时间片轮转算法
时间片轮转算法计算公式

时间片轮转算法计算公式时间片轮转算法是一种常见的调度算法,用于操作系统中的进程调度。
它的主要思想是将CPU的执行时间分成若干个时间片,每个进程在一个时间片内得到一定的执行时间,然后被挂起,等待下一个时间片再次执行。
这种算法的优点是公平性好,所有进程都有机会得到执行,缺点是对于I/O密集型的进程效率较低。
在时间片轮转算法中,我们需要计算每个进程在一个时间片内的执行时间,以及每个进程在队列中的等待时间。
这些计算可以通过以下公式来实现:1. 计算每个进程在一个时间片内的执行时间:假设一个时间片的长度为T,进程P_i在一个时间片内的执行时间为E_i,则有:E_i = min(T, R_i)。
其中,R_i表示进程P_i还需要执行的时间。
如果R_i小于T,则进程P_i在一个时间片内执行完毕,执行时间为R_i;如果R_i大于T,则进程P_i在一个时间片内无法执行完毕,执行时间为T。
2. 计算每个进程在队列中的等待时间:假设进程P_i在队列中的等待时间为W_i,则有:W_i = (n-1) T。
其中,n表示进程P_i在队列中的位置。
假设队列中有m个进程,则进程P_i 在队列中的位置为i,因此n = m i + 1。
通过以上两个公式,我们可以计算出每个进程在一个时间片内的执行时间,以及每个进程在队列中的等待时间。
这些计算结果可以帮助操作系统进行进程调度,保证每个进程都能够得到公平的执行机会。
除了上述计算公式,时间片轮转算法还需要考虑一些特殊情况,比如进程在一个时间片内执行完毕的情况,以及新进程的加入等情况。
针对这些情况,我们可以通过适当的调整计算公式来实现。
总之,时间片轮转算法是一种常见的进程调度算法,通过合理的计算公式可以实现对进程执行时间和等待时间的计算,从而保证进程的公平执行。
这些计算公式为操作系统提供了重要的参考,帮助操作系统进行进程调度,提高系统的性能和效率。
各类作业调度算法

各类作业调度算法作业调度算法是操作系统中的重要概念,用于决定计算机系统中各类作业的执行顺序。
它能够优化系统资源利用,提高作业处理效率和用户体验。
本文将介绍各类常见的作业调度算法。
1.先来先服务(FCFS)先来先服务是最简单、最直观的作业调度算法,按照作业到达的顺序来执行。
即当一个作业进入系统后,它将会被放入作业队列的末尾等待执行。
这种算法的优点是简单易懂,缺点是没有考虑作业的执行时间,可能导致长作业占用系统资源时间过长,等待时间较长。
2.最短作业优先(SJF)最短作业优先算法根据每个作业的执行时间来安排执行顺序,执行时间短的作业优先执行。
该算法能够最大限度地缩短作业的等待时间,提高系统的作业处理效率。
然而,这种算法可能会导致长作业饥饿,即长作业始终无法执行,因为每次都有短作业到达系统。
3.最高响应比优先(HRRN)最高响应比优先算法考虑了作业的等待时间和执行时间,通过响应比来确定作业的执行顺序。
响应比定义为(等待时间+执行时间)/执行时间。
该算法能够综合考虑作业的等待时间和执行时间,避免长作业饥饿问题,提高系统的整体响应性能。
4.时间片轮转(RR)时间片轮转算法将系统的执行时间划分为若干个固定大小的时间片,并按照顺序依次分配给作业执行。
每个作业只能在一个时间片内执行,当时间片用完后,如果作业还没有执行完,就需要重新排队等待执行。
时间片轮转算法能够公平地分配系统资源,降低长作业占用系统资源的情况,但也可能导致较大的上下文切换开销。
5.多级队列调度(MLQ)多级队列调度算法将作业划分成多个队列,每个队列具有不同的优先级。
作业首先进入高优先级队列执行,如果执行完后还未完成,就降低其优先级,放入低优先级队列执行。
这样能够确保高优先级作业得到及时执行,同时避免低优先级作业饥饿。
多级队列调度算法常用于实时系统中。
总结来说,作业调度算法有先来先服务、最短作业优先、最高响应比优先、时间片轮转和多级队列调度等。
不同的算法有不同的特点和适用场景,选取合适的作业调度算法能够优化系统资源利用和提高作业处理效率。
java 中用到的线程调度算法

java 中用到的线程调度算法
Java 中常用的线程调度算法有三种:时间片轮转调度算法、优先级调度算法和公平调度算法。
时间片轮转调度算法:每个线程被分配一个时间片,当时间片用完后,调度器按照一定的规则将该线程挂起,转而执行其他线程。
时间片轮转调度算法主要用于多个线程的优先级相同的情况下,可以保证每个线程都有机会执行,避免了某个线程长时间占据 CPU。
优先级调度算法:每个线程被分配一个优先级,调度器按照线程的优先级选择执行,如果优先级相同,则采用时间片轮转算法。
优先级调度算法主要用于在不同的线程之间确定执行顺序,可以确保优先级高的线程优先执行。
公平调度算法:公平调度算法不考虑线程的优先级,而是按照先来先服务的原则,按照线程提交的顺序来分配 CPU 时间。
公平调度算法主要用于保证每个线程都有公平的机会获得 CPU 时间,尤其是在线程数目较少时,可以防止某些线程被长时间占据 CPU,而其他线程无法执行。
任务调度算法

任务调度算法任务调度算法是一种计算机算法,用于安排和管理任务的执行顺序和时间。
在计算机系统中,任务调度是一个非常重要的问题,因为多个任务需要在同一时间内执行。
任务调度算法可以帮助优化资源利用率,提高系统性能,同时保证任务的实时性和可靠性。
任务调度算法通常被用于操作系统、分布式系统、数据库管理系统等领域。
其中,最常见的任务调度算法包括以下几种:1. 时间片轮转调度算法:该算法为每个任务分配一个固定的时间片,当一个任务的时间片用完后,该任务就会被暂停,然后继续执行下一个任务。
这个过程不断循环,直到所有任务都完成。
2. 优先级调度算法:该算法为每个任务分配一个优先级,优先级高的任务先执行。
这个算法可以根据任务的重要性和紧急程度来安排任务的执行顺序。
3. 最短作业优先调度算法:该算法根据任务的执行时间来安排任务的执行顺序。
执行时间短的任务先执行,执行时间长的任务后执行。
4. 基于事件驱动的调度算法:该算法根据事件的发生时间来安排任务的执行顺序。
当一个事件发生时,与该事件相关的任务就会被触发并开始执行。
除了以上几种常见的任务调度算法,还有一些其他的算法,如静态优先级调度算法、动态优先级调度算法等。
不同的任务调度算法适用于不同的场景和应用,因此在选择合适的算法时需要根据具体情况进行选择。
在实际应用中,任务调度算法的优化可以显著提高系统性能和效率。
例如,在分布式系统中,任务调度算法可以帮助平衡不同节点上的任务负载,提高系统的稳定性和可靠性。
在数据库管理系统中,任务调度算法可以优化查询和更新流程,提高数据库的响应速度和性能。
因此,对于任何一个需要处理多个任务的系统来说,任务调度算法都是必不可少的。
资源分配的四种算法

资源分配的四种算法资源分配是计算机中一个非常重要的概念,它涉及到如何使用计算机资源来满足对系统的各种需求。
在实际应用中,常见的资源包括CPU时间、内存空间、磁盘I/O等,而如何高效地分配这些资源,则需要使用一些算法来进行优化。
本文将介绍资源分配中常用的四种算法,分别是FCFS算法、SJF算法、优先级调度算法和时间片轮转算法。
1. FCFS算法FCFS(First Come First Serve,先到先服务)算法是资源分配中最简单的一种算法,它的原则是按照作业的到达顺序进行分配,即先来先服务。
FCFS算法将所有作业根据它们的到达时间进行排序,然后按队列的顺序依次将资源分配给它们。
FCFS算法的优点是实现简单,无需过多的计算量和调度算法;但是,由于FCFS算法无法考虑每个作业的长度和重要性,因此在实际应用中可能出现一些缺陷,比如,作业的等待时间可能很久,导致处理时间长,效率低下。
2. SJF算法SJF(Shortest Job First,最短作业优先)算法是一种对作业的长度进行优先级判断的调度算法,其准则是排队的作业中,选择需要处理时间最短的作业先进行处理。
SJF算法通过紧凑排列作业处理的先后,来达到提高系统资源利用率、缩短作业周转时间、减轻繁忙度、提高用户满意度等效果。
SJF算法中可能出现的问题是,由于某些小作业可能会一直处在等待状态,导致这些小作业长时间得不到处理,最终可能会形成“饥饿现象”(即一些长作业得不到处理)。
3. 优先级调度算法优先级调度算法是根据每个作业的优先级来选择下一个要运行的作业的一种调度算法。
高优先级的作业具有更高的运行优先级,即比低优先级的作业更容易获取CPU时间片。
优先级调度算法可以为不同的作业分配不同的优先级,根据作业的特点来调整各个作业之间的优先级。
优先级调度算法的好处是能够优先完成重要的任务,使系统更加高效、安全、可靠。
但是如果优先级设置不当,可能会导致低优先级的大型作业无法完成,最终可能导致其他作业等待时间过长。
时间片轮转调度算法实验报告

时间片轮转调度算法实验报告一、引言时间片轮转调度算法是一种常见的操作系统调度算法,它的主要思想是将CPU时间分成若干个时间片,每个进程在一个时间片内执行一定的时间,然后切换到下一个进程执行。
本实验通过使用C语言模拟实现时间片轮转调度算法,并对其进行评估和比较,以便更好地理解该调度算法的性能和特点。
二、实验目的1.理解时间片轮转调度算法的原理和实现方式;2.实现一个简单的时间片轮转调度算法模拟程序;3.比较时间片长度对调度算法性能的影响;4.分析时间片轮转调度算法的优缺点。
三、实验过程1.设计数据结构和算法在开始实验之前,我们首先需要设计数据结构和算法。
在本实验中,我们使用一个队列来表示就绪队列,并使用一个指针来标记当前执行的进程。
2.实现时间片轮转调度算法模拟程序根据设计的数据结构和算法,我们使用C语言编写了一个简单的时间片轮转调度算法模拟程序。
程序首先会要求用户输入进程数量和每个进程的执行时间,然后根据输入的信息,使用时间片轮转调度算法对进程进行调度并统计各个进程的等待时间和周转时间。
3.进行实验和分析我们进行了多组实验,通过改变时间片的长度,观察时间片轮转调度算法的性能。
并对实验结果进行统计和分析,比较不同时间片长度下的平均等待时间和平均周转时间。
四、实验结果和分析在本节,我们将介绍实验的结果和分析。
1.实验结果我们使用不同时间片长度进行了多组实验,得到了如下的结果:时间片长度,平均等待时间,平均周转时间------------,-------------,-------------1,5,152,3,134,2,128,1,112.结果分析通过对实验结果的分析,我们可以得出以下结论:-随着时间片长度的增加,进程的平均等待时间和平均周转时间都呈现下降的趋势。
这是因为时间片越长,每个进程执行的时间就越长,进程切换的次数就越少,从而提高了系统的效率。
-当时间片长度较小时,进程的平均等待时间和平均周转时间较长。
时间片轮转调度算法例题详解

时间片轮转调度算法例题详解操作系统是计算机系统中的一个重要组成部分,它负责管理计算机系统的各种资源,协调各种应用程序的运行,保证计算机系统的高效稳定运行。
操作系统中的进程调度是其中的一个重要内容,它决定了进程在CPU上的运行顺序,直接影响到计算机系统的性能。
本文将详细介绍时间片轮转调度算法,并通过例题进行详解。
一、时间片轮转调度算法时间片轮转调度算法是一种基于时间片的进程调度算法,它将CPU时间片分配给各个正在运行的进程,每个进程在一个时间片内运行一定的时间,然后被挂起,等待下一次调度。
如果进程在一个时间片内没有完成运行,那么它将被挂起,等待下一次调度。
这种调度算法适用于多道程序并发执行的情况,可以避免进程长时间占用CPU,保证进程的公平性和响应性。
时间片轮转调度算法的基本思想是将所有就绪进程按照先来先服务的原则排队,每个进程在一个时间片内运行一定的时间,然后被挂起,等待下一次调度。
时间片的大小可以根据系统的负载情况进行调整,一般情况下,时间片的大小为10ms~100ms之间。
当一个进程在一个时间片内运行完成,它将被移到队列的末尾,等待下一次调度。
如果进程在一个时间片内没有完成运行,那么它将被挂起,等待下一次调度。
这样,所有进程都有机会获得CPU时间,避免了某个进程长时间占用CPU的情况。
时间片轮转调度算法的优点是简单易懂,易于实现,可以保证进程的公平性和响应性。
缺点是时间片的大小对系统的性能有较大影响,时间片过小会导致进程切换频繁,影响系统性能;时间片过大会导致进程响应时间增加,影响用户体验。
二、时间片轮转调度算法例题下面通过一个例题来详细介绍时间片轮转调度算法的实现过程。
题目描述:有3个进程P1、P2、P3,它们的运行时间分别为24ms、3ms、3ms,它们的到达时间分别为0ms、0ms、0ms。
时间片大小为4ms。
请计算它们的平均等待时间和平均周转时间。
解题思路:首先,按照到达时间的先后顺序将进程排队。
时间片轮转调度算法例题详解

时间片轮转调度算法例题详解在计算机操作系统中,调度算法是非常重要的一部分。
调度算法的作用是决定哪个进程可以获得 CPU 的使用权。
其中,时间片轮转调度算法是一种常见的调度算法,它可以保证每个进程都能够获得一定的 CPU 时间,从而避免了某个进程长时间占用 CPU 的情况。
本文将对时间片轮转调度算法进行详细的介绍,并通过实例来说明如何使用该算法进行进程调度。
一、时间片轮转调度算法的原理时间片轮转调度算法是一种抢占式的调度算法,它将 CPU 的使用时间划分为若干个时间片,每个进程在一个时间片内可以占用CPU 的时间是固定的。
当一个进程占用 CPU 的时间超过了一个时间片,系统会将该进程挂起,并将 CPU 分配给下一个进程。
时间片轮转调度算法的优点在于可以保证公平性,每个进程都能够获得一定的 CPU 时间,从而避免了某个进程长时间占用 CPU 的情况。
另外,该算法的实现比较简单,适用于多任务环境下的进程调度。
二、时间片轮转调度算法的实现时间片轮转调度算法的实现需要使用一个队列来保存所有等待CPU 时间的进程。
每个进程在队列中占据一个时间片的位置,当轮到该进程时,系统会将该进程从队列头部取出,并将其放到队列尾部。
如果一个进程占用 CPU 的时间超过了一个时间片,系统会将该进程挂起,并将其放到队列尾部。
下面是时间片轮转调度算法的具体实现步骤:1. 将所有等待 CPU 时间的进程放入一个队列中。
2. 设置一个时间片的长度,例如 10 毫秒。
3. 从队列头部取出一个进程,并将其放到 CPU 中执行。
4. 如果该进程在一个时间片内没有执行完毕,将其挂起,并将其放到队列尾部。
5. 从队列头部取出下一个进程,并将其放到 CPU 中执行。
6. 重复步骤 4 和步骤 5,直到所有进程都执行完毕。
三、时间片轮转调度算法的实例下面通过一个实例来说明如何使用时间片轮转调度算法进行进程调度。
假设有三个进程 P1、P2、P3,它们需要使用 CPU 的时间如下表所示:| 进程 | 到达时间 | 需要 CPU 时间 ||------|----------|---------------|| P1 | 0 | 20 || P2 | 0 | 25 || P3 | 0 | 10 |假设时间片的长度为 5 毫秒,现在需要使用时间片轮转调度算法对这三个进程进行调度。
时间片轮转算法

5、测试结果:
a.首先输出五个进程的初始状态
b.开始从进程Q1开始按时间片轮转运行进程,Q4先运行完成
printf("进程%s已经运行完成!\n\n",s->name);
s->flag=1;
}
s=s->next;
flag1=judge(s);
}
printf("--------------------------------------------\n");
}
void main(){
printf("Please enter process number\n");
c.接着Q1运行完成
d.接着Q5运行完成
e.再Q3运行完成
f.最后Q2运行完成
四、实验总结
因在早期的时间片轮转法中,系统将所有的就绪进程按照先来先服务的原则排成一个队列,每次调度是,把CPU分配给队首进程,并令其执行一个时间片。当执行的时间片用完时,调度程序停止该进程的执行,并将它送往就绪队列的末尾;然后,再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程,同时也让它执行一个时间片。在时间片轮转算法中,时间片的大小对系统性能有很大的影响。如果选择很小的时间片将有利于短作业,因为它能较快地完成,但会频繁的发生中断、进程上下文的切换,从而增加系统的开销;反之,如果选择太长时间片,使得每个进程都能在一个时间片内完成,所以,一般定为时间片略大于一次典型地交互所需要的时间。
高响应比优先调度和时间片轮转rr进程调度算法 -回复

高响应比优先调度和时间片轮转rr进程调度算法-回复高响应比优先调度和时间片轮转RR进程调度算法引言:进程调度算法是操作系统中的重要组成部分,它决定了进程如何被分配和调度执行的顺序。
在操作系统中,有许多不同的进程调度算法可供选择。
本文将介绍两种常用的进程调度算法,分别是高响应比优先调度(HRN)和时间片轮转(Round-Robin,简称RR)算法。
本文将逐步回答关于这两种算法的原理、特点和应用场景等问题,以全面了解它们的工作原理和优势。
一、高响应比优先调度(HRN)算法1.1 原理介绍高响应比优先调度算法是一种动态优先级进程调度算法,它以进程的响应比为优先级判定标准。
响应比定义为等待时间加服务时间除以服务时间,代表了进程对系统资源的需求程度和等待时间的综合考虑。
对于一个长时间等待的进程,其响应比会不断增加,从而提高其优先级,以便及时得到服务。
1.2 特点和优势高响应比优先调度算法的特点和优势主要体现在以下几个方面:- 公平性:通过动态调整进程的优先级,保证了每个进程都有机会得到系统资源的分配。
- 短进程优先:长时间等待的进程会相应地提高其优先级,从而能够更早地得到服务,减少了等待时间。
- 高吞吐量:通过合理地考虑进程的等待时间和服务时间,提高了系统的吞吐量。
- 性能良好:与其他进程调度算法相比,高响应比优先调度算法的性能较好。
1.3 应用场景高响应比优先调度算法常常应用于实时操作系统和交互式计算机系统等对响应时间有较高要求的场景。
它能够合理地分配系统资源,提高用户对系统的响应感受,从而提高系统的可用性和用户满意度。
二、时间片轮转(RR)算法2.1 原理介绍时间片轮转(RR)算法是一种公平的进程调度算法,它将系统的CPU时间划分为相等的时间片,并按照轮转的方式分配给就绪队列中的进程。
每个进程在一个时间片内执行一定的时间后,被暂停并放回就绪队列尾部,下一个进程获得执行机会。
这样,所有进程都能够被公平地调度,避免了某个进程长时间占用CPU资源的情况。
调度算法之时间片轮转算法

调度算法之时间⽚轮转算法⼀.轮转法的基本原理:根据先来先服务的原则,将需要执⾏的所有进程按照到达时间的⼤⼩排成⼀个升序的序列,每次都给⼀个进程同样⼤⼩的时间⽚,在这个时间⽚内如果进程执⾏结束了,那么把进程从进程队列中删去,如果进程没有结束,那么把该进程停⽌然后改为等待状态,放到进程队列的尾部,直到所有的进程都已执⾏完毕⼆.进程的切换时间⽚够⽤:意思就是在该时间⽚内,进程可以运⾏⾄结束,进程运⾏结束之后,将进程从进程队列中删除,然后启动新的时间⽚时间⽚不够⽤:意思是在该时间⽚内,进程只能完成它的⼀部分任务,在时间⽚⽤完之后,将进程的状态改为等待状态,将进程放到进程队列的尾部,等待cpu的调⽤三.关于时间⽚⼤⼩的选择时间⽚过⼩,则进程频繁切换,会造成cpu资源的浪费时间⽚过⼤,则轮转调度算法就退化成了先来先服务算法c实现:#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#define TAKEIN "takein"//对应的进程状态#define WAIT "wait"#define RUN "run"#define FINISH "finish"#define PNUMBER 5//进程个数#define TRUE 1#define FALSE 0typedef struct pcb{char processName[20];//进程名称int arriveTime;//进程到达时间int startTime;//进程开始时间int endTime;//进程结束时间int runTime;//进程运⾏时间⼤⼩int turnOverTime;//周转时间int userweightTurnOverTime;//带权周转时间char provessStatus[10];//进程状态int runTimeed; //进程已经运⾏的时间} pcb;pcb pcbs[PNUMBER];//进程数组int currentTime=0;//时间int processIndex=0;//进程的编号int cpuTime=2;//时间⽚int size=PNUMBER;//进程数组中的有效值void createPcbs()//进程初始化函数{freopen("input.txt","r",stdin);//以只读操作读⽂件printf("进程名\t到达时间\t运⾏时间\n");int index;for(index=0; index<PNUMBER; index++)//遍历所有进程,给进程赋初值{scanf("%s",pcbs[index].processName);scanf("%d",&pcbs[index].arriveTime);scanf("%d",&pcbs[index].runTime);pcbs[index].endTime=0;pcbs[index].startTime=0;pcbs[index].turnOverTime=0;pcbs[index].userweightTurnOverTime=0;strcpy( pcbs[index].provessStatus,TAKEIN);printf("%s \t%d \t%d\n", pcbs[index].processName, pcbs[index].arriveTime, pcbs[index].runTime);}printf("\n***********************************************\n");}void movePcbs(int pindex){int index=0;pcb temp=pcbs[pindex];//需要移动的进程for(index=pindex;index<size-1;index++){pcbs[index]=pcbs[index+1];//后⾯的进程全部前移⼀位}pcbs[size-1]=temp;//⽬标进程移到数组尾部}//享受过cpu服务的进程移到进程数组的尾部,采⽤队列实现void printfPcbsInfo()//打印所有进程的所有信息{int index=0;printf("当前时间为:%d时各进程的信息.....\n\n",currentTime);printf("进程名\t到达时间\t运⾏时间\t开始时间\t结束时间\t周转时间\t带权周转时间\t状态\n");for(index=0; index<PNUMBER; index++){printf("%s\t%8d\t%8d\t%8d\t%8d\t%8d\t%8d\t%4s\n",pcbs[index].processName,pcbs[index].arriveTime,pcbs[index].runTime,pcbs[index].startTime, pcbs[index].endTime,pcbs[index].turnOverTime,pcbs[index].userweightTurnOverTime,pcbs[index].provessStatus);}}void sortPcbs()//按到达时间的升序排序{int minIndex=0,minValue=0,i,j;for(i=0; i<PNUMBER; i++){minIndex=i;minValue=pcbs[i].arriveTime;for(j=i; j<PNUMBER; j++){if(pcbs[j].arriveTime<minValue){minValue=pcbs[j].arriveTime;//保存最⼩的minIndex=j;}}pcb temp=pcbs[minIndex];//交换pcbs[minIndex]=pcbs[i];pcbs[i]=temp;}}int selNextProcess()//选择下⼀个进程,要求,最近的等待进程{int result=-1;int index=0;for(index=0;index<size;index++){if(strcmp(pcbs[index].provessStatus,WAIT)==0){return index;}}return result;}void removeFromPcbs(int pindex)//删除完成任务的进程{movePcbs(pindex);size--;//数组逻辑长度缩⼩,达到移除效果}int isHasProcessArrive()//检查在某⼀个时间点有没有进程到达{int result=-1;int index=0;for(index=0; index<PNUMBER; index++){if(pcbs[index].arriveTime==currentTime)//某个进程的到达时间等于当前时间{result=index;strcpy(pcbs[index].provessStatus,WAIT);//改变进程状态}}return result;}int proIsEnd(int pindex)//判断⼀个进程是否完成{if(pcbs[pindex].runTime==pcbs[pindex].runTimeed){currentTime++;//当前时间⾛到isHasProcessArrive();//判断是否有新到达进程strcpy(pcbs[pindex].provessStatus,FINISH);//进程相关信息的改变pcbs[pindex].turnOverTime=pcbs[pindex].endTime-pcbs[pindex].arriveTime;pcbs[pindex].userweightTurnOverTime=pcbs[pindex].turnOverTime*1.0/pcbs[pindex].runTime; removeFromPcbs(pindex);//移⾛完成的进程processIndex++;//准备下⼀个进程printfPcbsInfo();//打印此时所有进程的信息return TRUE;}return FALSE;}void runProcess(int pindex){int index=0;int end=FALSE;pcbs[pindex].startTime=currentTime;//进程开始运⾏时间为当前时间strcpy(pcbs[pindex].provessStatus,RUN);//进程状态改为运⾏态pcbs[pindex].runTimeed++;//进程已经运⾏时间加⼀printfPcbsInfo();if(proIsEnd(pindex)==TRUE)//检查在当前时间⽚下进程是否已经结束{currentTime--;return ;}if(cpuTime-1>=1)//时间⽚没有⽤完{for(index=0;index<cpuTime-1;index++){currentTime++;isHasProcessArrive();pcbs[index].runTimeed++;printfPcbsInfo();if(proIsEnd(pindex)==TRUE){pindex=size;end=TRUE;}}}if(end==FALSE)//如果在当前时间⽚下⾯进程没有结束{currentTime++;strcpy(pcbs[pindex].provessStatus,WAIT);movePcbs(pindex);printfPcbsInfo();}currentTime--;}void startProcess(){int firstArriveTime=pcbs[0].arriveTime;int nextIndex=0;while(1){currentTime++;isHasProcessArrive();//检查当前时间有没有进程到达if(currentTime<firstArriveTime){printfPcbsInfo();}else if(currentTime==firstArriveTime){runProcess(0);//执⾏进程}else{nextIndex=selNextProcess();if(nextIndex!=-1){runProcess(nextIndex);}else{printfPcbsInfo();}}if(processIndex==PNUMBER)break;}}int main(){createPcbs();sortPcbs();startProcess();return0;}输⼊⽂件:运⾏截图:结果分析:运⾏结果符合预期,在时间⽚内能完成任务的进程在完成任务后会被移出进程队列,在时间⽚内不能完成任务的进程在⽤完时间⽚的时间后会被移到进程队列的尾部不⾜错误之处欢迎拍砖指教!。
高响应比优先调度和时间片轮转rr进程调度算法

高响应比优先调度和时间片轮转rr进程调度算法高响应比优先调度和时间片轮转(RR)进程调度算法引言:在操作系统中,进程调度是一项重要且复杂的任务。
为了提高系统的性能和响应速度,研究人员和工程师开发了许多不同的调度算法。
本文将重点介绍高响应比优先调度(high response ratio priority scheduling)和时间片轮转(round-robin, RR)进程调度算法。
这两种算法都在实际应用中得到了广泛的运用,下面我将对其原理进行详细阐述,并比较它们的优缺点。
一、高响应比优先调度算法高响应比优先调度算法是一种根据进程的等待时间和执行时间来确定优先级的策略。
该算法认为,等待时间越长的进程应该被优先执行,以提高整体系统的响应速度。
具体而言,高响应比=(等待时间+执行时间)/执行时间。
等待时间是指进程在就绪队列中等待调度的时间,而执行时间则是进程实际执行的时间。
高响应比优先调度算法的主要步骤如下:2. 计算响应比:对于每个进程,根据上述公式计算其响应比,并赋予一个优先级。
3. 选择优先级最高的进程:从就绪队列中选择响应比最高的进程,并将其调度到CPU中执行。
4. 更新进程状态:执行完一个时间片后,更新进程的等待时间和执行时间。
5. 重复步骤3和4,直到所有进程都执行完毕。
高响应比优先调度算法的优点在于能够充分利用CPU资源,提高系统的响应速度。
然而,该算法也存在一些缺点。
首先,计算每个进程的响应比需要消耗大量的计算资源。
其次,长时间等待的进程会获得较高的优先级,可能导致一些短进程长时间得不到执行。
因此,在实际应用中需要权衡考虑。
二、时间片轮转调度算法时间片轮转调度算法是一种公平的调度策略,它将CPU的执行时间划分为固定长度的时间片,并将每个进程分配一个时间片来执行。
当一个时间片耗尽后,进程将被重新放入就绪队列中,等待下一次调度。
时间片轮转调度算法的主要步骤如下:2. 选择当前时间片内的进程:从就绪队列中选择一个进程,并将其调度到CPU中执行。
操作系统时间片轮转算法

操作系统时间片轮转算法时间片轮转算法(Round-Robin Scheduling Algorithm)是一种常见的调度算法,用于多道程序设计中进程的分时调度。
该算法将所有就绪状态的进程按照一定顺序排列成一个队列,每个进程被分配一个时间片(时间片长度可以设定),在该时间片结束后,进程被暂停,然后被放回队列的末尾,让其他进程获得CPU执行权限。
时间片轮转算法的主要目的是为了实现公平地分配CPU时间。
时间片轮转算法的实现逻辑如下:1.将就绪态的进程按照到达时间的先后顺序排列成一个就绪队列。
2.初始化一个计时器,设定时间片的长度。
3.从就绪队列中选择第一个进程,将其设为运行状态,并开始计时。
4.当计时器到达时间片长度时,将当前正在运行的进程置为就绪状态,放回就绪队列的末尾。
5.从就绪队列中选择下一个进程,将其设为运行状态,并开始计时。
6.重复步骤4和步骤5,直到所有进程都执行完成。
时间片轮转算法的优点是实现简单、公平性好,但也有一些缺点:1.时间片的设置需要合理,过小可能导致进程切换频繁,降低了系统的吞吐量;过大可能导致响应时间过长,影响用户的体验。
2.如果一些进程的执行时间超过一个时间片的长度,该进程将会不断重新被放回队列尾部,导致该进程无法快速执行完成。
3.在高负载情况下,由于进程的切换开销较大,时间片轮转算法可能导致性能下降。
为了解决时间片轮转算法的一些缺点1.动态调整时间片长度:根据系统当前的负载情况,动态调整时间片的长度。
当系统负载较轻时,可以适当增加时间片的长度,以提高系统吞吐量;当系统负载较重时,可以适当减小时间片的长度,以提高响应速度。
2.抢占式调度:在时间片轮转算法的基础上,引入优先级的概念,当高优先级进程抵达时,可以抢占当前正在执行的低优先级进程,从而提高高优先级进程的执行速度。
3.多级反馈队列调度:将就绪队列按照优先级划分成多个队列,每个队列拥有不同的时间片长度。
当一个进程在一些队列中执行的时间超过了该队列的时间片长度时,将其移到下一个优先级队列中继续执行。
优先级加时间片轮转进程调度算法_概述及解释说明

优先级加时间片轮转进程调度算法概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在介绍优先级加时间片轮转进程调度算法。
进程调度是操作系统中的重要组成部分,它决定了多个进程之间的执行顺序和时间配比。
优先级调度算法和时间片轮转调度算法都是常用的进程调度算法,在不同场景下各具优缺点。
而结合这两种算法进行设计与实现,则能充分发挥它们的优势,提高系统的性能和效率。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行介绍:首先概述文章内容,明确文章重点和目标;然后详细讲解优先级调度算法,包括其定义、原理和实现方式;接着介绍时间片轮转调度算法,包括其定义、原理以及运行机制;随后探讨选择何种调度策略的问题;最后以设计思路与实现示例为基础,对结合优先级与时间片轮转调度算法进行分析,并进行性能评估和对比研究。
1.3 目的本文旨在深入探讨优先级加时间片轮转进程调度算法,阐明其背后的原理与机制,并通过实例演示说明如何设计与实现该算法。
此外,本文还将对该调度算法的优缺点进行分析,并提出进一步研究的方向和展望。
通过本文的阐述,读者能够全面了解并掌握优先级加时间片轮转进程调度算法的实现与应用。
2. 优先级调度算法:2.1 定义与原理:优先级调度算法是一种基于进程优先级的调度方法。
每个进程被赋予一个优先级,优先级越高的进程被认为是更重要的任务,应该在其他进程之前得到处理器资源。
该算法的原理是根据进程的优先级来确定调度顺序。
当有多个就绪状态的进程等待执行时,调度程序会选择具有最高优先级的进程执行。
如果两个或多个进程具有相同的优先级,则采用其他策略(如轮转或抢占)来选择将要运行的进程。
2.2 实现方式:实现这种调度算法可以采用不同的方法。
一种常见的方式是为每个进程分配一个固定的静态优先级,其值通常在范围内确定(比如0到255),其中较大的数字表示较高的优先级。
另一种方式是动态地根据某些因素为进程分配优先级,如当前执行时间、等待时间、紧迫性等。
在操作系统中,可以使用一个队列来存储就绪状态下各个进程,并按照它们的优先级进行排序。
常用的调度优化算法公式

常用的调度优化算法公式常用的调度优化算法有很多种,每种算法都有其特定的优势和适用的场景。
本文将介绍几种常见的调度优化算法,并对其进行简要的概述和比较。
1. 先来先服务(First-Come, First-Served, FCFS)先来先服务是最简单的调度算法之一,它按照作业到达的顺序进行调度。
即使作业的执行时间不同,也会按照它们到达的顺序进行执行。
这种算法的优点是简单易实现,但缺点是可能导致长作业等待时间过长,而短作业等待时间过短。
2. 最短作业优先(Shortest Job First, SJF)最短作业优先算法会优先调度执行时间最短的作业。
这种算法可以最大程度地减少作业的等待时间,但需要事先知道每个作业的执行时间。
当作业的执行时间难以估计时,这种算法可能会导致长作业等待时间过长。
3. 优先级调度(Priority Scheduling)优先级调度算法会为每个作业指定一个优先级,并按照优先级进行调度。
优先级可以按照作业的重要性、紧急程度或其他因素进行设置。
这种算法可以根据实际需求进行灵活的调度,但需要合理设置优先级,否则可能导致某些作业一直得不到执行。
4. 时间片轮转(Round Robin, RR)时间片轮转算法将每个作业分配一个固定的时间片,作业在这个时间片内执行,然后切换到下一个作业。
如果一个作业在一个时间片内没有完成,它将被放到队列的末尾继续执行。
这种算法可以确保每个作业都有机会执行,但可能导致一些长作业的等待时间过长。
5. 多级反馈队列(Multilevel Feedback Queue, MLFQ)多级反馈队列算法将作业分成多个队列,并为每个队列分配不同的优先级。
作业首先进入最高优先级的队列,如果在一个时间片内没有完成,它将被移到下一个优先级的队列,直到完成或到达最低优先级的队列。
这种算法可以平衡长作业和短作业的执行时间,但需要合理设置队列数量和优先级。
以上是几种常见的调度优化算法,它们各有优缺点,在不同的场景中选择适合的算法可以最大程度地提高系统的性能和效率。
时间片轮转算法

一、实验目的(1)在单处理器情况下按时间片轮转算法实现处理器调度,输出运行动态变化过程。
(2)通过算法的实现加深了解处理器调度的工作。
二、实验内容输入实现处理器调度的几个进程信息,任意确定一组“要求运行时间”,启动所设计的处理器调度程序,显示逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程。
三、实验步骤1、任务分析:时间片轮转的主要思想就是按顺序为每一个进程一次只分配一个时间片的时间。
算法要完成的功能就是将各个进程按照时间片轮转运行的动态过程显示出来。
时间片轮转算法的主要实现过程是首先为每一个进程创建一个进程控制块,定义数据结构,说明进程控制块所包含的内容,有进程名、进程所需运行时间、已运行时间和进程的状态以及指针的信息。
实现的过程即运用指针指向某一个进程,判断当前的进程是否是就绪状态“r”,如果是,则为该进程分配一个时间片,同时,已运行时间加一且要求运行的时间减一,如此循环执行,当某一个进程的所需要运行的时间减少至0时,则将该进程的状态设置为“e”。
然后,将指针指向下一个未运行完成的进程,重复判断,直至所有的进程都运行结束。
2、概要设计:(1)所用数据结构及符号说明typedef struct PCB{char name[10]; //进程名struct PCB *next; //循环链指针int need_time; //要求运行时间int worked_time; //已运行时间,初始为0char condition; //进程状态,只有“就绪”和“结束”两种状态int flag; //进程结束标志,用于输出}PCB;PCB *front,*rear; //循环链队列的头指针和尾指针int N; //N为进程数(2)主程序的流程图:(3+1来 3、详细设计(1)首先每一个进程用一个进程控制块PCB 来代表。
进程控制块的格式为:指针——进程按顺序排成循环链队列,用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址,最后一个进程的指针指出第一个进程的进程控制块首地址。
实验一 时间片轮转进程调度算法

实验一时间片轮转进程调度算法时间片轮转(Round Robin)是一种常见的进程调度算法,其核心思想是每个进程被分配一个时间片,当时间片用完时,CPU会切换到下一个进程。
这种算法简单高效,能够保证每个进程都能获得公平的CPU时间。
在时间片轮转算法中,每个进程被分配一个相同大小的时间片,通常为几十毫秒到几百毫秒不等。
当一个进程占用完了其时间片,CPU会将其放入就绪队列的末尾,并将CPU分配给队列中的下一个进程。
这种方式可以确保每个进程都有机会运行,并且不会出现某个进程长时间占用CPU,导致其他进程饥饿的情况。
时间片轮转算法的优点之一是简单易实现,只需要设置一个固定的时间片大小和一个就绪队列即可。
另外,由于每个进程都有相同的时间片,因此可以较好地保证公平性,避免某个进程长时间占用CPU而导致其他进程无法运行的情况。
然而,时间片轮转算法也存在一些缺点。
首先,如果时间片设置过小,会导致频繁的进程切换,增加了系统的开销。
而如果时间片设置过大,可能会出现某些进程长时间占用CPU的情况,降低了系统的响应速度。
因此,选择合适的时间片大小对系统的性能至关重要。
另外,时间片轮转算法对I/O密集型的进程并不友好。
由于I/O操作需要等待外部设备的响应,进程可能会在I/O操作期间主动放弃CPU,这样会导致进程在等待I/O时浪费了部分时间片。
为了解决这个问题,可以考虑将I/O操作的等待时间纳入时间片,或者采用其他更适合I/O密集型进程的调度算法。
总的来说,时间片轮转算法是一种简单高效的进程调度算法,适用于大多数情况下。
在实际应用中,需要根据系统的特点和需求选择合适的时间片大小,以提高系统的性能和响应速度。
同时,针对不同类型的进程可以结合其他调度算法,以达到更好的效果。
时间片轮转调度算法java代码

时间片轮转调度算法是操作系统中常用的调度算法之一,它能够有效地分配CPU时间片给各个进程,从而实现公平地对待所有进程,并降低响应时间。
1. 时间片轮转调度算法的基本原理时间片轮转调度算法是一种基于时间片的轮询调度算法。
它将每个进程分配一个小的时间片,当一个进程的时间片用完了,操作系统将其移到就绪队列的末尾,并将CPU分配给下一个进程。
这样,所有进程都能获得公平的CPU时间,而且在短时间内能够得到响应。
2. 时间片轮转调度算法的实现在Java中,我们可以通过使用队列来实现时间片轮转调度算法。
我们需要定义一个进程类,该类包含进程的ID、CPU时间和已经执行的时间等属性。
我们创建一个就绪队列,将所有进程按照它们到达的顺序加入队列中。
我们使用一个循环来模拟时间片的轮转,当一个进程的时间片用完后,将其移到队列的末尾,并将CPU分配给队列中的下一个进程。
3. 时间片轮转调度算法的优缺点时间片轮转调度算法的优点是能够公平地分配CPU时间,每个进程都能够在短时间内得到响应。
而且,它能够减少进程的等待时间,提高系统的响应速度。
但是,时间片轮转调度算法也存在着一些缺点,比如对于I/O密集型的进程来说,由于频繁地切换进程,可能会导致额外的开销。
4. 个人观点和理解时间片轮转调度算法是一种简单有效的调度算法,特别适用于多用户、交互式的系统。
在实际的应用中,我们可以根据系统的特点和需求来选择合适的调度算法,以达到更好的性能和用户体验。
总结回顾:时间片轮转调度算法是一种重要的调度算法,它能够有效地分配CPU时间,并提高系统的响应速度。
在Java中,我们可以通过使用队列来实现时间片轮转调度算法。
虽然它有一些缺点,但是在多用户、交互式的系统中仍然具有重要的应用意义。
选择合适的调度算法对系统的性能和用户体验都非常重要。
时间片轮转调度算法是一种在操作系统中常用的调度算法,它能够有效地分配CPU时间片给各个进程,从而实现对所有进程的公平处理,并降低系统的响应时间。
时间片轮转算法

时间⽚轮转算法时间⽚轮转(RR)调度算法是专门为分时系统设计的。
它类似于 FCFS调度,但是增加了抢占以切换进程。
该算法中,将⼀个较⼩时间单元定义为时间量或时间⽚。
时间⽚的⼤⼩通常为 10~100ms。
就绪队列作为循环队列。
CPU 调度程序循环整个就绪队列,为每个进程分配不超过⼀个时间⽚的 CPU。
为了实现 RR 调度,我们再次将就绪队列视为进程的 FIFO 队列。
新进程添加到就绪队列的尾部。
CPU 调度程序从就绪队列中选择第⼀个进程,将定时器设置在⼀个时间⽚后中断,最后分派这个进程。
接下来,有两种情况可能发⽣。
进程可能只需少于时间⽚的 CPU 执⾏。
对于这种情况,进程本⾝会⾃动释放 CPU。
调度程序接着处理就绪队列的下⼀个进程。
否则,如果当前运⾏进程的 CPU 执⾏⼤于⼀个时间⽚,那么定时器会中断,进⽽中断操作系统。
然后,进⾏上下⽂切换,再将进程加到就绪队列的尾部,接着 CPU 调度程序会选择就绪队列内的下⼀个进程。
不过,采⽤ RR 策略的平均等待时间通常较长。
假设有如下⼀组进程,它们在时间 0 到达,其 CPU 执⾏以 ms 计:进程执⾏时间P124P23P33如果使⽤ 4ms 的时间⽚,那么 P1会执⾏最初的 4ms。
由于它还需要 20ms,所以在第⼀个时间⽚之后它会被抢占,⽽ CPU 就交给队列中的下⼀个进程。
由于 P2不需要 4ms,所以在其时间⽚⽤完之前就会退出。
CPU 接着交给下⼀个进程,即进程 P3。
在每个进程都得到了⼀个时间⽚之后,CPU ⼜交给了进程 P1以便继续执⾏。
因此,RR 调度结果如下:现在,我们计算这个调度的平均等待时间。
P1等待 10-4 = 6ms,P2等待 4ms,⽽ P3等待 7ms。
因此,平均等待时间为17/3 = 5.66ms。
在 RR 调度算法中,没有进程被连续分配超过⼀个时间⽚的 CPU(除⾮它是唯⼀可运⾏的进程)。
如果进程的 CPU 执⾏超过⼀个时间⽚,那么该进程会被抢占,并被放回到就绪队列。
时间片算法

时间片算法
时间片算法(Time slice algorithm)是一种多处理器调度算法,也称为轮转算法(round-robin scheduling),它是一种核心技术,用来确保多个程序在单个处理器上公平地使用CPU时间。
它可以按照一定的时间片分配算法来将CPU时间平均分配给每个运行程序,以达到公平使用CPU资源的目的。
在时间片算法中,CPU持续为每个程序分配固定大小的时间片,当时间片结束时,当前正在运行的进程被暂停,并将控制权交给下一个程序。
然后,被暂停的进程被加入到就绪队列末尾,等待下一个时间片到来。
时间片长度可能会根据程序的特性和当前系统负载进行调整。
较短的时间片长度通常可以提高系统响应时间,但是会增加上下文切换的开销。
较长的时间片长度可以减少上下文切换的开销,但是可能会导致进程响应时间增加。
时间片算法可以保证每个程序的时间平均,而且不会有程序占据主导地位。
因此,它非常适用于多用户环境中。
另外,时间片算法还可以避免长时间运行的程序占用资源,影响其他程序的运行。
总之,时间片算法是一种公平的调度算法,它可以让每个程序公平地使用CPU 时间,从而提高系统的响应能力和效率。
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#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#include"string.h"
#define M 20
struct Node;
typedef struct Node *pnode;
typedef struct Node
{
char name[M];
int come;
int work;
int wait;
pnode next;
}*pnode;
typedef struct linkQ
{
pnode f;
pnode r;
}*plink;
/*创建空队列*/
plink clink(void)
{
plink p;
p=(plink)malloc(sizeof(struct linkQ)); if(p!=NULL)
{p->f=NULL;
p->r=NULL;
}
else printf("创建失败");
return p;
}
/*判断队列是否为空*/
int isemp(plink p)
{return (p->f==NULL);
}
/*进队列*/
void push(plink p,pnode q)
{ if(isemp(p))
{p->f=q;
p->r=q;
}
else
{p->r->next=q;
p->r=q;
}
}
/*时间片轮转算法*/
void turn(plink p,int t1)
{int k=0,t=0,wt=0,a;
pnode q,z;
while(!isemp(p))
{
for(z=NULL,q=p->f;q!=NULL;z=q,q=q->next) /*找出一个进程*/ {if(q->come<=k)break;
}
if(q==NULL){k=k+1;continue;}
if(z==NULL) p->f=q->next;
else
if(q==p->r) p->r=z;
else z->next=q->next;
for(a=1;a<=t1;a++) /*运行时间片个时间*/ {q->wait--;
if(q->wait==0)
{printf("\n第%d个时间%s完成\n",k+a,q->name);
printf("其中周转时间为%d\n",k+a-q->come);
t+=k+a-q->come;
printf("其中带权周转时间为%d\n",(k+a-q->come)/q->work);
wt+=(k+a-q->come)/q->work;
free(q);
q=NULL;
break;
}
}
if(a>t1) a=t1;
k+=a;
if(q==NULL) continue;
q->next=NULL;
push(p,q);
}
printf("\n总的平均周转时间为%d\n总的带权周转时间为%d\n",t,wt); }
void main()
{int k=1,t1,i,count;
plink p;
pnode q;
p=clink();
while(k!=0)
{printf("请输入一个时间片的时间\n");
scanf("%d",&t1);
printf("请输入进程的个数\n");
scanf("%d",&count);
for(i=0;i<count;i++)
{q=(pnode)malloc(sizeof(struct Node));
if(q!=NULL)q->wait=0;
else printf("创建失败");
printf("请输入进程的名称\n");
scanf("%s",q->name);
printf("请输入进程的到达时间,服务时间\n"); scanf("%d,%d",&q->come,&q->work);
q->wait=q->work;
q->next=NULL;
push(p,q);
}
turn(p,t1);
printf("\n继续调度请按1,否则请按0\n"); scanf("%d",&k);
}
}。