操作系统 先来先服务FCFS进程调度算法
常用的调度算法
常用的调度算法调度算法是指操作系统中用于决定进程何时执行、何时暂停等的一种算法。
常用的调度算法包括先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调度、时间片轮转等。
下面将对这些常用的调度算法进行详细介绍。
一、先来先服务(FCFS)先来先服务是最简单的调度算法之一,它按照进程到达的顺序进行调度,即谁先到谁先执行。
这种算法容易实现,但是存在“饥饿”现象,即如果某个进程长时间等待,则其他进程可能会一直占用CPU资源,导致该进程无法得到执行。
因此,在实际应用中,FCFS很少被使用。
二、短作业优先(SJF)短作业优先是一种以作业运行时间为依据的调度算法。
它通过预测每个进程需要运行的时间,并将其按照运行时间从小到大排序,然后依次执行。
这种算法可以最大限度地减少平均等待时间和平均周转时间,并且不会出现“饥饿”现象。
但是,在实际应用中,由于很难准确预测每个进程需要运行的时间,因此SJF也存在缺陷。
如果预测不准确,那么就会出现长作业等待短作业的情况,导致长作业的等待时间变长。
三、优先级调度优先级调度是一种按照进程优先级进行调度的算法。
每个进程都有一个优先级,系统会根据进程的优先级来决定下一个要执行的进程。
通常情况下,优先级越高的进程越有可能得到CPU资源。
但是,如果某个进程的优先级一直比其他进程高,那么其他进程就会一直等待,导致“饥饿”现象。
此外,在实际应用中,由于不同进程之间的优先级差别较大,因此可能会导致低优先级的进程长时间等待。
四、时间片轮转时间片轮转是一种按照时间片进行调度的算法。
它将CPU资源划分成若干个时间片,并将每个时间片分配给一个正在运行或等待运行的进程。
当一个进程用完了它所分配到的时间片后,系统会将其挂起,并将CPU资源分配给下一个等待运行的进程。
这种算法可以避免“饥饿”现象,并且能够保证所有正在运行或等待运行的进程都能够得到CPU资源。
但是,如果时间片太小,会导致进程频繁切换,影响系统性能;如果时间片太大,会导致长作业等待时间变长。
操作系统实验_先来先服务的调度算法及短作业优先
操作系统实验_先来先服务的调度算法及短作业优先1.引言操作系统的调度算法是指在多进程环境中,操作系统为进程分配CPU 的顺序和策略。
先来先服务(FCFS)调度算法是最简单的调度算法之一,它按照进程到达的顺序为其分配CPU。
而短作业优先(SJF)调度算法是根据进程的执行时间来为其分配CPU,执行时间越短的进程越先执行。
本文将分别介绍FCFS调度算法和SJF调度算法,并对其进行评价和比较。
2.先来先服务(FCFS)调度算法2.1调度原理FCFS调度算法的原理非常简单,按照进程到达的顺序为其分配CPU。
当一个进程进入就绪队列后,如果CPU空闲,则立即为其分配CPU。
如果CPU正忙,则进程进入等待队列,等待CPU空闲后再分配。
在该算法中,进程的运行时间不考虑,只考虑进程到达的时间。
2.2优点与缺点FCFS调度算法的主要优点是实现简单,无需对进程的运行时间进行估计。
但FCFS算法存在一定的缺点。
首先,长作业在短作业前面等待的时间较长,可能导致长作业的响应时间过长。
其次,如果有一个进程出现阻塞或响应时间过长,其后面的进程也会受到影响,造成整个系统的性能下降。
3.短作业优先(SJF)调度算法3.1调度原理短作业优先(SJF)调度算法是根据进程的执行时间来为其分配CPU。
当一个进程进入就绪队列后,如果其执行时间比当前正在运行的进程短,则优先为该进程分配CPU。
如果当前没有运行的进程或者当前运行的进程执行完毕,则立即为该进程分配CPU。
在该算法中,进程的到达时间不考虑,只考虑进程的执行时间。
3.2优点与缺点SJF调度算法的主要优点是可以最大程度地减少平均等待时间,提高系统的吞吐量。
短作业可以快速执行完毕,从而让更多的作业得以执行。
但SJF算法存在一定的缺点。
首先,需要对进程的执行时间有一个准确的估计,对于实时系统或动态系统来说,估计执行时间可能会有一定的误差。
其次,在长作业激增的情况下,短作业可能会一直得不到CPU的分配,造成长时间的等待。
进程调度算法代码
进程调度算法代码进程调度算法是操作系统中的一种重要机制,它决定了在多道程序环境下,如何安排各个进程的执行顺序和时间片。
不同的进程调度算法有不同的实现方式和优缺点,本文将就常见的几种进程调度算法进行详细介绍。
1. 先来先服务(FCFS)先来先服务是最简单、最直观的进程调度算法。
它按照进程到达时间的先后顺序进行调度,即先到达的进程先执行。
当一个进程开始执行后,直到该进程执行完毕或者发生某些阻塞事件才会切换到另一个进程。
FCFS算法代码如下:```void FCFS(){int i;for(i=0;i<n;i++){run(p[i].need_time);if(i!=n-1){wait(p[i+1].arrive_time-p[i].arrive_time-p[i].need_time); }}}```其中,p数组表示所有需要执行的进程,n表示总共有多少个需要执行的进程。
run函数表示运行该进程所需时间片,wait函数表示等待下一个进程到达所需时间。
FCFS算法优点是简单易懂、公平性好,但其缺点也很明显:无法处理短作业优先问题、平均等待时间长等。
2. 短作业优先(SJF)短作业优先是一种非抢占式的进程调度算法,它根据每个进程的执行时间来进行排序,执行时间短的进程先执行。
如果有多个进程的执行时间相同,则按照到达时间的先后顺序进行调度。
SJF算法代码如下:```void SJF(){int i,j;for(i=0;i<n;i++){for(j=i+1;j<n;j++){if(p[i].need_time>p[j].need_time){swap(p[i],p[j]);}}}for(i=0;i<n;i++){run(p[i].need_time);if(i!=n-1){wait(p[i+1].arrive_time-p[i].arrive_time-p[i].need_time); }}}```其中,swap函数表示交换两个进程的位置。
操作系统进程调度算法
操作系统进程调度算法操作系统进程调度算法是操作系统中非常重要的一部分,它负责管理系统中的所有进程,保证它们能够得到合理的处理器时间,提高系统的性能和资源利用率。
常见的进程调度算法有以下几种。
1. 先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务(FCFS)调度算法也被称为先进先出(FIFO)算法。
该算法按照进程到达的先后顺序来分配CPU处理器时间,即先到达系统的进程先获得处理器的执行权,后到达的进程排在队列的末尾等待执行。
该算法的优点是简单易懂,适用于CPU使用率不高的情况,但可能会导致长作业效应和一些短作业长时间等待。
2. 最短进程优先(SJF)调度算法最短进程优先(SJF)调度算法是根据进程的执行时间来进行调度的。
它会预估每个进程的运行时间并按照时间排队。
该算法能有效减少平均等待时间,提高系统的运行效率,但可能会受到进程评估和预测能力的影响。
3. 优先级调度算法优先级调度算法通过给每个进程分配优先级,将优先级最高的进程放在队列最前面,优先执行。
该算法通常使用动态优先级,即根据进程运行的时间或其他因素动态地调整优先级。
这种方法可以很好地处理低优先级进程的问题,但可能会导致高优先级任务一直得不到优先执行。
4. 时间片轮转(RR)调度算法时间片轮转(RR)调度算法使用固定的时间片大小,每个进程在时间片内执行一定的时间,此后等待下一个时间片。
当一个进程的时间片用完后,它会被放回队列的末尾,并且下一个进程得到执行,直到所有进程完成。
该算法能够最大限度地平衡每个进程的执行时间和等待时间,但可能会导致一些较长的进程无法及时完成。
操作系统进程调度算法是一项研究复杂性和计算机资源的领域,不同的算法适用于不同的场合,选择正确的算法可以大大提高系统性能,减轻系统开销。
操作系统有哪些主要调度算法
操作系统有哪些主要调度算法操作系统调度算法一、磁盘调度1.先来先服务fcfs:是按请求访问者的先后次序启动磁盘驱动器,而不考虑它们要访问的物理位置2.最短一般说来时间优先sstf:使距当前磁道最近的命令访问者启动磁盘驱动器,即是使查找时间最短的那个作业先继续执行,而不考量命令访问者到来的先后次序,这样就消除了先来先服务调度算法中磁臂移动过小的问题3.扫描算法scan或电梯调度算法:总是从磁臂当前位置开始,沿磁臂的移动方向去选择离当前磁臂最近的那个柱面的访问者。
如果沿磁臂的方向无请求访问时,就改变磁臂的移动方向。
在这种调度方法下磁臂的移动类似于电梯的调度,所以它也称为电梯调度算法。
4.循环读取算法cscan:循环读取调度算法就是在读取算法的基础上改良的。
磁臂改成单项移动,由外向里。
当前边线已经开始沿磁臂的移动方向回去挑选距当前磁臂最近的哪个柱面的访问者。
如果沿磁臂的方向并无命令出访时,再返回最外,出访柱面号最轻的作业命令。
操作系统调度算法二、进程调度算法1.先进先出算法fifo:按照进程步入准备就绪队列的先后次序去挑选。
即为每当步入进程调度,总是把准备就绪队列的队首进程资金投入运转。
2.时间片轮转算法rr:分时系统的一种调度算法。
轮转的基本思想是,将cpu的处理时间划分成一个个的时间片,就绪队列中的进程轮流运行一个时间片。
当时间片结束时,就强迫进程让出cpu,该进程进入就绪队列,等待下一次调度,同时,进程调度又去选择就绪队列中的一个进程,分配给它一个时间片,以投入运行。
3.最低优先级算法hpf:进程调度每次将处理机分配给具备最低优先级的准备就绪进程。
最低优先级算法可以与相同的cpu方式融合构成可以抢占市场式最低优先级算法和不容抢占市场式最低优先级算法。
4.多级队列反馈法:几种调度算法的结合形式多级队列方式。
操作系统调度算法三、常用的批处理作业调度算法1.先来先服务调度算法fcfs:就是按照各个作业进入系统的自然次序来调度作业。
几种操作系统调度算法
几种操作系统调度算法操作系统调度算法是操作系统中用于确定进程执行的顺序和优先级的一种方法。
不同的调度算法有不同的优缺点,适用于不同的场景和需求。
下面将介绍几种常见的操作系统调度算法:1.先来先服务(FCFS)调度算法:先来先服务调度算法是最简单的调度算法之一、按照进程到达的顺序进行调度,首先到达的进程先执行,在CPU空闲时执行下一个进程。
这种算法实现简单,并且公平。
但是,由于没有考虑进程的执行时间,可能会导致长作业时间的进程占用CPU资源较长时间,从而影响其他进程的响应时间。
2.短作业优先(SJF)调度算法:短作业优先调度算法是根据进程的执行时间进行排序,并按照执行时间最短的进程优先执行。
这种算法可以减少平均等待时间,提高系统的吞吐量。
然而,对于长作业时间的进程来说,等待时间会相对较长。
3.优先级调度算法:优先级调度算法是根据每个进程的优先级来决定执行顺序的。
优先级可以由用户设置或者是根据进程的重要性、紧迫程度等因素自动确定。
具有较高优先级的进程将具有更高的执行优先级。
这种算法可以根据不同情况进行灵活调度,但是如果不恰当地设置优先级,可能会导致低优先级的进程长时间等待。
4.时间片轮转(RR)调度算法:时间片轮转调度算法将一个固定的时间片分配给每个进程,当一个进程的时间片用完时,将该进程挂起,调度下一个进程运行。
这种算法可以确保每个进程获得一定的CPU时间,提高系统的公平性和响应速度。
但是,对于长时间运行的进程来说,可能会引起频繁的上下文切换,导致额外的开销。
5.多级反馈队列(MFQ)调度算法:多级反馈队列调度算法将进程队列划分为多个优先级队列,每个队列有不同的时间片大小和优先级。
新到达的进程被插入到最高优先级队列,如果进程在时间片内没有完成,则被移到下一个较低优先级队列。
这种算法可以根据进程的执行表现自动调整优先级和时间片,更好地适应动态变化的环境。
以上是几种常见的操作系统调度算法,每种算法都有其优缺点和适用场景。
操作系统五种进程调度算法的代码
操作系统五种进程调度算法的代码一、先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务(FCFS)调度算法是操作系统处理进程调度时比较常用的算法,它的基本思想是按照进程的提交时间的先后顺序依次调度进程,新提交的进程会在当前运行进程之后排队,下面通过C语言代码来实现先来先服务(FCFS)调度算法:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>//定义进程的数据结构struct Processint pid; // 进程标识符int at; // 到达时间int bt; // 执行时间};//进程调度函数void fcfs_schedule(struct Process *processes, int n)int i, j;//根据进程的到达时间排序for(i = 0; i < n; i++)for(j = i+1; j < n; j++)if(processes[i].at > processes[j].at) struct Process temp = processes[i]; processes[i] = processes[j];processes[j] = temp;//获取各个进程执行完毕的时间int ct[n];ct[0] = processes[0].at + processes[0].bt; for(i = 1; i < n; i++)if(ct[i-1] > processes[i].at)ct[i] = ct[i-1] + processes[i].bt;elsect[i] = processes[i].at + processes[i].bt; //计算各个进程的周转时间和带权周转时间int tat[n], wt[n], wt_r[n];for(i = 0; i < n; i++)tat[i] = ct[i] - processes[i].at;wt[i] = tat[i] - processes[i].bt;wt_r[i] = wt[i] / processes[i].bt;printf("P%d:\tAT=%d\tBT=%d\tCT=%d\tTAT=%d\tWT=%d\tWT_R=%f\n", processes[i].pid, processes[i].at, processes[i].bt, ct[i], tat[i], wt[i], wt_r[i]);//主函数int mainstruct Process processes[] ={1,0,3},{2,3,5},{3,4,6},{4,5,2},{5,6,4}};fcfs_schedule(processes, 5);return 0;输出:。
进程调度模拟设计——先来先服务最高响应比优先调度算法
进程调度模拟设计——先来先服务最高响应比优先调度算法进程调度是操作系统中非常重要的一部分,它负责根据一定的调度算法从就绪态的进程队列中选择下一个运行的进程。
在这篇文章中,我将介绍两种常见的进程调度算法:先来先服务调度(FCFS)和最高响应比优先调度(HRRN)。
1.先来先服务调度(FCFS):先来先服务调度算法是一种非抢占式调度算法,按照进程到达的顺序依次进行调度。
即当一个进程到达后,它将被插入到就绪队列的末尾。
当前运行的进程执行完毕后,将选择队列中的第一个进程来执行。
先来先服务调度算法的优点是简单、公平,不会发生饥饿现象。
然而,它有一个显著的缺点,即无法考虑进程的执行时间和优先级。
如果一个长时间运行的进程到达了队列,所有其他进程都要等待它完成,这可能导致其他进程的等待时间较长。
2.最高响应比优先调度(HRRN):最高响应比优先调度算法是一种动态优先级调度算法,它考虑了进程的等待时间和执行时间。
响应比定义为(等待时间+服务时间)/服务时间。
当一个进程等待的时间越长,它的响应比越高,优先级越高。
最高响应比优先调度算法会选择具有最高响应比的进程来执行。
如果两个进程的响应比相同,则按照先来先服务的原则进行选择。
当一个进程到达后,它将被插入到就绪队列中,并根据响应比进行排序。
最高响应比优先调度算法的优点是可以避免长时间运行的进程造成其他进程的饥饿现象,提高了系统的响应性。
然而,它的实现相对复杂,需要计算每个进程的响应比。
下面是两种调度算法的模拟设计:先来先服务调度模拟设计:1.定义一个就绪队列,用来保存到达的进程。
2.当一个新的进程到达时,将其加入到就绪队列的末尾。
3.当前运行的进程执行完毕后,从就绪队列中选择队列的第一个进程来执行。
4.执行进程,更新进程的状态和执行时间,直到所有进程执行完毕。
最高响应比优先调度模拟设计:1.定义一个就绪队列,用来保存到达的进程。
2.当一个新的进程到达时,将其加入到就绪队列中,并计算每个进程的响应比。
操作系统中的进程调度算法
操作系统中的进程调度算法在计算机操作系统中,进程调度是一项重要的任务,它决定了多个进程在CPU上的执行顺序。
进程调度算法的设计对于提高系统的运行效率、资源利用率和用户体验非常关键。
本文将介绍几种常见的进程调度算法,并讨论它们的优缺点。
1. 先来先服务调度算法(FCFS)先来先服务调度算法是一种最简单的调度算法,按照进程到达的顺序进行调度。
当一个进程到达后,它将被放入就绪队列中,等待CPU 的执行。
当前一个进程执行完毕后,下一个进程将获得CPU的调度,并开始执行。
这种算法非常直观和公平,但有可能导致长作业等待时间较长的问题,即所谓的"饥饿"现象。
2. 最短作业优先调度算法(SJF)最短作业优先调度算法是以进程执行时间为依据的调度算法。
在这种算法中,操作系统会首先选择执行时间最短的进程。
这样可以最大程度地减少平均等待时间,并提高系统的吞吐量。
然而,该算法可能会导致长执行时间的进程等待时间过长,容易出现"饥饿"现象。
3. 优先级调度算法优先级调度算法根据进程的优先级来进行调度。
每个进程都有一个与之相关的优先级数值,数值越小表示优先级越高。
操作系统会选择具有最高优先级的就绪进程来执行。
这种算法仅适用于静态优先级的系统,如果优先级可以动态调整,则可能导致优先级倒置的问题。
4. 时间片轮转调度算法(RR)时间片轮转调度算法是一种常用的调度算法,特别适用于分时操作系统。
在这种算法中,每个进程被分配一个固定的时间片,当时间片用尽后,操作系统会将CPU资源分配给下一个就绪进程。
这种算法保证了公平性,并且可以在一定程度上避免长作业等待时间过长的问题。
5. 多级反馈队列调度算法多级反馈队列调度算法采用多个就绪队列,每个队列具有不同的优先级和时间片大小。
新到达的进程首先进入最高优先级队列,如果时间片用尽或者被抢占,进程将被移到下一个优先级队列中。
这种算法综合了优先级和时间片轮转的优点,适用于多种类型的作业。
操作系统FCFS先来先服务和SPF短进程调度算法
操作系统实验:(FCFS和SPF调度算法)1. 先来先服务(FCFS)调度算法请粘贴程序代码及运行结果:#include <iostream>using namespace std;class Fcfs {private:int num[10]; //作业编号double arriveTime[10]; //到达时间double startTime[10]; //开始时间,进内存时间double workTime[10]; //工作时间double finishTime[10]; //完成时间double cirTime[10]; //存放每一个作业的周转时间//double freeTime[10]; //上一个作业已结束,但下一个作业还未到,存放这一段空闲时间public:Fcfs(int n) //n为作业数目{cout<<"默认第一个作业的到达时间为0。
"<<endl;for(int i=0;i<n;i++){num[i]=i+1; //给作业编号cout<<"第"<<num[i]<<"个作业:"<<endl;cout<<"请输入该作业的到达时间:";cin>>arriveTime[i];if(i==0)arriveTime[i]=0; //默认第一个作业的到达时间为0cout<<"请输入该作业的执行时间:";cin>>workTime[i];if(i==0){startTime[i]=0;finishTime[i]=workTime[i];}else if(arriveTime[i]<=finishTime[i-1]){startTime[i]=finishTime[i-1];finishTime[i]=startTime[i]+workTime[i];}else if(arriveTime[i]>finishTime[i-1]){//freeTime[i]=arriveTime[i]-finishTime[i-1];//计算空闲时间,前一个作业已完成,但后一个作业还没到,中间空闲时间startTime[i]=arriveTime[i];//由于来的时候前一个作业已完成,则该作业的开始时间即为它的到达时间finishTime[i]=startTime[i]+workTime[i];}cirTime[i]=finishTime[i]-arriveTime[i];}}//计算平均周转时间double getAverageCir(int n) //n为作业数{double averageCir,sumCir=0;for(int i=0;i<n;i++)sumCir+=cirTime[i];averageCir=sumCir/n;return averageCir;}//打印输出void print(int n) //n为作业数{cout<<"num\t"<<"arrive\t"<<"start\t"<<"work\t"<<"finish\t"<<"cir\t"<<endl; for(int i=0;i<n;i++){cout<<num[i]<<"\t"<<arriveTime[i]<<"\t"<<startTime[i]<<"\t"<<workTime[i]<<"\t"<<finishTi me[i]<<"\t"<<cirTime[i]<<"\t"<<endl;}cout<<endl;cout<<"平均周转时间:"<<getAverageCir(n)<<endl;}};int main(){int n; //n为作业数目cout<<"请输入作业数目:";cin>>n;Fcfs f=Fcfs(n);f.print(n);return 0;}2.短进程优先(SPF)调度算法请粘贴程序代码及运行结果:#include<iostream>using namespace std;class SJF{private:int num[10]; //作业编号double arriveTime[10]; //到达时间double startTime[10]; //开始时间,进内存时间double workTime[10]; //工作时间double finishTime[10]; //完成时间double cirTime[10]; //存放每一个作业的周转时间public:SJF(int n) //n为作业数目{int i;cout<<"默认第一个作业的到达时间为0。
计算机操作系统的进程调度算法
计算机操作系统的进程调度算法计算机操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源的系统软件。
在操作系统中,进程调度算法起着至关重要的作用,它决定了系统中各个进程的执行顺序,合理的调度算法可以提高系统的性能和效率。
本文将对常见的进程调度算法进行介绍和分析。
一、先来先服务调度算法(First-Come, First-Served,FCFS)先来先服务调度算法是最简单的调度算法之一。
按照进程到达的先后顺序依次执行,即抢占后只有等待其他进程执行完毕才能执行。
该算法的优点是简单易实现,但缺点是平均等待时间较长,无法满足实时性要求,容易产生“饥饿”现象。
二、短作业优先调度算法(Shortest Job First,SJF)短作业优先调度算法是通过预测进程执行时间的长短来进行调度的。
当有多个进程同时到达时,选择执行时间最短的进程先执行。
该算法的优点是能够最大限度地减少平均等待时间,但缺点是无法应对长作业的到来,可能导致长作业的等待时间过长。
三、优先级调度算法(Priority Scheduling)优先级调度算法根据进程的优先级来进行调度,优先级高的进程先执行。
该算法可以根据实际需要为不同的进程设置不同的优先级。
该算法的优点是能够满足实时性要求,但缺点是可能导致优先级低的进程长时间等待,产生“饥饿”现象。
四、轮转调度算法(Round Robin,RR)轮转调度算法是一种按照时间片轮流分配CPU的调度算法。
每个进程被分配一个固定的时间片,当时间片用完时,进程被剥夺CPU,并放入就绪队列的末尾等待下一次调度。
该算法的优点是能够公平地分配CPU时间,避免长作业的等待时间过长,缺点是可能导致平均等待时间较长,无法满足实时性要求。
五、多级反馈队列调度算法(Multilevel Feedback Queue,MLFQ)多级反馈队列调度算法是一种综合利用多个调度算法的调度策略。
它将进程划分为多个队列,每个队列采用不同的调度算法。
操作系统的进程调度算法
操作系统的进程调度算法操作系统作为计算机系统的核心软件之一,负责管理计算机的资源和控制计算机的操作流程。
在操作系统中,进程调度算法是一项重要的功能,它决定了系统如何合理地分配CPU时间片给不同的进程,以提高系统的性能和响应速度。
一、进程调度算法的基本原理进程调度算法的核心原理是通过合理地选择下一个要执行的进程,使系统能够更加高效地利用CPU资源。
常见的进程调度算法包括先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、轮转法(RR)等。
1. 先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务调度算法按照进程到达的先后顺序依次执行,无论进程所需的执行时间长短。
这种算法简单直接,但可能导致长时间的等待和低响应速度,特别是在执行时间较长的进程出现时。
2. 短作业优先(SJF)调度算法短作业优先调度算法按照进程的执行时间长度进行排序,先执行执行时间最短的进程。
这种算法可以减少平均等待时间,提高系统的响应速度。
但在执行时间较长的进程到达时,会导致长时间的等待。
3. 轮转法(RR)调度算法轮转法调度算法将CPU时间片分配给每个进程,每个进程在一个时间片内执行一段时间,然后切换到下一个进程。
这种算法可以保证公平性,避免了长时间等待的情况。
但如果时间片的长度过小,会导致频繁的进程切换,影响系统的效率。
二、进程调度算法的实现方式进程调度算法的实现方式可以分为两种主要类型:非抢占式和抢占式。
1. 非抢占式调度非抢占式调度算法在进程开始执行后,只有在进程自愿释放CPU 资源或完成执行后,才会将CPU分配给下一个进程。
这种调度算法简单可靠,但可能导致长时间等待和优先级反转的问题。
2. 抢占式调度抢占式调度算法允许操作系统在进程执行过程中主动抢占CPU资源,将其分配给优先级更高的进程。
这种调度算法能够在紧急情况下提高系统的响应速度,但可能导致进程间频繁切换的开销。
三、进程调度算法的优化策略为了进一步提高系统的性能和响应速度,操作系统可以采用一些优化策略来改进进程调度算法。
操作系统——先来先服务(FCFS)和短作业优先(SJF)调度算法
进程号到达时刻服务时间(⼩时)A9:002B9:301C9:400.5D10:300.4进程号到达时刻服务时间(⼩时)开始时间完成时间周转时间(⼩时)带权周转时间A9:00291121B9:3011112 2.5 2.5C9:400.51212:30 2.83 5.66D10:300.412:3012:54 2.46操作系统——先来先服务(FCFS )和短作业优先(SJF )调度算法例题:计算在单CPU 环境下,采⽤FCFS 调度算法、SJF 优先调度算法时的平均周转时间和平均带权周转时间,并指出它们的调度顺序。
公式:周转时间 = 完成时间 - 到达时间带权周转时间 = 周转时间 / 服务时间平均周转时间 = 周转时间 / 进程数量平均带权周转时间 = 带权周转时间 / 进程数量完成时间的计算⽅法不同,分别如下:先来先服务(FCFS )调度算法:FCFS 调度顺序:A 、B 、C 、D (先来先服务)FCFS 完成时间:A (完成时间)=A (到达时间)+A (服务时间)=9+2=11B (完成时间)=A (完成时间)+B (服务时间)=11+1=12C (完成时间)=B (完成时间)+C (服务时间)D (完成时间)=C (完成时间)+D (服务时间)(该进程完成时间 =上⼀进程的完成时间 + 这个进程的服务时间)单位要转化进程号到达时刻服务时间(⼩时)开始时间完成时间周转时间(⼩时)带权周转时间A9:00291121B9:30111:5412:54 3.4 3.4C9:400.511:2411:54 2.4 4.8D10:300.41111:240.9 2.25平均周转时间:(2+2.5+2.38+2.4)/4=2.32平均带权周转时间:(1+2.5+5.66+6)/4=3.79短作业优先(SJF )调度算法:SJF 调度顺序:A 、D 、C 、BSJF 完成时间: A(完成时间)=A(到达时间)+A(服务时间) D(完成时间)=A(到达时间)+D(服务时间) C(完成时间)=D(到达时间)+C(服务时间) B(完成时间)=C(到达时间)+B(服务时间)平均周转时间: (2+3.4+2.45+0.9)/4=2.6875平均带权周转时间: (1+3.4+4.8+2.25)/4=2.8625。
操作系统中的进程调度算法
操作系统中的进程调度算法随着现代计算机技术的不断发展,操作系统成为管理计算机系统的核心组件。
操作系统不仅可以控制计算机硬件和软件资源的分配,还可以提高计算机的效率和管理性能。
而进程调度就是操作系统中最重要的功能之一,其目的是实现多个进程之间的均衡,响应用户请求,最大程度的利用计算机资源。
进程调度算法是指操作系统中用来决定哪个进程可以被执行和运行多长时间的算法。
不同的操作系统有不同的进程调度算法,通常根据不同策略来选择进程。
下面将介绍几种经典的进程调度算法。
1. 先来先服务(FCFS)算法FCFS算法是最简单的进程调度算法之一。
它的核心思想是按照进程到达的顺序排队,当一个进程结束执行后,下一个进程将会自动成为就绪队列中的第一个进程。
这种算法的优点在于简单易实现,但是很容易出现长作业长等待的问题,也就是说长时间在等待队列中的进程可能会影响到系统效率。
2. 最短作业优先(SJF)算法SJF算法通过对进程执行时间的估计来决定下一个要执行的进程。
也就是说,当一个新进程加入系统时,选择预计需要最短执行时间的进程进行调度。
这种算法在情况比较稳定时,可以保证平均等待时间最少。
但是当有大量的短作业成批到达时,长作业就可能会一直等待。
3. 优先级算法优先级算法是按照每个进程的优先级确定执行顺序的算法。
通常情况下,优先级由进程的重要性、紧急程度等因素来决定。
优先级越高的进程会先得到执行机会。
这种算法可以保证重要的进程得到优先执行,但是它也存在一个问题:优先级调度可能会导致低优先级的进程一直等待执行,这就是由于饥饿现象的出现。
4. 时间片轮转算法时间片轮转算法是一种按照时间分配资源的算法。
每个进程都被分配一个时间片,在该时间片结束时,操作系统会强制暂停进程的执行,将CPU时间分配给下一个进程执行。
这种算法可以保证每个进程都有机会得到尽可能的执行时间,而且能够避免长时间的等待。
5. 高响应比优先(HRRN)算法HRRN算法是一种综合了SJF和优先级算法的综合调度算法。
计算机操作系统的调度算法
计算机操作系统的调度算法随着计算机技术的飞速发展,操作系统扮演着越来越重要的角色。
操作系统是计算机软件的一部分,负责管理计算机的各种资源,其中之一就是进程的调度算法。
调度算法是操作系统中负责决定进程执行顺序的重要组成部分。
它可以根据某些策略和规则,合理分配计算机的处理器资源,提高系统的性能和效率。
下面将为大家介绍一些常见的计算机操作系统调度算法。
1. 先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务是最简单、最直观的调度算法之一。
按照进程到达的顺序依次分配处理器资源,无论进程的优先级和需要执行的时间。
这种算法的优点是简单易实现,但是无法适应不同种类进程的需求,容易导致长作业的执行时间过长而影响其他进程的运行。
2. 短作业优先(SJF)调度算法短作业优先调度算法是根据进程的服务时间来进行排序,并按照时间最短的顺序分配处理器资源。
短作业优先算法可以减少平均等待时间,但会导致长作业饥饿,即长时间等待的作业无法得到执行。
3. 优先级调度算法优先级调度算法根据进程的优先级来分配处理器资源。
每个进程都有一个优先级,优先级高的进程先得到执行。
这种算法可以根据不同作业的需求进行灵活调度,但是可能导致优先级过高的进程占用过多的资源,影响其他进程的执行。
4. 时间片轮转调度算法时间片轮转是一种常见的多任务调度算法。
它将处理器的时间分成若干个时间片,每个进程在一个时间片内得到执行,然后切换到下一个进程。
时间片轮转算法可以保证公平性,每个进程都有机会得到执行,但是对于长时间的作业,可能会导致上下文切换的频繁,降低系统的效率。
5. 多级反馈队列调度算法多级反馈队列调度算法将进程按照优先级划分到不同的队列中,每个队列有不同的时间片大小。
进程按照优先级先执行高优先级队列中的作业,而低优先级的进程则进入下一个队列等待执行。
这种算法结合了优先级调度和时间片轮转调度的特点,可以有效平衡系统的性能和公平性。
6. 最短剩余时间(SRT)调度算法最短剩余时间调度算法是短作业优先调度算法的一种改进。
操作系统四种调度算法
操作系统四种调度算法操作系统对进程的调度一般上有四种常见的算法。
下面由店铺为大家整理了操作系统的四种调度算法的相关知识,希望对大家有帮助!操作系统四重调度算法之一、先来先服务调度算法先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法,该算法既可用于作业调度,也可用于进程调度。
当在作业调度中采用该算法时,每次调度都是从后备作业队列中选择一个或多个最先进入该队列的作业,将它们调入内存,为它们分配资源、创建进程,然后放入就绪队列。
在进程调度中采用FCFS算法时,则每次调度是从就绪队列中选择一个最先进入该队列的进程,为之分配处理机,使之投入运行。
该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后才放弃处理机。
操作系统四重调度算法之二、短作业(进程)优先调度算法短作业(进程)优先调度算法SJ(P)F,是指对短作业或短进程优先调度的算法。
它们可以分别用于作业调度和进程调度。
短作业优先(SJF)的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将它们调入内存运行。
而短进程优先(SPF)调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机时再重新调度。
操作系统四重调度算法之三、高优先权优先调度算法1.优先权调度算法的类型为了照顾紧迫型作业,使之在进入系统后便获得优先处理,引入了最高优先权优先(FPF)调度算法。
此算法常被用于批处理系统中,作为作业调度算法,也作为多种操作系统中的进程调度算法,还可用于实时系统中。
当把该算法用于作业调度时,系统将从后备队列中选择若干个优先权最高的作业装入内存。
当用于进程调度时,该算法是把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程,这时,又可进一步把该算法分成如下两种。
1) 非抢占式优先权算法在这种方式下,系统一旦把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程后,该进程便一直执行下去,直至完成;或因发生某事件使该进程放弃处理机时,系统方可再将处理机重新分配给另一优先权最高的进程。
几种操作系统调度算法
几种操作系统调度算法操作系统调度算法是操作系统中的关键机制之一,用于确定进程的执行顺序和分配处理器时间片。
不同的调度算法可以根据不同的应用需求和系统性能进行选择。
下面将介绍几种常见的操作系统调度算法。
1.先来先服务(FCFS)调度算法:即按照进程到达的先后顺序进行调度。
对于短作业而言,这种算法可以保证公平性,但对于长作业而言,可能会导致等待时间过长的问题。
2.最短作业优先(SJF)调度算法:即选择执行时间最短的作业进行调度。
这种算法可以减少平均等待时间,但需要提前准确预测作业的执行时间,对于实时系统或具有多变性质的作业调度来说,这种算法可能存在不可行性。
3.优先级调度算法:为每个进程分配一个优先级,并按照优先级大小进行调度。
可以根据作业的重要程度、紧迫程度等因素来分配优先级。
优先级调度算法可以优先保证重要作业的执行,但还需要解决优先级反转、饥饿等问题。
4.时间片轮转(RR)调度算法:将处理器时间分成固定大小的时间片,每个进程在一个时间片的执行时间后被挂起,然后按照队列中的顺序进行下一个时间片的调度。
这种算法可以保证每个进程都有执行的机会,但对于长作业而言,可能会导致响应时间过长的问题。
5.最高响应比优先(HRRN)调度算法:根据作业等待时间和作业执行时间的比值来选择下一个要执行的作业。
这种算法可以根据作业的等待情况来自动调整作业的执行优先级,适用于具有多变性质的作业调度。
6.多级反馈队列(MFQ)调度算法:将进程按照优先级分成多个队列,初始时将所有进程放入第一级队列,每个队列的时间片大小逐级递增。
当进程在其中一级队列用完时间片后,如果仍然有剩余时间,则将进程移到下一级队列。
这种算法可以根据作业的执行情况进行动态调整,适用于提高系统吞吐量和减少响应时间。
以上是几种常见的操作系统调度算法,每种算法都有其优点和缺点,具体选择哪种算法需要根据系统的需求和特点进行综合考虑。
为了提高系统性能和用户体验,操作系统调度算法的研究与优化一直是操作系统领域的重要研究方向。
操作系统中进程调度算法的比较与选择
操作系统中进程调度算法的比较与选择操作系统中的进程调度算法是决定进程如何被分配和调度执行的重要机制。
不同的调度算法采用不同的策略来优化处理器利用率、响应时间、吞吐量等性能指标。
本文将比较几种常见的进程调度算法,并介绍如何选择适合的算法应用于特定场景。
一、先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务调度算法是最简单的调度算法之一。
按照进程到达的先后顺序进行调度,先到达的进程先执行,直到执行完毕或者出现某种阻塞情况。
尽管该算法简单易懂,但是由于无法考虑进程的执行时间和优先级等因素,可能会导致长作业优先的现象,造成短作业的等待时间过长,影响系统的吞吐量。
二、短作业优先(SJF)调度算法短作业优先调度算法根据每个进程的执行时间进行排序,选择执行时间最短的进程优先执行。
这种调度算法能够最大限度地减少平均周转时间和平均等待时间,适用于短作业频繁出现的场景。
然而,该算法存在无法预测进程执行时间、难以精确评估的缺点,可能会导致长作业等待时间过长。
三、优先级调度算法优先级调度算法根据进程的优先级来决定进程的调度顺序。
优先级可以由系统管理员或者其他调度算法赋予,数值越高表示优先级越高。
该算法能够保证高优先级进程优先执行,但是可能导致低优先级进程长时间等待,产生饥饿现象。
为了解决饥饿问题,可以引入动态优先级调度算法,即根据进程等待时间进行动态调整优先级。
四、时间片轮转调度算法时间片轮转调度算法将时间划分为固定大小的时间片,每个进程在一个时间片内执行。
当时间片用完后,进程被挂起,而后续的进程获得执行机会。
这种调度算法可以公平地分配处理器时间,并降低长作业等待时间,适用于多个进程需要竞争处理器的情况。
然而,时间片的大小需要合理设置,过小会引起上下文切换开销过大,过大会导致响应时间较长。
五、多级反馈队列调度算法多级反馈队列调度算法采用多个队列,每个队列的优先级不同。
新到达的进程最先进入最高优先级队列,如果在时间片内没有完成,则进入下一级队列继续执行。
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《操作系统》课程上机实验项目3
先来先服务FCFS进程调度算法
一、实验项目名称
先来先服务FCFS进程调度算法
二、实验目的
1、掌握各种进程调度算法的基本思想
2、掌握进程调度算法的性能评价方法
三、预习内容
阅读教材第2章2.9节处理机调度
四、实验内容
设计程序模拟进程的先来先服务FCFS调度过程。
假设有n个进程分别在T1, … ,Tn 时刻到达系统,它们需要的服务时间分别为S1, … ,Sn。
采用先来先服务FCFS进程调度算法进行调度,计算每个进程的完成时间,周转时间和带权周转时间,并且统计n个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
程序要求如下:
1)进程个数n;每个进程的到达时间T1, … ,Tn和服务时间S1, … ,Sn;
2)要求采用先来先服务FCFS进程调度算法运行,计算每个进程的周转时间,带权周转时间,并且计算所有进程的平均周转时间,带权平均周转时间;
3)输出:要求模拟整个调度过程,输出每个时刻的进程运行状态,如“时刻3:进程B 开始运行”等等;
4)输出:要求输出计算出来的每个进程的周转时间,带权周转时间,所有进程的平均周转时间,带权平均周转时间。
实现提示:
用C语言实现提示:
1)进程用结构体实现
#define Number 5
struct statedd //声明结构体
{
float arrive_time,service_time; //到达时间,服务时间
float finish_time,whole_time,weight_wholetime; //完成时间,周转时间,带权周转时间float run_time; //开始执行时间
};
statedd process[Number]; //声明结构体变量,这里为数组
2)进程调度的实现过程如下:
变量初始化;
接收用户输入:a1, … ,an,s1, … ,sn; //到达时间和服务时间
进行进程调度,计算进程的完成时间、周转时间和带权周转时间;
计算所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间;
按格式输出调度结果。
五、实验步骤
程序:
#include<stdio.h>
#define N 5
struct process //声明结构体
{
float arrive_time,service_time; //到达时间,服务时间
float finish_time,whole_time,weight_wholetime; //完成时间,周转时间,带权周转时间
float start_time; //开始执行时间
};
void main()
{
struct process p[N];
int i;
for(i=0;i<N;i++)
scanf("%f %f",&p[i].arrive_time,&p[i].service_time);
p[0].start_time=p[0].arrive_time;
p[0].finish_time=p[0].start_time+p[0].service_time;
for(i=1;i<N;i++)
{
if(p[i].arrive_time<p[i-1].finish_time)
p[i].start_time=p[i-1].finish_time;
else
p[i].start_time=p[i].arrive_time;
p[i].finish_time=p[i].start_time+p[i].service_time;
}
for(i=0;i<=N;i++)
{
p[i].whole_time=p[i].finish_time-p[i].arrive_time;
p[i].weight_wholetime=p[i].whole_time/p[i].service_time;
}
for(i=0;i<N;i++)
{ printf("%f,%f,%f",p[i].arrive_time,p[i].service_time,p[i].start_time);
printf("%f,%f,%f",p[i].finish_time,p[i].whole_time,p[i].weight_wholetime);
printf("\n");
}
}。