CPU時間片詳解

一、CPU時間片含義

CPU時間片是指操作系統分配給每個可執行進程的時間，也就是進程的使用處理器的時間間隔，通常稱為時間片或時間量。不同的操作系統設定不同的時間片長度。

二、CPU時間片是什麼

CPU時間片本質上是操作系統調度程序對於處理器的控制，因為一旦一個進程執行時不斷佔據處理器時間造成其他任務無法執行，就會出現資源浪費的問題。為了最大化資源利用，操作系統會將CPU成為多個時間片段，分配給不同的進程運行。

三、CPU時間片是分給進程還是線程

CPU時間片既可以分配給進程，也可以分配給線程。線程佔有資源較小，因而CPU時間片的分配管理也更為方便。然而，在線程數極多時，線程的管理就會變得非常複雜，這時可以通過進程中分配線程來簡化操作。

四、CPU時間片的優點

CPU時間片的優點在於可以充分利用資源，提高系統吞吐量。同時，它可以通過時間片輪轉策略，實現多項任務同時執行，避免了單獨的阻塞或者死循環。

五、CPU時間片長度

CPU時間片長度是各個操作系統的內核級設計的一項基本策略，協議值從幾毫秒到20多毫秒不等，越小效率越高，但相應的代價就是開銷等弊端。

六、CPU時間片分配演算法

一般有三種：①時間輪轉演算法，指系統將CPU控制權輪流分配給各進程；②高響應比優先演算法，指系統根據任務的優先順序和響應時間動態地調整各任務的調度；③靜態優先順序演算法，則是根據進程的優先順序先後順序進行處理。

七、CPU時間片切換耗時

CPU時間片切換是指系統中運行的進程被中斷，並被替換成另一個進程，若進程繼續可以被執行，需要再次切換回來。時間片切換涉及到大量的進程態和內核態之間的切換，通常需要耗費大量的計算機資源。

八、CPU時間片提高了什麼

CPU時間片機制使得多個進程可以共享資源、合理利用計算機資源，從而提高系統的性能和效率。CPU進程調度機制的研究和模擬對操作系統、計算機網路等領域具有重要意義。

九、什麼是CPU時間片

    public class TimeSlice {
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println("CPU時間片是操作系統控制CPU資源調度的基本策略");
        }
    }

十、什麼是CPU時間片簡答題選取

1、CPU時間片輪轉演算法

CPU時間片輪轉演算法，每個進程可以佔用處理器一定的時間片，時間到後，處理器剝奪當前進程的執行權，將該進程轉移到就緒隊列末尾，轉而執行下一個就緒進程。每個進程按照FIFO原則排隊等待，假設每個進程最多只能運行5個時間片，則情況如下:

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

2、CPU時間片靜態優先順序演算法

CPU時間片靜態優先順序演算法根據進程靜態優先順序，可以是用戶指定，也可以根據其他演算法或啟發式規則自動分配。根據靜態優先順序打開，就是根據進程優先順序順序處理進程，優先順序高的進程比優先順序低的進程先運行。

    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("優先順序為"+priorities[i]+"的進程正在執行");
            }
        }
    }

3、CPU時間片高響應比優先演算法

CPU時間片高響應比優先演算法優先考慮響應時間長的進程，它給每個進程計算響應比，響應比等於(等待時間+要求服務時間)/要求服務時間，已經等待越久的進程會擁有更高的優先順序。

    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("響應比最高的進程為P"+(maxIndex+1));
        }
    }

4、CPU時間片共享式調度

CPU時間片共享式調度是指多個進程在同樣的時間段內共享CPU，以提高系統資源的利用率。這是一種比較優秀的運用CPU時間片的策略，它可以按照短進程優先的原則，讓長時間等待的進程可以提高執行效率。