2.4 进程调度算法

2.4.3 时间片轮转

　　时间片轮转（RR）调度算法特别适用于分时系统。RR 调度算法与FCFS 调度算法非常相似，但是添加了进程间的抢占转换。RR 定义了一个小的时间单元，被称为时间量（或时间片）。一个时间量通常在10～100 ms之间。把就绪队列作为循环队列对待。CPU 调度程序环绕这个就绪队列，将CPU 分配到每个进程，每隔一个时间量转换一次。
　　在这种调度算法中，系统将所有就绪进程按到达时间的先后次序排成一个队列。进程调度程序总是选择队列中第一个进程执行，且仅能执行一个时间片。在使用完一个时间片后，即使进程并未完成其运行，也必须将处理机交给下一个进程。
　　时间片的长短对计算机系统的影响很大。如果时间片大到让一个进程足以完成其全部工作，这种算法就退化为先来先服务算法。若时间片很小，那么处理机在进程之间的转换工作过于频繁，处理机真正用于运行用户程序的时间将减少。时间片的长短，能使分时用户得到好的响应时间。
　　轮转法调度是一种剥夺式调度，系统耗费在进程切换上的开销比较大，这个开销与时间片的大小很有关系。如果时间片取值太小，以致于大多数进程都不可能在一个时间片内运行完毕，切换就会频繁，系统开销显著增大；所以，从系统效率来看，时间片取大一点好。另一方面，时间片长度较大，那么，随着就绪队列里进程数目的增加，轮转一次的总时间增大，即对每个进程的响应速度放慢了，甚至时间片大到让每个进程足以完成其所有任务，这一算法便退化成先来先服务算法。为了满足用户对响应时间的要求，要么限制就绪队列中的进程数量，要么采用动态时间片法，根据当前负载状况及时调整时间片的大小。所以，时间片大小的确定要从进程个数、切换开销、系统效率和响应时间等多方面考虑。