交互式调度算法学不会？————一文学懂（RR（时间片轮转调度算法），优先级调度算法，多级反馈队列调度算法）保姆式解析

一.时间片轮转调度（RR）算法

算法核心：

我们来看一道题目：

先来分析时间片为2的情况：

注意5时刻p1才运行了1个时间片还没用完分配的两个时间片，所以处于运行态不是就绪态。

这里要注意p3分配的时间片没有用完就已经运行结束会主动放弃处理机，一定要分清是主动让出处理机还是时间片用完被迫放弃处理机

甘特图如下

再来分析时间片大小为5的情况：

甘特图如下：

通过甘特图我们可以看出时间片越小，进程调度越频繁

补充：时间片过大或者过小的影响？****（考点）

小结：

注意时间片算法中一般只考虑响应时间不考率周转时间

二.非抢占式优先级调度算法

算法核心：
每次调度时选择当前已到达且优先级最高的进程（优先数越大，优先级越高），当前进程主动放弃处理机时发生调度。注意优先级相同时，则按照到达时间的先后顺序使用处理机，我们来看一个例子：

调度流程分析：

注意p3完成时p2，p4的优先级相同，但是p2到达时间更早优先使用处理机

三.抢占式优先级调度算法

我们还是以具体题目分析：

调度流程分析：

这里需要注意p3完成时由于p2和p4的优先级相同，所以p4不会抢占处理机而是等p2结束让出处理机，而p1的优先级最低，所以p1会最后执行完，因此我们画出的甘特图如下：

可以看出p1在被不断的抢占，所以到达早的不一定最早执行完，到达晚的也不一定最晚执行完，所以实现了相对的公平。

关于优先级算法的补充说明：

思考题1：我们应该如何合理地设置各类进程的优先级？

注意：

I/O设备和CPU可以并行工作。如果优先让I/O繁忙型进程优先运行的话，则越有可能让I/O设备尽早的投入工作，资源利用率和系统吞吐量都会得到提升

思考题2：如果采用的是动态优先级，什么时候应该调整？

总结：

思考题3：

那么有没有一种算法可以综合他们的优点呢？由此我们引入多级反馈队列调度算法

四.多级反馈队列调度算法

算法核心：

我们来看一道题目：

p1先上处理机运行，用完一个时间片后进入下一级队列队尾，此时正好p2到达

由于第一级队列还有进程没有处理暂时还不会处理下一级的进程，所以p2再使用一个时间片，然后到下一级队列队尾

注意算法中有一点，当第k级队列为空时，才会为k+1级队列分配时间片，此时是第2时刻，而p3进程是在第5时刻到达，所以还未到达，所以第一级队列为空开始为第二级队列分配时间片，第二级队列的时间片大小为2，p1执行两个时间片，时间片用完后还没有运行结束，于是放到第三级队列队尾，此时p2分配时间片，要注意p2使用了一个时间片时，p3到达第一级队列，会发生如下图情况：

p3的优先级更高此时会发生抢占的情况，这里要注意被抢占的进程放到原队列队尾，而不是下一级队尾，所以p2放到第二级队列队尾，p3上处理机，p3使用1个时间片后正好运行结束，调出内存，如下图：

然后p2上处理机，由于p2此前已经运行了两个时间片（第一级一个，第二级一个，第二级被p3截断），所以再分配两个时间片即可运行结束，所以不需要转入下一级队列，此时只剩p1，如下图：

p1上处理机运行4个时间片，我们来看一下现在各进程的时间片使用情况：

p1已经使用了7个时间片，但是p1需要运行8个时间片，所以时间片使用结束后，理论上应该放到下一级队尾，但是它已经在最下面一层队列，所以它只能放回队尾再一次被调度上处理机，再分配一个时间片，如下图所示是整个运行流程：

小结：

四种算法比较：

写在最后：多级反馈队列算法过程相对比较复杂读者要重点理解，另外本文介绍的几种算法适用于交互式系统，上一篇文章有介绍批处理系统的四种算法，读者可比较分析