SRJF 和 LRJF CPU 排程演算法的區別
CPU 排程演算法在確定計算機中央處理單元 (CPU) 上程序或任務的執行順序方面起著至關重要的作用。兩種常用的 CPU 排程演算法是最短剩餘時間優先 (SRJF) 和最長剩餘時間優先 (LRJF)。這些演算法根據任務的剩餘執行時間對任務進行優先順序排序。在本說明中,我們將討論 SRJF 和 LRJF 排程演算法之間的區別。
最短剩餘時間優先 (SRJF)
SRJF 是一種非搶佔式排程演算法,其中選擇剩餘執行時間最短的程序作為下一個執行的程序。它旨在最大程度地減少程序的平均等待時間。以下是 SRJF 演算法的關鍵特徵 -
決策標準- SRJF 中的決策標準是程序的剩餘突發時間或執行時間。選擇剩餘突發時間最小的程序作為下一個執行的程序。
搶佔- SRJF 是一種非搶佔式演算法,這意味著一旦程序開始執行,它將持續執行直到完成或阻塞。
上下文切換- 上下文切換僅在程序執行完成或阻塞時發生。它不會因搶佔而發生。
飢餓- SRJF 可能會遭受飢餓。如果長時間的程序持續到達,短程序可能需要等待很長時間才能獲得執行的機會。
最長剩餘時間優先 (LRJF)
LRJF 是一種搶佔式排程演算法,其中剩餘執行時間最長的程序被賦予最高優先順序。它旨在確保程序之間的公平性並防止飢餓。讓我們看一下 LRJF 演算法的獨特特徵 -
決策標準- 在 LRJF 中,決策標準是程序的剩餘突發時間或執行時間。選擇剩餘突發時間最長的程序作為第一個執行的程序。
搶佔- LRJF 是一種搶佔式演算法,這意味著如果具有較短剩餘突發時間的更高優先順序程序到達,則可以搶佔程序。
上下文切換- 當發生搶佔並且 CPU 被分配給具有更高優先順序的新的程序時,會發生上下文切換。
飢餓- LRJF 避免了飢餓,因為每個程序都有機會執行,即使它具有較長的剩餘突發時間。但是,由於搶佔,較短的程序可能會經歷更長的等待時間。
SRJF 和 LRJF CPU 排程演算法的區別
下表重點介紹了最短剩餘時間優先 (SRJF) 和最長剩餘時間優先 (LRJF) CPU 排程演算法之間的區別 -
標準 |
SRJF |
LRJF |
---|---|---|
排程策略 |
SRJF 是一種非搶佔式排程演算法,其中 CPU 保留分配給當前正在執行的程序,直到它完成或到達一個更短的任務。 |
LRJF 是一種搶佔式排程演算法,其中如果到達一個更長的任務,則可以從當前正在執行的程序中獲取 CPU。 |
作業選擇 |
SRJF 從就緒程序中選擇剩餘突發時間最小的程序作為下一個執行的程序。 |
LRJF 從就緒程序中選擇剩餘突發時間最大的程序作為下一個執行的程序。 |
搶佔 |
SRJF 不會搶佔正在執行的程序,這意味著一旦程序開始執行,它就會繼續執行直到完成或主動放棄 CPU。 |
如果一個具有更長突發時間的作業變為就緒狀態,則 LRJF 會搶佔正在執行的程序。較長的作業被分配 CPU,當前程序被放回就緒佇列。 |
平均等待時間 |
SRJF 往往具有較低的平均等待時間,因為它優先考慮較短的作業,這使得它們能夠快速完成。 |
與 SRJF 相比,LRJF 的平均等待時間可能更高,因為較長的作業可能會獨佔 CPU,導致較短的作業等待更長時間。 |
飢餓 |
SRJF 可能會導致較長作業的飢餓,因為它們不斷被較短的作業搶佔。 |
LRJF 緩解了較短作業的飢餓問題,因為較長的作業會被搶佔以使較短的作業有機會執行。但是,在 LRJF 中,較長的作業可能會經歷飢餓。 |
上下文切換 |
SRJF 需要較少的上下文切換,因為它是一種非搶佔式演算法。上下文切換僅在程序完成或主動放棄 CPU 時發生。 |
LRJF 需要更多的上下文切換,因為當較長的作業變為就緒狀態時可能會發生搶佔,導致程序之間頻繁的上下文切換。 |
用例 |
當重點是最大程度地減少平均等待時間並且需要優先考慮較短的作業時,SRJF 適用。它通常用於批處理或具有可預測作業長度的環境中。 |
當目標是確保作業之間的公平性並防止較長的作業獨佔 CPU 時,LRJF 很有用。它通常用於互動式系統或分時環境中。 |
結論
在 SRJF 和 LRJF CPU 排程演算法之間進行選擇取決於系統需求、工作負載特徵和目標。SRJF 旨在透過優先考慮較短的程序來最大程度地減少等待時間並提高系統吞吐量,而 LRJF 則側重於透過優先考慮較長的程序來最大化資源利用率。這兩種演算法都有其優點和缺點,選擇合適的演算法需要考慮系統的具體需求和約束條件。