CPU时间片详解

一、CPU时间片含义

CPU时间片是指操作系统分配给每个可执行进程的时间，也就是进程的使用处理器的时间间隔，通常称为时间片或时间量。不同的操作系统设定不同的时间片长度。

二、CPU时间片是什么

CPU时间片本质上是操作系统调度程序对于处理器的控制，因为一旦一个进程执行时不断占据处理器时间造成其他任务无法执行，就会出现资源浪费的问题。为了最大化资源利用，操作系统会将CPU成为多个时间片段，分配给不同的进程运行。

三、CPU时间片是分给进程还是线程

CPU时间片既可以分配给进程，也可以分配给线程。线程占有资源较小，因而CPU时间片的分配管理也更为方便。然而，在线程数极多时，线程的管理就会变得非常复杂，这时可以通过进程中分配线程来简化操作。

四、CPU时间片的优点

CPU时间片的优点在于可以充分利用资源，提高系统吞吐量。同时，它可以通过时间片轮转策略，实现多项任务同时执行，避免了单独的阻塞或者死循环。

五、CPU时间片长度

CPU时间片长度是各个操作系统的内核级设计的一项基本策略，协议值从几毫秒到20多毫秒不等，越小效率越高，但相应的代价就是开销等弊端。

六、CPU时间片分配算法

一般有三种：①时间轮转算法，指系统将CPU控制权轮流分配给各进程；②高响应比优先算法，指系统根据任务的优先级和响应时间动态地调整各任务的调度；③静态优先级算法，则是根据进程的优先级先后顺序进行处理。

七、CPU时间片切换耗时

CPU时间片切换是指系统中运行的进程被中断，并被替换成另一个进程，若进程继续可以被执行，需要再次切换回来。时间片切换涉及到大量的进程态和内核态之间的切换，通常需要耗费大量的计算机资源。

八、CPU时间片提高了什么

CPU时间片机制使得多个进程可以共享资源、合理利用计算机资源，从而提高系统的性能和效率。CPU进程调度机制的研究和模拟对操作系统、计算机网络等领域具有重要意义。

九、什么是CPU时间片

    public class TimeSlice {
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println("CPU时间片是操作系统控制CPU资源调度的基本策略");
        }
    }

十、什么是CPU时间片简答题选取

1、CPU时间片轮转算法

CPU时间片轮转算法，每个进程可以占用处理器一定的时间片，时间到后，处理器剥夺当前进程的执行权，将该进程转移到就绪队列末尾，转而执行下一个就绪进程。每个进程按照FIFO原则排队等待，假设每个进程最多只能运行5个时间片，则情况如下:

    Process     Burst Time      Waiting Time
    P1              24                 19
    P2              3                   0
    P3              3                   3

2、CPU时间片静态优先级算法

CPU时间片静态优先级算法根据进程静态优先级，可以是用户指定，也可以根据其他算法或启发式规则自动分配。根据静态优先级打开，就是根据进程优先级顺序处理进程，优先级高的进程比优先级低的进程先运行。

    public class PriorityAlgorithm {
        public static void main(String[] args) {
            int[] priorities = {3, 5, 2, 1, 4};
            Arrays.sort(priorities);
            for(int i=priorities.length-1; i>=0; i--) {
                System.out.println("优先级为"+priorities[i]+"的进程正在执行");
            }
        }
    }

3、CPU时间片高响应比优先算法

CPU时间片高响应比优先算法优先考虑响应时间长的进程，它给每个进程计算响应比，响应比等于(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间，已经等待越久的进程会拥有更高的优先级。

    public class HRRNAlgorithm {
        public static void main(String[] args) {
            int[] responseTimes = {3, 1, 6, 8, 4};
            int[] serviceTimes = {5, 2, 3, 4, 6};
            double[] hrrn = new double[responseTimes.length];
            double maxHrrn = 0.0;
            int maxIndex = 0;
            for(int i=0; i maxHrrn) {
                    maxHrrn = hrrn[i];
                    maxIndex = i;
                }
            }
            System.out.println("响应比最高的进程为P"+(maxIndex+1));
        }
    }

4、CPU时间片共享式调度

CPU时间片共享式调度是指多个进程在同样的时间段内共享CPU，以提高系统资源的利用率。这是一种比较优秀的运用CPU时间片的策略，它可以按照短进程优先的原则，让长时间等待的进程可以提高执行效率。

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