调度中的广义前景背景

先决条件–前台-后台调度
调度中的广义前景-背景，也称为最差服务(LAS)，是一种调度策略，主要用于无法提供大小估算值的系统中。它根据到目前为止收到的服务来猜测作业的剩余服务时间。如果有n个这样的工作，则同时提供这些工作，即每个工作以1 / n的比率提供。

广义的前台-后台为接收到最少服务量的系统中的工作提供服务。在平局的情况下，作业在处理器共享模式下收到的服务共享处理器最少。新到达的作业将始终抢占当前正在使用的作业，并保留处理器，直到它离开或直到下一次到达，或者直到它获得的服务量等于到达时被抢占的作业所接收的服务量为止(以先发生者为准)。

前台-后台的工作：
作业进入队列后进入第一(或最高优先级)状态。作业的优先级取决于它们以“先到先得”的方式到达特定状态的时间。在长度为q的时间段内一次不间断地提供作业。服务器在特定状态下完成作业的服务请求后，将选择优先级最高(非空)的作业进行服务。如果作业在其处于_第k个状态的时间内没有离开队列，它将移至优先级较低的状态k + 1，并等待直到以该状态提供服务。在第n_个和最终状态中，仅在其他州没有工作时才提供工作。在这种最终状态下，将为他们提供服务，直到他们离开系统为止。

广义前景-背景(FB)下的定理：

记号：

• p ：指政策
• X ：具有均值E [X]和方差var(X)的服务需求
• SRPT ：最短的剩余处理时间
• LAS ：FB的另一种表示形式
• E [Tl] ：E [T _LAS ]
• E [Ts] ：E [T _SPRT ]

定理1：
$E[X]/p <= E[Tl] <= E[X]*((1-p/2)/(1-p)^2)$

这种确定性分布构成了最坏的情况，即达到FB的平均响应时间的上限，而分布数导致下限。当负载达到1时，平均响应时间增长到无穷大。

定理2：
当p> 1时，所有大小x p的作业，使得p _Xp = 1在FB下都具有有限的响应。

该定理设置了确保调度公平的参数。用于评估公平性的指标是平均条件放慢E [S(x)]。如果一项政策对于所有职位的平均有条件放慢速度小于PS(处理器－共享)下的相应指标，则被认为是公平的。但是，当流量大小分布具有有限的第二矩时，某些大型作业(尽管不是最大作业)在FB下始终会经历更大的减速。

定理3：
对于所有作业尺寸x和负载p <1

$E[Ts(x)] <= E[Tl(x)] <= ((1-p(x))/(1-p))^2*E[Ts(x)]$
该定理描述了SRPT和FB的平均条件响应时间之间的关系。

广义前景的特点–背景：

1. LAS为每个流的第一个TCP数据包赋予缓冲区空间优先级，这意味着这些数据包不应遭受任何损失。
2. 一个新的TCP流以所谓的“慢启动”开始，在此过程中，其拥塞窗口被初始化为非常小的值，然后在每轮传输后加倍。由于在FB下，第一个数据包流没有排队延迟或排队延迟可忽略不计，因此在FB下回合的持续时间会更短，并且拥塞窗口会更快地增加。
3. FB路由器的行为与FB队列的行为相似，只要接下来要服务的数据包在调度程序选择的时刻之前到达路由器。
4. 可以修改FB以获得TCP数据包的阈值，其中分配给任何数据包的服务优先级不能取大于阈值的值。
5. FB使DFR / IFR分布下的队列长度分布最小化/最大化，因此也使平均队列长度EQ和平均响应时间EV最小化。
6. 对于确定性的服务分配，FB在任何节省工作的策略下均具有尽可能长的平均响应时间
7. 对于轻尾服务分配，FB的尾部行为与在工作保护策略下可能的最重尾部相匹配。