摘要：搶占式優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法在這種方式下，系統(tǒng)同樣是把處理機分配給優(yōu)先權(quán)最高的進程，使之執(zhí)行。多級反饋隊列調(diào)度算法應(yīng)設(shè)置多個就緒隊列，并為各個隊列賦予不同的優(yōu)先級。

一 優(yōu)先調(diào)度算法 1.先來先服務(wù)調(diào)度算法（FCFS）

當(dāng)在作業(yè)調(diào)度中采用該算法時，每次調(diào)度都是從后備作業(yè)隊列中選擇一個或多個最先進入該隊 列的作業(yè)，將它們調(diào)入內(nèi)存，為它們分配資源、創(chuàng)建進程，然后放入就緒隊列。在進程調(diào)度中采 用 FCFS 算法時，則每次調(diào)度是從就緒隊列中選擇一個最先進入該隊列的進程，為之分配處理機， 使之投入運行。該進程一直運行到完成或發(fā)生某事件而阻塞后才放棄處理機，特點是：算法比較 簡單，可以實現(xiàn)基本上的公平。

短作業(yè)優(yōu)先(SJF)的調(diào)度算法是從后備隊列中選擇一個或若干個估計運行時間最短的作業(yè)，將它們 調(diào)入內(nèi)存運行。而短進程優(yōu)先(SPF)調(diào)度算法則是從就緒隊列中選出一個估計運行時間最短的進程， 將處理機分配給它，使它立即執(zhí)行并一直執(zhí)行到完成，或發(fā)生某事件而被阻塞放棄處理機時再重 新調(diào)度。該算法未照顧緊迫型作業(yè)。

為了照顧緊迫型作業(yè)，使之在進入系統(tǒng)后便獲得優(yōu)先處理，引入了最高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先(FPF)調(diào)度 算法。當(dāng)把該算法用于作業(yè)調(diào)度時，系統(tǒng)將從后備隊列中選擇若干個優(yōu)先權(quán)最高的作業(yè)裝入內(nèi)存。 當(dāng)用于進程調(diào)度時，該算法是把處理機分配給就緒隊列中優(yōu)先權(quán)最高的進程。

在這種方式下，系統(tǒng)一旦把處理機分配給就緒隊列中優(yōu)先權(quán)最高的進程后，該進程便一直執(zhí)行下 去，直至完成；或因發(fā)生某事件使該進程放棄處理機時。這種調(diào)度算法主要用于批處理系統(tǒng)中； 也可用于某些對實時性要求不嚴(yán)的實時系統(tǒng)中。

在這種方式下，系統(tǒng)同樣是把處理機分配給優(yōu)先權(quán)最高的進程，使之執(zhí)行。但在其執(zhí)行期間，只 要又出現(xiàn)了另一個其優(yōu)先權(quán)更高的進程，進程調(diào)度程序就立即停止當(dāng)前進程(原優(yōu)先權(quán)最高的進程) 的執(zhí)行，重新將處理機分配給新到的優(yōu)先權(quán)最高的進程。顯然，這種搶占式的優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法能 更好地滿足緊迫作業(yè)的要求，故而常用于要求比較嚴(yán)格的實時系統(tǒng)中，以及對性能要求較高的批 處理和分時系統(tǒng)中。

在批處理系統(tǒng)中，短作業(yè)優(yōu)先算法是一種比較好的算法，其主要的不足之處是長作業(yè)的運行 得不到保證。如果我們能為每個作業(yè)引入前面所述的動態(tài)優(yōu)先權(quán)，并使作業(yè)的優(yōu)先級隨著等待時 間的增加而以速率 a 提高，則長作業(yè)在等待一定的時間后，必然有機會分配到處理機。該優(yōu)先權(quán)的 變化規(guī)律可描述為：

(1) 如果作業(yè)的等待時間相同，則要求服務(wù)的時間愈短，其優(yōu)先權(quán)愈高，因而該算法有利于短作業(yè)。

(2) 當(dāng)要求服務(wù)的時間相同時，作業(yè)的優(yōu)先權(quán)決定于其等待時間，等待時間愈長，其優(yōu)先權(quán)愈高，因而它實現(xiàn)的是先來先服務(wù)。

(3) 對于長作業(yè)，作業(yè)的優(yōu)先級可以隨等待時間的增加而提高，當(dāng)其等待時間足夠長時，其優(yōu)先級便可升到很高，從而也可獲得處理機。簡言之，該算法既照顧了短作業(yè)，又考慮了作業(yè)到達的先后次序，不會使長作業(yè)長期得不到服務(wù)。因此，該算法實現(xiàn)了一種較好的折衷。當(dāng)然，在 利用該算法時，每要進行調(diào)度之前，都須先做響應(yīng)比的計算，這會增加系統(tǒng)開銷。

在早期的時間片輪轉(zhuǎn)法中，系統(tǒng)將所有的就緒進程按先來先服務(wù)的原則排成一個隊列，每次調(diào)度 時，把 CPU 分配給隊首進程，并令其執(zhí)行一個時間片。時間片的大小從幾 ms 到幾百 ms。當(dāng)執(zhí)行 的時間片用完時，由一個計時器發(fā)出時鐘中斷請求，調(diào)度程序便據(jù)此信號來停止該進程的執(zhí)行， 并將它送往就緒隊列的末尾；然后，再把處理機分配給就緒隊列中新的隊首進程，同時也讓它執(zhí) 行一個時間片。這樣就可以保證就緒隊列中的所有進程在一給定的時間內(nèi)均能獲得一時間片的處 理機執(zhí)行時間。

(1) 應(yīng)設(shè)置多個就緒隊列，并為各個隊列賦予不同的優(yōu)先級。第一個隊列的優(yōu)先級最高，第二個隊列次之，其余各隊列的優(yōu)先權(quán)逐個降低。該算法賦予各個隊列中進程執(zhí)行時間片的大小也各不相同，在優(yōu)先權(quán)愈高的隊列中，為每個進程所規(guī)定的執(zhí)行時間片就愈小。例如，第二個隊列的時間片要比第一個隊列的時間片長一倍，……，第 i+1 個隊列的時間片要比第 i 個隊列的時間片長一倍。

(2) 當(dāng)一個新進程進入內(nèi)存后，首先將它放入第一隊列的末尾，按 FCFS 原則排隊等待調(diào)度。當(dāng)輪到該進程執(zhí)行時，如它能在該時間片內(nèi)完成，便可準(zhǔn)備撤離系統(tǒng)；如果它在一個時間片結(jié)束時尚未完成，調(diào)度程序便將該進程轉(zhuǎn)入第二隊列的末尾，再同樣地按 FCFS 原則等待調(diào)度執(zhí)行；如果它在第二隊列中運行一個時間片后仍未完成，再依次將它放入第三隊列，……，如此下去，當(dāng)一個長作業(yè)(進程)從第一隊列依次降到第 n 隊列后，在第 n 隊列便采取按時間片輪轉(zhuǎn)的方式運行。

(3) 僅當(dāng)?shù)谝魂犃锌臻e時，調(diào)度程序才調(diào)度第二隊列中的進程運行；僅當(dāng)?shù)?1～(i-1)隊列均空時，才會調(diào)度第 i隊列中的進程運行。如果處理機正在第 i 隊列中為某進程服務(wù)時，又有新進程進入優(yōu)先權(quán)較高的隊列(第 1～(i-1)中的任何一個隊列)，則此時新進程將搶占正在運行進程的處理機，即由調(diào)度程序把正在運行的進程放回到第 i 隊列的末尾，把處理機分配給新到的高優(yōu)先權(quán)進程。在多級反饋隊列調(diào)度算法中，如果規(guī)定第一個隊列的時間片略大于多數(shù)人機交互所需之處理時間時，便能夠較好的滿足各種類型用戶的需要。