原则一:如果运行的程序,发生了 I/O 事件的请求,那 CPU 使用率必然会很低,因为此时进程在阻塞等待硬盘的数据返回。这样的过程,势必会造成 CPU 突然的空闲。所以,为了提高 CPU 利用率,在这种发送 I/O 事件致使 CPU 空闲的情况下,调度程序需要从就绪队列中选择一个进程来运行。
原则二:有的程序执行某个任务花费的时间会比较长,如果这个程序一直占用着 CPU,会造成系统吞吐量(CPU 在单位时间内完成的进程数量)的降低。所以,要提高系统的吞吐率,调度程序要权衡长任务和短任务进程的运行完成数量。
原则三:从进程开始到结束的过程中,实际上是包含两个时间,分别是进程运行时间和进程等待时间,这两个时间总和就称为周转时间。进程的周转时间越小越好,如果进程的等待时间很长而运行时间很短,那周转时间就很长,这不是我们所期望的,调度程序应该避免这种情况发生。
原则四:处于就绪队列的进程,也不能等太久,当然希望这个等待的时间越短越好,这样可以使得进程更快的在 CPU 中执行。所以,就绪队列中进程的等待时间也是调度程序所需要考虑的原则。
原则五:对于鼠标、键盘这种交互式比较强的应用,我们当然希望它的响应时间越快越好,否则就会影响用户体验了。所以,对于交互式比较强的应用,响应时间也是调度程序需要考虑的原则。
针对上面的五种调度原则,总结成如下:
- CPU 利用率:调度程序应确保 CPU 是始终匆忙的状态,这可提高 CPU 的利用率;
- 系统吞吐量:吞吐量表示的是单位时间内 CPU 完成进程的数量,长作业的进程会占用较长的 CPU 资源,因此会降低吞吐量,相反,短作业的进程会提升系统吞吐量;
- 周转时间:周转时间是进程运行和阻塞时间总和,一个进程的周转时间越小越好;
- 等待时间:这个等待时间不是阻塞状态的时间,而是进程处于就绪队列的时间,等待的时间越长,用户越不满意;
- 响应时间:用户提交请求到系统第一次产生响应所花费的时间,在交互式系统中,响应时间是衡量调度算法好坏的主要标准。
说白了,这么多调度原则,目的就是要使得进程要「快」。