2022-07-01 23:34:56

时间片轮转调度 免费编辑 添加义项名

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时间片的概念,可以用来部分解释本书开始时的一句话:"在数据传输领域,你亲眼看见的,都不是真的"。在宏观上:我们可以同时打开多个应用程序,每个程序并行不悖,同时运行。但是在微观上:由于只有一个CPU,一次只能处理程序要求的一部分,如何处理公平,一种方法就是引入时间片,每个程序轮流执行。

基本信息

  • 中文名

    时间片轮转调度

  • 行    业

    计算机

  • 性    质

    名词

  • 采    用

    算法系统

折叠 编辑本段 概念的引入

说到并行计算,尤其是单台计算机的并行计算,一定要先建立时间片的概念。

我们现在所用的,不管是Windows还是Linux,一般都称为多任务操作系统,即,系统允许并行运行多个应用程序。

操作系统一般是按照一定策略,定期给每个活动的进程执行其内部程序的机会,并且每次只执行一小段时间,然后操作系统利用中断强行退出执行,将当前程序信息压栈,然后开始执行下一个进程的一小段程序。

通过这样不断快速的循环切换,每个程序都获得执行,在用户看来,感觉到很多程序都在平行的执行,这就模拟了并行计算。

当然,新的多核CPU以及超线程CPU,内部就有超过1个的CPU执行体,运行时就不是模拟了,而是真的有两个以上的程序在被执行。

当然在我们程序员看来,只需要理解程序是被操作系统片段执行的,每个片段就是一个时间片,就足够了。

既然是片段执行,程序员就必须理解,在自己的程序运行时不是独一无二的,我们看似很顺畅的工作,其实是由一个个的执行片段构成的,我们眼中相邻的两条语句甚至同一个语句中两个不同的运算符之间,都有可能插入其他线程或进程的动作。

折叠 编辑本段 进程调度

采用此算法的系统,其程序就绪队列往往按进程到达的时间来排序。进程调度程序总是选择就绪队列中的第一个进程,也就是说按照先来先服务原则调度,但一旦进程占用处理机则仅使用一个时间片。在使用先一个时间片后,进程还没有完成其运行,它必须释放出处理机给下一个就绪的进程,而被抢占的进程返回到就绪队列的末尾重新排队等待再次运行。

处理器同一个时间只能处理一个任务。处理器在处理多任务的时候,就要看请求的时间顺序,如果时间一致,就要进行预测。挑到一个任务后,需要若干步骤才能做完,这些步骤中有些需要处理器参与,有些不需要(如磁盘控制器的存储过程)。不需要处理器处理的时候,这部分时间就要分配给其他的进程。原来的进程就要处于等待的时间段上。经过周密分配时间,宏观上就象是多个任务一起运行一样,但微观上是有先后的,就是时间片轮换。

折叠 编辑本段 实现思想

时间片轮转算法的基本思想是,系统将所有的就绪进程按先来先服务算法的原则,排成一个队列,每次调度时,系统把处理机分配给队列首进程,并让其执行一个时间片。当执行的时间片用完时,由一个计时器发出时钟中断请求,调度程序根据这个请求停止该进程的运行,将它送到就绪队列的末尾,再把处理机分给就绪队列中新的队列首进程,同时让它也执行一个时间片。

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