循环时间调度中的时间片

Question

如果轮循调度程序的时间片非常大（例如太大），我应该在操作系统中期望什么样的性能影响？

我唯一的想法是，需要大量时间的流程会受益，但是大多数流程只占用很少的时间，是否会导致延迟完成所有较小的流程？

示例：时间片为50，并且处理P1 = 400，P2 = 10，P3 = 150，P4 = 20，P5 = 10，P6 = 10

这是我最好的猜测，我想知道你们是否可以共享一个时间段太小或太大的东西。

Answer 1

轮询的问题是任务不相等。

对于CPU绑定的任务； 如果您有一个非常重要的任务和成千上万个不重要的任务，那么所有这些不重要的任务都会削弱重要任务的性能。 对于这种情况，时间段有多大都没关系。

对于IO绑定的任务，循环会导致严重的延迟。 如果重要任务解除阻塞（例如，在调用“ sleep（）”之后唤醒，接收其正在等待的文件IO等），则它可能必须等待数千个不重要的任务才能在重要任务之前完成其工作有机会做任何事情。 减少时间片长度将减少重要任务开始执行有用的操作之前所花费的时间，但也将减少重要任务开始执行有用的操作所花费的时间。

注意：您可能会试图通过将取消阻止的任务放在列表的开头来“修复”此问题。 在这种情况下，一个重要的任务可能会永远饿死，因为不重要的任务会一直在睡觉和醒来。

从本质上讲，循环是一堆堆“无用的东西”，在您使用完全不同的调度算法代替该算法之前，该操作无关紧要，该调度算法至少对不同任务的重要性/优先级有所尊重。

举个简单的例子； 您可能具有3个不同的任务优先级，其中OS只会运行它可以运行的最高优先级任务（包括确保较高优先级的任务立即抢占较低优先级的任务），而轮询用于相同优先级的任务。 在这种情况下，您可以为不同的优先级使用不同的时间片长度（例如，高优先级任务仅获得1毫秒，中优先级任务仅获得10毫秒，低优先级任务获得125毫秒）。

举一个“不太简化”的例子； 您可能有几种完全不同的调度策略（例如，用于实时任务的调度策略，用于正常任务的调度策略，用于后台/空闲任务的调度策略）都使用不同的方法（例如，最早的截止时间优先，可变的时间片等）； 每个调度策略有256个任务优先级。

Answer 2

从时间切片的角度来看，存在两种会降低性能的极端情况。 如果时间片是：

1. 太大：如果时间片较小，小进程可能会早得多地完成，因此等待很长时间。 而且，这对于需要较少但频繁的CPU时间的交互式进程也不是很有利。
2. 太小：导致频繁的上下文切换，这会带来大量开销。

从历史上看，OS开发人员一直在努力在这两个极端之间取得平衡，并且有多种基于优先级的算法与Round-robin结合在一起以提高性能。