作業系統程序排程問答 #2

問題：解釋時間片？它的持續時間如何影響系統的整體工作？

答案：時間片是一種在分時系統中使用的排程機制/方式。它也被稱為輪循排程。輪循排程或時間片排程的目的是讓所有程序都有平等的機會使用 CPU。在這種型別的排程中，CPU 時間被劃分為要分配給就緒程序的時間片。短程序可能在一個時間量子內執行。長程序可能需要多個量子。

時間片或量子的持續時間

時間片策略的效能在很大程度上取決於時間量子的大小/持續時間。當時間量子非常大時，輪循策略就變成了先來先服務策略。時間量子過短會導致過多的程序/上下文切換，並降低 CPU 效率。因此，時間量子的選擇是一個非常重要的設計決策。從一個程序切換到另一個程序需要一定的時間來儲存和載入暫存器、更新各種表格和列表等。

例如，假設程序切換或上下文切換需要 5 毫秒，時間片持續時間為 20 毫秒。因此，CPU 不斷地花費 5 毫秒進行程序切換，浪費了 20% 的 CPU 時間。假設時間片大小設定為 500 毫秒，並且就緒佇列中有 10 個程序。如果 P1 第一次開始執行時間片，那麼 P2 將不得不等待 1/2 秒；其他程序的等待時間將增加。最後一個不幸的 (P10) 將不得不等待 5 秒，假設其他所有程序都使用了它們完整的時間片。總之，設定時間片。

• 過短會導致過多的程序切換，並降低 CPU 效率。

• 設定過長會導致對短互動式程序的響應較差。

• 大約 100 毫秒的時間量子通常是合理的。