排的舞蹈，每个进程都有机会在舞台上翩翩起舞，尽管有的短暂，有的漫长，但都力求公平和效率。

时间片的长短是一门微妙的平衡艺术。过短的时间片，如同频繁的变脸，虽然能展现多任务处理的灵活性，但可能导致CPU效率低下，进程切换过于频繁。反之，过长的时间片则可能导致响应用户交互的延迟，用户体验不佳。Linux内核巧妙地设计了文件系统和内存管理作为前台，而进程调度则是幕后功臣，尤其在2.6内核的升级中，引入了内核抢占机制，大大提升了任务的响应速度，使理想情况下的响应时间逼近1毫秒。

2.6内核的调度策略精细而灵活，它根据系统需求、进程数量和处理能力动态调整时间片大小，从简单公平的FCFS原则，到多级反馈队列调度，以及区分批处理和实时系统的优先权调度。静态优先权由进程特性决定，而动态优先权则根据进程执行进度和等待时间实时调整，以实现最佳调度性能。

高响应比优先调度如EDF和LLF，它们分别以最早截止时间和任务执行时间与截止时间的差值来决定优先级，确保等待时间较长但服务时间短的任务能优先获得处理器。而实时调度更是苛刻，它要求提供准确的截止时间信息，同时依赖于处理能力提升或多处理器系统的支持，以及抢占式调度和快速切换机制的实现。

让我们通过A、B两个任务的例子来进一步理解，优先级在调度中的关键作用。A任务的时间表长且复杂，而B任务则相对紧凑，根据截止时间的对比，调度策略会确保先满足时间紧迫的任务，同时兼顾资源的公平分配。

在多处理器系统中，紧密耦合和松散耦合的架构各有优劣。SMP系统中，静态和动态分配方式能平衡处理器负载，但非对称MPS的主从调度模式则强调了主处理机的主导作用。进程的分配方式，无论是静态还是动态，都在寻求优化资源使用和避免系统瓶颈。

进程调度的过程既包括状态管理，如进程就绪与结束，也涉及到状态更新和模拟运行。而优先级调度则强调了时间片结束后优先级的调整，以维持系统的平衡和效率。然而，单就绪队列的限制往往会引发低效和频繁的线程切换，这时候，成组调度和专用处理器分配等更高级的策略就显得尤为重要。

总的来说，时间片轮转调度是操作系统调度策略的核心部分，它在公平性和效率之间找到了微妙的平衡，为用户提供了一种有效的资源管理方式。无论是对操作系统开发者，还是对系统用户，理解并运用时间片轮转调度都是提升系统性能的关键。