操作系统基础25-多级队列调度算法

2020-12-01 13:30·重学IT的老猫

在进程容易分成不同组的情况下，可以有另一类调度算法。例如，进程通常分为前台进程(foreground process)(或交互进程)和后台进程(background process)(或批处理进程)。这两种类型的进程具有不同的响应时间要求，进而也有不同调度需要。另外，与后台进程相比，前台进程可能要有更高的优先级(外部定义)。

**多级队列(multilevel queue)**调度算法将就绪队列分成多个单独队列(图1)。根据进程属性，如内存大小、进程优先级、进程类型等，一个进程永久分到一个队列，每个队列有自己的调度算法。

例如，可有两个队列分别用于前台进程和后台进程。前台队列可以采用RR调度算法，而后台队列可以采用FCFS调度算法。 此外，队列之间应有调度，通常采用固定优先级抢占调度。例如，前台队列可以比后台队列具有绝对的优先。 现在，我们看一个多级队列调度算法的实例，这里有五个队列，它们的优先级由高到低：

图1 多级队列调度

每个队列与更低层队列相比具有绝对的优先。例如，只有系统进程、交互进程和交互编辑进程队列都为空，批处理队列内的进程才可运行。如果在一个批处理进程运行时有一个交互进程进入就绪队列，那么该批处理进程会被抢占。

另一种可能是，在队列之间划分时间片。

每个队列都有一定比例的CPU时间，可用于调度队列内的进程。例如，对于前台-后台队列的例子，前台队列可以有80%的CPU时间，用于在进程之间进行RR调度，而后台队列可以有20%的CPU时间，用于按FCFS算法来调度进程。

队列之间划分时间片

• 最高优先级上进程运行一个时间片，次高优先级上进程运行两个时间片，再下级运行四个时间片，依次类推。
• 每次从队列头开始运行进程，每当一个进程在一个优先级队列中用完它时间片后就移到队列尾部；只有当高优先级队列为空时，才会从不为空的低优先级队列中选择进程运行；在低优先队列中等待时间过长进程将会移动高优先级队列

参考：《操作系统概念》