作業系統常見演算法

一、進程(作業)調度演算法l         先來先服務調度演算法（FCFS）：每次調度是從就緒隊列中，選擇一個最先進入就緒隊列的進程，把處理器分配給該進程，使之得到執行。該進程一旦佔有了處理器，它就一直運行下去，直到該進程完成或因發生事件而阻塞，才退出處理器。特點：利於長進程，而不利於短進程。 l         短進程（作業）優先調度演算法(SPF)：它是從就緒隊列中選擇一個估計已耗用時間最短的進程，將處理器分配給該進程，使之佔有處理器並執行，直到該進程完成或因發生事件而阻塞，然後退出處理器，再重新調度。 l         時間片輪轉調度演算法 ：系統將所有的就緒進程按進入就緒隊列的先後次序排列。每次調度時把CPU分配給隊首進程，讓其執行一個時間片，當時間片用完，由計時器發出時鐘中斷，發送器則暫停該進程的執行，使其退出處理器，並將它送到就緒隊列的末尾，等待下一輪調度執行。 l         優先數調度演算法 ：它是從就緒隊列中選擇一個優先權最高的進程，讓其獲得處理器並執行。 l         響應比高者優先調度演算法：它是從就緒隊列中選擇一個響應比最高的進程，讓其獲得處理器執行，直到該進程完成或因等待事件而退出處理器為止。特點：既照顧了短進程，又考慮了進程到達的先後次序，也不會使長進程長期得不到服務，因此是一個比較全面考慮的演算法，但每次進行調度時，都需要對各個進程計算響應比。所以系統開銷很大，比較複雜。 l         多級隊列調度演算法基本概念：   作業周轉時間（Ti）＝完成時間(Tei)－提交時間(Tsi)   作業平均周轉時間(T)＝周轉時間/作業個數   作業帶權周轉時間（Wi）＝周轉時間/已耗用時間   響應比＝（等待時間＋已耗用時間）/已耗用時間二、儲存空間連續分配方式中分區分配演算法n         首次適應分配演算法（FF）：對空閑分區表記錄的要求是按地址遞增的順序排列的，每次分配時，總是從第1條記錄開始順序尋找空閑分區表，找到第一個能滿足作業長度要求的空閑區，分割這個空閑區，一部分分配給作業，另一部分仍為空白閑區。 n         迴圈首次適應演算法：每次分配均從上次分配的位置之後開始尋找。 n         最佳適應分配演算法(BF)：是按作業要求從所有的空閑分區中挑選一個能滿足作業要求的最小空閑區，這樣可保證不去分割一個更大的地區，使裝入大作業時比較容易得到滿足。為實現這種演算法，把空閑區按長度遞增次序登記在空閑區表中，分配時，順序尋找。 三、頁面置換演算法l         最佳置換演算法（OPT) ：選擇以後永不使用或在最長時間內不再被訪問的記憶體頁面予以淘汰。l         先進先出置換演算法（FIFO）：選擇最先進入記憶體的頁面予以淘汰。 l         最近最久未使用演算法（LRU）：選擇在最近一段時間內最久沒有使用過的頁，把它淘汰。 l         最少使用演算法（LFU）：選擇到目前時間為止被訪問次數最少的頁轉換。四、磁碟調度n         先來先服務（FCFS）：是按請求訪問者的先後次序啟動磁碟機，而不考慮它們要訪問的物理位置n         最短尋道時間優先（SSTF）：讓離當前磁軌最近的請求訪問者啟動磁碟機，即是讓尋找時間最短的那個作業先執行，而不考慮請求訪問者到來的先後次序，這樣就克服了先來先服務調度演算法中磁臂移動過大的問題n         掃描演算法（SCAN）或電梯調度演算法：總是從磁臂當前位置開始，沿磁臂的移動方向去選擇離當前磁臂最近的那個柱面的訪問者。如果沿磁臂的方向無請求訪問時，就改變磁臂的移動方向。在這種調度方法下磁臂的移動類似於電梯的調度，所以它也稱為電梯調度演算法。n         迴圈掃描演算法（CSCAN）：迴圈掃描調度演算法是在掃描演算法的基礎上改進的。磁臂改為單項移動，由外向裡。當前位置開始沿磁臂的移動方向去選擇離當前磁臂最近的哪個柱面的訪問者。如果沿磁臂的方向無請求訪問時，再回到最外，訪問柱面號最小的作業請求。