基于抢占优先级和非抢占优先级的 CPU 调度算法的区别

CPU 调度算法是计算机系统中的一个重要问题。根据调度算法的不同，CPU 可以支持不同的调度方式，如基于抢占优先级和非抢占优先级的调度算法。

抢占优先级调度算法

抢占优先级调度算法指的是当一个更高优先级的进程可以运行时，它可以抢占当前正在运行的进程。在这种情况下，操作系统会暂停当前正在运行的进程，转而运行更高优先级的进程。

抢占优先级调度算法通常用于实时系统，以确保高优先级任务能够及时地得到处理。此外，它也可以用于分时系统中，以确保重要任务优先获得 CPU 时间片。

在抢占优先级调度算法中，每个进程都有一个优先级值，在进程就绪队列中等待。当 CPU 空闲时，调度程序会选择优先级最高的就绪进程，从而保证高优先级任务的及时执行。

优点：

• 可以最大限度地满足高优先级任务的要求，保证系统实时性。
• 适用于高优先级任务与普通任务同时存在的环境。

缺点：

• 可能会导致低优先级任务无限被抢占，使系统的实时性下降。
• 容易出现“饿死”现象，即低优先级任务无法得到处理。

非抢占优先级调度算法

非抢占优先级调度算法指的是当前正在运行的进程不会被抢占，而只有在它主动放弃 CPU 才会被替换。在这种情况下，下一个要运行的进程只能从就绪队列中挑选，而不能直接替换正在运行的进程。

非抢占优先级调度算法通常用于批处理系统和交互程序。在这些系统中，不需要非常实时的响应，因此没有必要使用抢占式调度。

在非抢占式调度中，每个进程都有一个优先级值，在就绪队列中等待。调度程序会选择优先级最高的进程，将其调入 CPU 运行，直到进程放弃 CPU 才会被替换。

优点：

• 防止高优先级任务无限抢占低优先级任务，保证稳定性。
• 不容易出现“饿死”现象，可以更好地管理进程资源。

缺点：

• 无法满足实时系统中高优先级任务的及时处理要求。
• 在高优先级任务运行结束前，低优先级任务无法得到处理。

比较

抢占优先级调度算法和非抢占优先级调度算法的区别在于：是否可以抢占当前正在运行的进程、是否适用于实时系统。

抢占式调度算法可以满足高优先级任务的实时性要求，但可能会导致低优先级任务无限被抢占。非抢占式调度算法可以保证稳定性，但无法满足实时系统中高优先级任务的需求。

因此，不同的调度算法适用于不同类型的系统。在选择调度算法时，需要根据系统的实时性要求以及进程之间的优先级关系来进行选择。