多级反馈队列算法的具体实现过程是怎样的?

简介: 【10月更文挑战第25天】多级反馈队列算法通过动态调整进程的优先级和在不同优先级队列之间的转移,能够较好地适应不同类型进程的需求,兼顾了短作业优先、I/O密集型作业优先等多种调度策略的优点,提高了系统的整体性能和资源利用率,同时也能保证对实时性要求较高的进程能够及时得到响应。

多级反馈队列算法(Multilevel Feedback Queue Scheduling Algorithm)是一种用于进程调度的算法,它结合了多种调度策略的优点,能够根据进程的不同特性和行为动态地调整进程的优先级和调度顺序:

队列的创建与初始化

  • 创建多个队列:首先创建多个不同优先级的就绪队列,通常优先级从高到低依次排列,例如可以创建3到5个队列。每个队列中的进程采用不同的调度策略,优先级越高的队列,其调度策略通常越有利于进程的快速执行,如采用时间片轮转法且时间片较小,以保证高优先级进程能够及时获得CPU资源并快速响应。
  • 初始化进程队列:系统启动时,所有新创建的进程首先进入最高优先级的就绪队列末尾。随着进程的运行和状态变化,它们会在不同优先级的队列之间动态转移。

进程的调度顺序

  • 优先调度高优先级队列:调度程序首先从最高优先级的就绪队列中选择进程进行调度。只有当最高优先级的队列中没有可运行的进程时,才会依次检查较低优先级的队列。这样可以确保高优先级的进程总是优先获得CPU资源,从而满足对响应时间要求较高的进程的需求。
  • 时间片轮转调度:在每个优先级队列内部,通常采用时间片轮转的调度方式。即给每个进程分配一个固定的时间片,当进程在其时间片内未完成任务时,会被暂时中断,并将其放入同一队列的末尾,等待下一次调度。如果进程在时间片内完成任务,则释放CPU资源,进程结束或进入其他状态(如等待I/O操作完成等)。

进程优先级的动态调整

  • 基于时间片的调整:当一个进程在其所在的优先级队列中用完一个时间片后,如果还未完成任务,系统会将其降低到下一个较低优先级的队列末尾。这是因为如果一个进程在较短的时间片内无法完成任务,说明它可能需要较长的执行时间,将其降低优先级可以让更短的进程先得到执行,提高系统的整体效率。
  • 基于I/O操作的调整:如果一个进程在执行过程中发生I/O等待,如等待磁盘数据读取或网络数据传输等,当I/O操作完成后,系统会将该进程的优先级提高到一个较高的优先级队列中。这是因为发生I/O等待的进程通常是由于需要等待外部设备的数据,而不是因为自身计算量大导致无法快速完成任务,提高其优先级可以让它更快地得到CPU资源继续执行,减少I/O设备的空闲时间,提高系统的I/O利用率和整体性能。
  • 基于CPU使用时间的调整:系统还可以根据进程累计使用CPU的时间来调整其优先级。例如,如果一个进程长时间占用CPU而不释放,说明它可能是一个计算密集型的进程,为了避免其他进程长时间等待,可以适当降低其优先级,将CPU资源分配给其他更需要的进程。反之,如果一个进程使用CPU的时间较短,但频繁地被其他高优先级进程抢占,导致其执行时间较长,可以适当提高其优先级,以保证其能够尽快完成任务。

终止与唤醒

  • 当一个进程完成任务或因其他原因需要终止时,系统会将其从所在的就绪队列中移除。而当一个处于等待状态的进程等待的事件发生时,如I/O操作完成或收到信号等,系统会根据其之前的优先级将其唤醒并放入相应的就绪队列中,等待调度执行。

多级反馈队列算法通过动态调整进程的优先级和在不同优先级队列之间的转移,能够较好地适应不同类型进程的需求,兼顾了短作业优先、I/O密集型作业优先等多种调度策略的优点,提高了系统的整体性能和资源利用率,同时也能保证对实时性要求较高的进程能够及时得到响应。

目录
相关文章
|
7天前
|
弹性计算 双11 开发者
阿里云ECS“99套餐”再升级!双11一站式满足全年算力需求
11月1日,阿里云弹性计算ECS双11活动全面开启,在延续火爆的云服务器“99套餐”外,CPU、GPU及容器等算力产品均迎来了全年最低价。同时,阿里云全新推出简捷版控制台ECS Lite及专属宝塔面板,大幅降低企业和开发者使用ECS云服务器门槛。
|
24天前
|
存储 弹性计算 人工智能
阿里云弹性计算_通用计算专场精华概览 | 2024云栖大会回顾
阿里云弹性计算产品线、存储产品线产品负责人Alex Chen(陈起鲲)及团队内多位专家,和中国电子技术标准化研究院云计算标准负责人陈行、北京望石智慧科技有限公司首席架构师王晓满两位嘉宾,一同带来了题为《通用计算新品发布与行业实践》的专场Session。本次专场内容包括阿里云弹性计算全新发布的产品家族、阿里云第 9 代 ECS 企业级实例、CIPU 2.0技术解读、E-HPC+超算融合、倚天云原生算力解析等内容,并发布了国内首个云超算国家标准。
阿里云弹性计算_通用计算专场精华概览 | 2024云栖大会回顾
|
6天前
|
人工智能 弹性计算 文字识别
基于阿里云文档智能和RAG快速构建企业"第二大脑"
在数字化转型的背景下,企业面临海量文档管理的挑战。传统的文档管理方式效率低下,难以满足业务需求。阿里云推出的文档智能(Document Mind)与检索增强生成(RAG)技术,通过自动化解析和智能检索,极大地提升了文档管理的效率和信息利用的价值。本文介绍了如何利用阿里云的解决方案,快速构建企业专属的“第二大脑”,助力企业在竞争中占据优势。
|
5天前
|
人工智能 自然语言处理 安全
创新不设限,灵码赋新能:通义灵码新功能深度评测
自从2023年通义灵码发布以来,这款基于阿里云通义大模型的AI编码助手迅速成为开发者心中的“明星产品”。它不仅为个人开发者提供强大支持,还帮助企业团队提升研发效率,推动软件开发行业的创新发展。本文将深入探讨通义灵码最新版本的三大新功能:@workspace、@terminal 和 #team docs,分享这些功能如何在实际工作中提高效率的具体案例。
|
8天前
|
自然语言处理 数据可视化 前端开发
从数据提取到管理:合合信息的智能文档处理全方位解析【合合信息智能文档处理百宝箱】
合合信息的智能文档处理“百宝箱”涵盖文档解析、向量化模型、测评工具等,解决了复杂文档解析、大模型问答幻觉、文档解析效果评估、知识库搭建、多语言文档翻译等问题。通过可视化解析工具 TextIn ParseX、向量化模型 acge-embedding 和文档解析测评工具 markdown_tester,百宝箱提升了文档处理的效率和精确度,适用于多种文档格式和语言环境,助力企业实现高效的信息管理和业务支持。
3915 2
从数据提取到管理:合合信息的智能文档处理全方位解析【合合信息智能文档处理百宝箱】
|
11天前
|
负载均衡 算法 网络安全
阿里云WoSign SSL证书申请指南_沃通SSL技术文档
阿里云平台WoSign品牌SSL证书是由阿里云合作伙伴沃通CA提供,上线阿里云平台以来,成为阿里云平台热销的国产品牌证书产品,用户在阿里云平台https://www.aliyun.com/product/cas 可直接下单购买WoSign SSL证书,快捷部署到阿里云产品中。
2184 6
阿里云WoSign SSL证书申请指南_沃通SSL技术文档
|
4天前
|
安全 数据建模 网络安全
2024阿里云双11,WoSign SSL证书优惠券使用攻略
2024阿里云“11.11金秋云创季”活动主会场,阿里云用户通过完成个人或企业实名认证,可以领取不同额度的满减优惠券,叠加折扣优惠。用户购买WoSign SSL证书,如何叠加才能更加优惠呢?
837 2
|
1天前
|
算法 数据建模 网络安全
阿里云SSL证书2024双11优惠,WoSign DV证书220元/年起
2024阿里云11.11金秋云创季火热进行中,活动月期间(2024年11月01日至11月30日),阿里云SSL证书限时优惠,部分证书产品新老同享75折起;通过优惠折扣、叠加满减优惠券等多种方式,阿里云WoSign SSL证书将实现优惠价格新低,DV SSL证书220元/年起。
531 4
|
2天前
|
存储 分布式计算 流计算
实时计算 Flash – 兼容 Flink 的新一代向量化流计算引擎
本文介绍了阿里云开源大数据团队在实时计算领域的最新成果——向量化流计算引擎Flash。文章主要内容包括:Apache Flink 成为业界流计算标准、Flash 核心技术解读、性能测试数据以及在阿里巴巴集团的落地效果。Flash 是一款完全兼容 Apache Flink 的新一代流计算引擎,通过向量化技术和 C++ 实现,大幅提升了性能和成本效益。
444 7
实时计算 Flash – 兼容 Flink 的新一代向量化流计算引擎
|
23天前
|
编解码 Java 程序员
写代码还有专业的编程显示器?
写代码已经十个年头了, 一直都是习惯直接用一台Mac电脑写代码 偶尔接一个显示器, 但是可能因为公司配的显示器不怎么样, 还要接转接头 搞得桌面杂乱无章,分辨率也低,感觉屏幕还是Mac自带的看着舒服