操作系统--进程调度的有关问题(1)

1，进程调度追求的目标是什么？
    CPU的调度就是要达到极小化平均响应时间、极大化系统吞吐率、保持系统各个功能部件均处于繁忙状态和提供某种貌似公平的机制。
    ①：极小化平均响应时间：就是极小化用户发出的指令和看到结果之间所花费的时间，即减少平均等待的时间，这和系统、硬件的质量有关。
    ②：极大化系统吞吐率：就是在单位时间内，尽可能多的完成程序的计算。即整个系统的运行效率。
    ③：保持系统各个功能部件均处于繁忙状态：因为计算机的资源是极其昂贵的，所以要尽可能的使各个部件处于工作状态。
    
2，程序使用CPU的模式有哪几种？各自有什么样的特点？
    ①：CPU导向(CPU-bound)或者计算机密集型程序
            特点就是长计算，短输入。这种程序使用CPU的时间大大多于用在输入输出上的时间，者计算机密集型程序通常使用在科学计算方面，高精度计算。
    ②：I/O导向(I/O-bound)或者输入输出密集型程序
            与CPU导向相反，这种程序大部分的时间都使用在输入和输出上，I/O操作后，即进行短暂的执行操作，比如PPT，还有游戏等。
    ③：平衡型程序
            特点就是I/O的操作时间和CPU所使用的时间相对平衡，既有长时间的执行，又有长时间的输入输出，比如常见的网页浏览等。
    
3，简要的说明几种调度算法（调度策略）？
    ①：先来先服务调度算法
            这是一个非常公平但不是最优化的算法，非抢占式原则，即一个程序一旦启动，就要一直运行到结束，如果运行期间一旦被其他程序抢占，则破坏其原则。
            但其缺点，可想而知，其后程序等待时间过长。例如：如果使用先来先服务调度算法，第一个程序运行时间是100秒，第二个程序运行时间1秒，
            则，第二个程序需要等待100秒后执行，这样算来，平均运行时间就是100.5秒，如果使用抢占式，第二个程序先运行，等待一秒后，第一个程序执行，
            则平均运行时间是50.5秒。显然先来先服务调度算法不是最好最优的算法。
    ②：时间片轮转算法
            时间片轮转算法是对先来先服务调度算法的一个改进，但也不是最优的算法，例如，每1秒进行进程的调换执行，第一个程序运行时间100秒，第二个程序运行1秒，
            在时间片轮转算法中，第二个程序可以很快被执行。但是值得注意的是，时间片该设置多大才合适？如果时间片设置的长度大于程序运行所花费的时间，则完全
            退化先来先服务调度算法。所以设置时间片的大小，值得商榷。
    ③：短任务优先算法
            短任务即表示运行的时间较短，具体的来说，短任务优先算法中短任务的优先级比长任务高，系统总是会让优先级高的先运行。
            短任务优先算法分为：抢占式和非抢占式。非抢占式短任务优先算法就是让已经在CPU上执行的任务先执行完毕，后在候选的选择最短执行时间的程序来执行。
            抢占式短任务优先算法就是每进来一个新的进程，就重新检查谁的运行时间最短，检查完毕，则运行最短时间的进程。
            在之前的算法当中，这个算法是最优化的。但是可能会导致长进程一直无法运行。导致不平等。
    ④：优先级调度算法
            优先级调度算法就是给每个进程赋予一个优先级 ，在每次切换优先级的时候，总是给优先级最高的先执行。
            短任务优先算法本身就是一种优先级调度算法，只不过给时间短的任务赋予最高的优先级。
            但是出现的问题是：如果每个进程都赋予最高的优先级，则无法保证哪个进程先执行，导致混乱。
    ⑤：混合调度算法
            混合调度算法就是将上面几个算法集中，合并他们的优点，摒弃缺点。
            原理就是将所有进程分为不同的打雷，每个大类为一个优先级。
            如果每个进程处于不同的大类，则处于高优先级大类的进程优先执行；
            如果两个进程处于同一个大类，则采用时间片轮转来执行。