时间片-简介

半兽人 发表于: 2017-04-07   最后更新时间: 2017-04-07  
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简单说来,就是CPU分配给各个程序的时间,使各个程序从表面上看是同时进行的,而不会造成CPU资源浪费

在宏观上:我们可以同时打开多个应用程序,每个程序并行不悖,同时运行。但是在微观上:由于只有一个CPU,一次只能处理程序要求的一部分,如何处理公平,一种方法就是引入时间片,每个程序轮流执行。
举个例子:
你同时输入两篇文档:A.txt和B.txt;
你在A中输入一个字之后,再在B中输入一个字,轮流输入,直至完成。总的看来你似乎在同时进行两篇文章的录入,你可以说我一边写A一边写B。但是具体到某个字时,就是沿着时间的前进,AB交替进行了。而你每个字输入所占用的这段时间,我们就可以称之为时间片。

时间片-概述

举个多线程程序的例子,说明时间片是怎样工作的(java)
如上:

由此可见:两个线程是交替执行的(数字的变化),从宏观上(同时输出)。

以下是搜的资料:
1,什么是时间片轮转:
时间片轮转调度是一种最古老,最简单,最公平且使用最广的算法是时间片调度。每个进程被分配一个时间段,称作它的时间片,即该进程允许运行的时间。如果在时间片结束时进程还在运行,则CPU将被剥夺并分配给另一个进程。如果进程在时间片结束前阻塞或结束,则CPU当即进行切换。调度程序所要做的就是维护一张就绪进程列表,,当进程用完它的时间片后,它被移到队列的末尾。

时间片轮转调度中唯一有趣的一点是时间片的长度。从一个进程切换到另一个进程是需要一定时间的--保存和装入寄存器值及内存映像,更新各种表格和队列等。假如进程切换(process switch) - 有时称为上下文切换(context switch),需要5毫秒,再假设时间片设为20毫秒,则在做完20毫秒有用的工作之后,CPU将花费5毫秒来进行进程切换。CPU时间的20%被浪费在了管理开销上。

为了提高CPU效率,我们可以将时间片设为500毫秒。这时浪费的时间只有1%。但考虑在一个分时系统中,如果有十个交互用户几乎同时按下回车键,将发生什么情况?假设所有其他进程都用足它们的时间片的话,最后一个不幸的进程不得不等待5秒钟才获得运行机会。多数用户无法忍受一条简短命令要5秒钟才能做出响应。同样的问题在一台支持多道程序的个人计算机上也会发生。

结论可以归结如下:时间片设得太短会导致过多的进程切换,降低了CPU效率;而设得太长又可能引起对短的交互请求的响应变差。将时间片设为100毫秒通常是一个比较合理的折衷。







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