作业调度算法
【摘要】在多道系统中，对批处理作业需要进行作业调度。作业调度是在资
源满足的条件下，将处于后储备状态的作业调入内存，同时生成与作业相对应的
进程，并为这些进程提供所需要的资源。作业调度程序只能保证被调度的作业有
获得处理器的资格，而处理器的分配则需要进程调度才能完成。作业调度需要根
据作业控制块中的信息，检查系统是否满足作业的资源需求。只有在满足作业的
资源需求的情况下，系统才能进行作业调度。下面是几种常见的作业调度算法：
先来先服务、轮换法、多级反馈队列算法、优先算法、短作业优先法以及最高响
应比优先法。本文将对这几种算法进行详细的介绍。
【关键词】先来先服务；轮换法；多级反馈队列算法；优先算法；短作业优
先法；最高响应比优先法
1.先来先服务
1.1定义
先来先服务（FCFS,FirstComeFirstServe）是最简单的调度算法，按先后顺
序进行调度。按照作业提交或进程变为就绪状态的先后次序，分派CPU；当前
作业或进程占用CPU，直到执行完或阻塞，才出让CPU（非抢占方式）。在作业
或进程唤醒后（如I/O完成），并不立即恢复执行，通常等到当前作业或进程出
让CPU。
1.2适用场景
比较有利于长作业，而不利于短作业。有利于CPU繁忙的作业，而不利于
I/O繁忙的作业。
2.轮转法
2.1定义
轮转法(RoundRobin)是让每个进程在就绪队列中的等待时间与享受服务的
时间成正比例。将系统中所有的就绪进程按照FCFS原则，排成一个队列。每次
调度时将CPU分派给队首进程，让其执行一个时间片。时间片的长度从几个ms
到几百ms。在一个时间片结束时，发生时钟中断。调度程序据此暂停当前进程
的执行，将其送到就绪队列的末尾，并通过上下文切换执行当前的队首进程。
进程可以未使用完一个时间片，就出让CPU（如阻塞）。
2.2时间片长度的确定
时间片长度变化的影响：过长会导致退化为FCFS算法，进程在一个时间
片内都执行完，响应时间长。过短会导致用户的一次请求需要多个时间片才能处
理完，上下文切换次数增加，响应时间长。
对响应时间的要求：T(响应时间)=N(进程数目)*q(时间片)。
就绪进程的数目：数目越多，时间片越小。
系统的处理能力：应当使用户输入通常在一个时间片内能处理完，否则使响
应时间，平均周转时间和平均带权周转时间延长。
3.多级反馈队列算法
3.1定义
多级反馈队列算法(RoundRobinwithMultipleFeedback)是轮转算法和优先
级算法的综合和发展。设置多个就绪队列，分别赋予不同的优先级，如逐级降低，
队列1的优先级最高。每个队列执行时间片的长度也不同，规定优先级越低则时
间片越长，如逐级加倍。新进程进入内存后，先投入队列1的末尾，按FCFS算
法调度；若按队列1一个时间片未能执行完，则降低投入到队列2的末尾，同样
按FCFS算法调度；如此下去，降低到最后的队列，则按“时间片轮转”算法调度
直到完成。仅当较高优先级的队列为空，才调度较低优先级的队列中的进程执行。
如果进程执行时有新进程进入较高优先级的队列，则抢先执行新进程，并把被抢
先的进程投入原队列的末尾。
3.2优点
为提高系统吞吐量和缩短平均周转时间而照顾短进程。
为获得较好的I/O设备利用率和缩短响应时间而照顾I/O型进程。
不必估计进程的执行时间，动态调节。
4.优先级法
4.1静态优先级
优先级算法（PriorityScheduling）是多级队列算法的改进，平衡各进程对响
应时间的要求。适用于作业调度和进程调度，可分成抢先式和非抢先式。作业调
度中的静态优先级大多按以下原则确定：由用户自己根据作业的紧急程度输入一
个适当的优先级。由系统或操作员根据作业类型指定优先级。系统根据作业要求
资源情况确定优先级。进程的静态优先级的确定原则：按进程的类型给予不同的
优先级。将作业的情态优先级作为它所属进程的优先级。
4.2动态优先级
进程的动态优先级一般根据以下原则确定：根据进程占用有CPU时间的长
短来决定。根据就绪进程等待CPU的时间长短来决定