时限调度算法给出的调度顺序

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实时系统中的实时操作系统任务调度算法对比(八)

实时系统中的实时操作系统任务调度算法对比(八)

实时系统中的实时操作系统任务调度算法对比引言:实时系统是一种对时间要求严格的计算机系统,其关键特点是任务需要在特定的时间范围内完成。

在实时系统中,任务调度算法是保证任务能够按时完成的关键因素之一。

本文将对实时操作系统中常用的几种任务调度算法进行对比分析,包括先来先服务(FIFO)、最早截止时间优先(EDF)、最低松弛度优先(LLF)和最高优先级优先(HPF)。

一、先来先服务(FIFO)调度算法先来先服务是最简单的任务调度算法之一,它按照任务提交的顺序进行调度。

任务被按照先来后到的原则排队等待处理。

这种调度算法容易实现,但缺乏对任务的时间要求的考量,无法保证实时性。

在实时系统中,如果一个任务的处理时间过长,可能导致后续任务无法按时完成,从而影响系统的稳定性。

二、最早截止时间优先(EDF)调度算法最早截止时间优先是一种根据任务的截止时间进行调度的算法。

该算法的核心思想是优先选择截止时间最早的任务进行处理。

通过这种方式,可以保证每个任务都能在其截止时间前得到处理。

EDF调度算法需要准确地知道每个任务的截止时间,并根据截止时间进行调度。

然而,如果任务过多或者任务的截止时间过于集中,可能会导致一些任务无法按时完成。

三、最低松弛度优先(LLF)调度算法最低松弛度优先是一种综合考虑任务的执行时间和截止时间的调度算法。

松弛度是指任务的截止时间减去任务的执行时间,表示任务还剩余多少时间可以处理。

LLF调度算法选择松弛度最小的任务进行调度,从而保证任务尽早得到处理。

相比于EDF调度算法,LLF调度算法考虑了任务的处理时间,可以更好地适应任务数量和截止时间分布的变化。

然而,LLF调度算法需要动态地计算任务的松弛度,增加了系统的复杂性。

四、最高优先级优先(HPF)调度算法最高优先级优先是一种基于任务优先级的调度算法。

每个任务被赋予一个优先级,并按照优先级进行调度。

优先级高的任务将先于优先级低的任务得到处理。

这种调度算法可以灵活地根据任务的需要设置优先级,但是可能导致低优先级任务饥饿的问题。

按优先级调度的算法

按优先级调度的算法

按优先级调度的算法优先级调度算法是一种调度算法,它根据任务的优先级来确定调度顺序。

每个任务都被赋予一个优先级值,优先级越高的任务越先被执行。

这种算法可用于各种任务调度场景,如操作系统进程调度、任务队列管理等。

在优先级调度算法中,每个任务都有一个优先级值,通常用一个整数表示。

较高的优先级值表示任务更紧急,需要更早被执行。

当多个任务同时就绪时,操作系统会选择优先级最高的任务先执行。

优先级调度算法的实现方式有多种,以下是几种常用的方法:1.静态优先级调度算法:每个任务在创建时就被赋予一个固定的优先级值,不会随着时间的推移而改变。

这种算法简单且实现成本低,但缺点是无法考虑任务的实时性需求。

2.动态优先级调度算法:根据任务的特点和运行状态动态调整任务的优先级值。

例如,可以根据任务的等待时间、执行时间、资源需求等因素进行评估和调整。

这种算法较为复杂,但可以更好地满足任务的实时性需求。

3.按时间片轮转调度:将任务按照优先级分组,每个优先级组分配一个时间片。

在每个时间片内,按照轮转方式依次执行每个任务。

当一个时间片用完后,如果组内还有未执行完的任务,则将未执行完的任务移到下一个优先级组,并分配一个新的时间片。

这种算法适用于多种任务需求的场景,可以实现任务的公平调度。

4.多级反馈队列调度:将任务按照优先级分组,并为每个优先级组分配一个时间片。

当一个时间片用完后,如果组内还有未执行完的任务,则将未执行完的任务移到下一个优先级组,并分配一个新的时间片。

同时,每个优先级组还可以根据任务执行情况进行动态优先级调整。

这种算法能够更好地平衡各个任务的执行时间和优先级。

总之,优先级调度算法是一种有效的任务调度方法,可以根据任务的优先级来确定执行顺序,从而改善系统的响应时间和资源利用率。

不同的实现方式适用于不同的任务需求,可以根据具体情况选择最合适的算法。

四种进程调度算法 先到先服务,优先级,短作业优先,时间片轮转

四种进程调度算法 先到先服务,优先级,短作业优先,时间片轮转

#include"stdio.h"#define N 50int n;int sj;struct Gzuo{int id; //进程名字int dt; //到达时刻int st; //服务时间int wct; //完成时刻int yxj; //优先级int st2; //标志是否完成float zt; //周转时间float dczt; //带权周转时间};Gzuo a[N];void input(Gzuo a[]){printf("请输入进程个数:");scanf("%d",&n);for(int i=0;i<n;i++){a[i].id=i+1;printf("\t到达时间:");scanf("%d",&a[i].dt);printf("\t服务时间:");scanf("%d",&a[i].st);a[i].st2 = a[i].st;printf("\n");}printf("\t请输入时间片大小(0<sjp):\t"); scanf("%d",&sj);}void sjp(Gzuo a[],int sj)//时间片轮转调度{int i,j,min,time;float sum1,sum2;bool flag=true;/*printf("\t请输入进程数(0<n<=50):\t"); scanf("%d",&n);while(n>50||n<=0){printf("n\t请重新输入:");scanf("%d",&n);printf("\n\n");printf("\t请输入时间片大小(0<sjp):\t"); scanf("%d",&sjp);while(sjp<=0){printf("n\t请重新输入:");scanf("%d",&sjp);}/*struct Gzuo{int id; //进程名字int dt; //到达时刻int st; //服务时间int wct; //完成时刻int st2; //标志是否完成float zt; //周转时间float dczt; //带权周转时间};Gzuo a[N];for(i=0;i<n;i++){a[i].id=i+1;printf("\t到达时间:");scanf("%d",&a[i].dt);printf("\t服务时间:");scanf("%d",&a[i].st);a[i].st2 = a[i].st;printf("\n");}*/for(j=n-1;j>=0;j--){for(i=0;i<j;i++){if(a[i].dt>a[i+1].dt){min=a[i].dt;a[i].dt=a[i+1].dt;a[i+1].dt=min;min=a[i].st;a[i].st=a[i+1].st;a[i+1].st=min;min=a[i].st2;a[i].st2=a[i+1].st2;a[i+1].st2=min;min=a[i].id;a[i].id=a[i+1].id;a[i+1].id=min;}}}time = a[0].dt;//printf("赋值后TIME值为:%d\n",time);min = 0;while(min<n){flag=true;for(i=0;i<n;i++){if(a[i].st2>0&&a[i].dt<=time)flag=false;}for(i=0;i<n;i++){if(a[i].st2 > 0 ){if(a[i].dt<=time){//printf("当前a[%d].st2值为:%d\n",i,a[i].st2);a[i].st2 = a[i].st2 - sj;//printf("运算后当前a[%d].st2值为:%d\n",i,a[i].st2); 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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。

调度算法考研题库及答案

调度算法考研题库及答案

调度算法考研题库及答案调度算法是操作系统中一个重要的概念,它决定了多任务环境下任务执行的顺序。

以下是一些调度算法的考研题目及其答案:1. 题目一:请简述什么是进程调度算法,并列举至少三种常见的进程调度算法。

答案:进程调度算法是操作系统用于决定哪个进程获得CPU资源的策略。

常见的进程调度算法包括:- 先来先服务(FCFS)调度算法:按照任务到达的顺序进行调度。

- 短作业优先(SJF)调度算法:优先调度预计执行时间较短的任务。

- 轮转(RR)调度算法:将CPU时间分配给所有任务,每个任务轮流执行固定的时间片。

2. 题目二:描述什么是死锁,并解释银行家算法是如何预防死锁的。

答案:死锁是指在多任务环境中,两个或多个进程在执行过程中因争夺资源而造成的一种僵局,此时这些进程无法继续执行。

银行家算法是一种预防死锁的算法,它通过分配资源前检查是否存在安全序列来决定是否分配资源,从而避免死锁的发生。

3. 题目三:解释什么是时间片轮转调度算法,并说明其优缺点。

答案:时间片轮转调度算法是一种CPU调度算法,它将CPU时间分割成固定长度的时间片,并轮流分配给就绪队列中的每个进程。

每个进程在获得CPU后只能执行一个时间片,时间片用完后,CPU将被分配给下一个进程。

优点包括简单易实现和响应时间可预测。

缺点是不适合I/O密集型任务,因为它们可能在时间片结束前不需要CPU。

4. 题目四:什么是优先级调度算法?请解释其工作原理。

答案:优先级调度算法是一种基于优先级的调度策略,每个进程都被赋予一个优先级值。

调度器总是选择最高优先级的进程来执行。

如果两个进程具有相同的优先级,它们将按照先来先服务的原则被调度。

这种算法适用于实时系统,可以确保高优先级的进程得到及时处理。

5. 题目五:描述什么是多级反馈队列调度算法,并简述其特点。

答案:多级反馈队列调度算法是一种动态的调度算法,它使用多个队列来管理进程,每个队列具有不同的优先级。

新创建的进程首先被放入低优先级的队列中。

操作系统常用调度算法

操作系统常用调度算法

操作系统常⽤调度算法在操作系统中存在多种调度算法,其中有的调度算法适⽤于作业调度,有的调度算法适⽤于进程调度,有的调度算法两者都适⽤。

下⾯介绍⼏种常⽤的调度算法。

先来先服务(FCFS)调度算法FCFS调度算法是⼀种最简单的调度算法,该调度算法既可以⽤于作业调度也可以⽤于进程调度。

在作业调度中,算法每次从后备作业队列中选择最先进⼊该队列的⼀个或⼏个作业,将它们调⼊内存,分配必要的资源,创建进程并放⼊就绪队列。

在进程调度中,FCFS调度算法每次从就绪队列中选择最先进⼊该队列的进程,将处理机分配给它,使之投⼊运⾏,直到完成或因某种原因⽽阻塞时才释放处理机。

下⾯通过⼀个实例来说明FCFS调度算法的性能。

假设系统中有4个作业,它们的提交时间分别是8、8.4、8.8、9,运⾏时间依次是2、1、0.5、0.2,系统⾤⽤FCFS调度算法,这组作业的平均等待时间、平均周转时间和平均带权周转时间见表2-3。

表2-3 FCFS调度算法的性能作业号提交时间运⾏时间开始时间等待时间完成时间周转时间带权周转时间18280102128.4110 1.611 2.6 2.638.80.511 2.211.5 2.7 5.4490.211.5 2.511.7 2.713.5平均等待时间 t = (0+1.6+2.2+2.5)/4=1.575平均周转时间 T = (2+2.6+2.7+2.7)/4=2.5平均带权周转时间 W = (1+2.6+5.牡13.5)/4=5.625FCFS调度算法属于不可剥夺算法。

从表⾯上看,它对所有作业都是公平的,但若⼀个长作业先到达系统,就会使后⾯许多短作业等待很长时间,因此它不能作为分时系统和实时系统的主要调度策略。

但它常被结合在其他调度策略中使⽤。

例如,在使⽤优先级作为调度策略的系统中,往往对多个具有相同优先级的进程按FCFS原则处理。

FCFS调度算法的特点是算法简单,但效率低;对长作业⽐较有利,但对短作业不利(相对SJF和⾼响应⽐);有利于CPU繁忙型作业,⽽不利于I/O繁忙型作业。

时限调度算法

时限调度算法

7-18-16-时限调度算法时限调度算法(Deadline Scheduling Algorithm)是一种用于管理任务或作业执行顺序的算法,其中每个任务都有一个特定的截止时间(deadline)和执行时间(processing time)。

这些任务需要在给定的截止时间之前完成,否则可能会导致问题或不符合约定。

时限调度算法的目标是在满足截止时间限制的前提下,尽量提高任务的执行效率。

以下是几种常见的时限调度算法:1. 最早截止时间优先(Earliest Deadline First, EDF):• EDF算法的思想是在每个时刻,选择截止时间最早的任务来执行。

•这意味着优先执行那些紧急的任务,以确保它们在截止时间之前完成。

• EDF算法通常用于实时系统,以确保关键任务按时执行。

2. 最早截止时间优先的变种(EDF-VD):•这是EDF算法的一种变种,它考虑了任务的惩罚因子,以决定哪个任务应该优先执行。

•任务的惩罚因子反映了任务没有按时完成时可能产生的损失或惩罚。

• EDF-VD算法尝试最小化总惩罚。

3. 最大松弛度优先(Laxity Scheduling):•在这种算法中,每个任务都有一个松弛度(laxity),它表示任务可以延迟多少时间而不会违反截止时间。

•选择具有最大松弛度的任务来执行,以确保截止时间内完成,并允许尽可能多的任务延迟。

4. 周期性调度算法(Periodic Scheduling):•这类算法通常用于实时系统,其中任务具有周期性的执行要求。

•常见的周期性调度算法包括周期性率单调(Rate Monotonic Scheduling)和周期性优先级调度(Fixed Priority Scheduling)。

这些算法的选择取决于具体应用场景和任务要求。

时限调度算法通常用于嵌入式系统、实时操作系统和其他需要满足任务截止时间的应用程序中。

在选择算法时,需要考虑任务的特性、截止时间、执行时间和系统资源,以便找到最合适的调度策略。

操作系统中常用作业调度算法的分析

操作系统中常用作业调度算法的分析

操作系统中常用作业调度算法的分析操作系统中的作业调度算法是指决定在多道程序环境下,操作系统按照何种顺序来调度各个作业执行的一种算法。

常见的作业调度算法有先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、最高响应比优先(HRRN)、轮转法(RR)等。

这些算法在实际应用中各有优劣,下面将对它们进行详细分析。

先来先服务(FCFS)算法是最简单的作业调度算法,即按照作业进入队列的先后顺序进行调度。

FCFS算法简单直观,但是当一个长作业在队列前面时,会导致等待时间长,影响其他短作业的响应时间。

最短作业优先(SJF)算法是根据作业的执行时间长度进行排序,短作业先执行。

SJF 算法的优点是能够减少短作业的等待时间和周转时间,提高系统的吞吐量。

但是对于长作业来说,等待时间会变得较长。

最高响应比优先(HRRN)算法是根据作业的响应比来排序,响应比等于(等待时间+服务时间)/服务时间。

HRRN算法使得长作业能够获得更好的响应,但是在实际操作中,计算响应比需要耗费额外的时间和资源。

轮转法(RR)算法是按照时间片轮转的方式进行调度。

每个作业被分配一个时间片,当时间片用完之后,切换到下一个作业。

RR算法能够公平地分配CPU时间,避免一个作业长时间占用CPU,但是当作业的数量较多时,可能导致频繁的上下文切换,造成额外的开销。

除了以上常用的作业调度算法,还有其他一些算法,如最佳适应优先(BA)、最差适应优先(WA)、多级反馈队列(MFQ)等。

这些算法根据不同的调度策略和考虑因素而设计,可以根据具体的应用场景选择合适的算法。

作业调度算法在多道程序环境下起到了重要的作用,可以平衡系统的吞吐量和响应时间。

不同的作业调度算法有不同的优缺点,需要根据系统特点和需求进行选择。

操作系统调度算法

操作系统调度算法

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、按照任务到达的先后顺序进行调度,先来的任务先得到执行,直到完成或阻塞。

该算法不考虑任务的执行时间,可能导致短任务等待时间过长,产生“饥饿”现象。

2.最短作业优先(SJF)调度算法:最短作业优先调度算法在任务到达时根据任务所需执行时间进行排序,选择执行时间最短的任务。

该算法可以最小化平均等待时间和周转时间,但需要完全了解任务的执行时间,对于无法准确预测执行时间的情况效果较差。

3.优先级调度算法:优先级调度算法为每个任务分配一个优先级,按照优先级从高到低进行调度。

常见的优先级调度算法有静态优先级调度和动态优先级调度。

静态优先级调度在任务到达时即确定优先级,而动态优先级调度可以根据任务的实时状态动态调整优先级。

优先级调度算法需要合理设置优先级,避免产生“饥饿”现象。

4.时间片轮转(RR)调度算法:时间片轮转调度算法将CPU时间划分为一个个固定长度的时间片,任务按照顺序分配时间片,如果任务在一个时间片内无法完成,则将其放入就绪队列的末尾,继续执行下一个任务。

时间片轮转调度算法可以降低响应时间和提高交互性,但对于长时间的任务可能会造成不必要的上下文切换。

5.多级反馈队列调度算法:多级反馈队列调度算法将任务分为多个不同优先级的队列,每个队列按照FCFS或RR算法进行调度。

任务在较高优先级队列等待一定时间后,如果未能完成,则降低优先级,放入更低优先级队列继续执行。

多级反馈队列调度算法可以适应不同任务类型和执行时间。

总结来说,不同的调度算法适用于不同的场景和需求。

先来先服务调度算法简单直观,但可能存在任务等待时间过长的问题;最短作业优先调度算法可以最小化任务的平均等待时间和周转时间,但需要准确预测任务的执行时间;优先级调度算法可以根据任务的重要性进行优先级调度,但需要合理设置优先级;时间片轮转调度算法可以提高交互性,但可能造成不必要的上下文切换;多级反馈队列调度算法可以适应不同任务类型和执行时间,但需要合理设置队列的优先级和时间片长度。

分时系统的调度算法

分时系统的调度算法

分时系统的调度算法分时系统是一种多任务操作系统,它允许多个用户同时使用计算机。

为了实现这一目标,分时系统需要对各种任务进行调度,以便在有限的时间内为每个用户提供服务。

分时系统的调度算法是实现这一目标的关键。

本文将对分时系统的调度算法进行详细介绍。

分时系统的调度算法主要分为两类:静态分配和动态分配。

1. 静态分配算法静态分配算法是指在程序运行之前,就预先为每个任务分配一定的时间片。

这种算法的优点是简单易行,但缺点是无法根据任务的实际需求进行调整。

常见的静态分配算法有以下几种:(1)先进先出(FIFO)算法:按照任务进入队列的顺序进行调度,即先进入队列的任务先执行。

这种算法公平性较好,但可能导致某些任务长时间得不到执行。

(2)优先级调度算法:为每个任务分配一个优先级,优先级高的任务优先执行。

这种算法可以根据任务的重要性进行调整,但实现较为复杂。

(3)轮转法(RR):将时间片分为若干个时间段,每个时间段为一个任务提供服务。

当一个任务的时间片用完时,下一个任务开始执行。

这种算法公平性较好,但可能导致某些任务长时间得不到执行。

2. 动态分配算法动态分配算法是指在程序运行过程中,根据任务的实际需求和系统资源状况进行调度。

这种算法的优点是能够更好地满足任务的需求,但实现较为复杂。

常见的动态分配算法有以下几种:(1)最短作业优先(SJF):选择预计执行时间最短的任务优先执行。

这种算法能够最大限度地减少任务的等待时间,但可能导致某些任务长时间得不到执行。

(2)最短剩余时间优先(SRTF):选择剩余时间最短的任务优先执行。

这种算法能够确保每个任务都能得到一定的执行时间,但实现较为复杂。

(3)最高响应比优先(HRRN):综合考虑任务的响应时间和等待时间,选择响应比最高的任务优先执行。

这种算法能够在一定程度上平衡公平性和效率,但实现较为复杂。

总之,分时系统的调度算法有多种类型,每种类型都有其优缺点。

在实际应用中,需要根据具体需求和系统资源状况选择合适的调度算法。

实时调度最早截止时间优先算法

实时调度最早截止时间优先算法

实时调度最早截止时间优先算法一、设计思路最早截止时间算法是根据任务的开始截止时间来确定任务的优先级,截止时间愈早,其优先级愈高,我以书上的抢占式调度方式用于周期实时任务的例子来编写程序,在该例中有两个周期性任务,我设计的可以输入这两个的周期时间和服务时间,然后比较它们的截止时间,哪个截止时间早就谁先执行,在单处理机情况下,必须满足∑Ci/Pi<=1,我用的是C语言编写的,只用到了一些简单的if语句for循环语句。

二、运行结果和功能1.输入进程A的周期时间和服务时间、B的周期时间和服务时间2.回车后执行实时调度最早截止时间优先算法,可得到下列结果三、源程序代码#include<stdio.h>int main(){int A,B; //标记进程A,进程B的到达时间int cycA,cycB,serveA,serveB; //进程的周期时间和服务时间float m;int i,j,a=0,b=0,ka=0,kb=0; //ka,kb为开关,i,j,a,b为进程下标int numa=0,numb=0; //服务累计时间printf("输入进程A的周期时间,服务时间:");scanf("%d%d",&cycA,&serveA);printf("输入进程B的周期时间,服务时间:");scanf("%d%d",&cycB,&serveB);m=(float)serveA/cycA+(float)serveB/cycB;for(int T=0;T<=100;T++){if(m-1>1e-6){printf("超出CPU的处理能力!\n");return 0;}if(numa==serveA) //进程A完成{numa=serveA+1;printf("当T=%d时",T);printf("进程A%d结束\n",a);if(numb<serveB){printf(" 调用进程b%d\n",b);kb=1;}ka=0;}if(numb==serveB){numb=serveB+1;printf("当T=%d时",T);printf("进程B%d结束\n",b);if(numa<serveA){printf(" 调用进程A%d\n",a);ka=1;}kb=0;}if(T%cycA==0 && T%cycB==0){A=B=T;j=++a;i=++b;printf("当T=%d时,进程A%d和进程B%d同时产生,此时,",T,j,i);if(cycA<=cycB){printf("调用进程A%d,阻塞进程B%d\n",j,i);ka=1;kb=0;}else{printf("调用进程B%d,阻塞进程A%d\n",i,j);ka=0;kb=1;}numa=numb=0;}if(T%cycA==0&&T%cycB!=0){A=T;printf("当T=%d时",T);printf("进程A%d产生",++a); //不可能与进程A竞争处理器numa=0;if(numb<serveB) //进程B没有完成if(B+cycB>A+cycA) //若进程B最早截止时间大于进程A的{printf("进程A%d执行。

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。

操作系统四种调度算法

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。

关于作业调度算法

关于作业调度算法

关于作业调度算法在《计算机操作系统》教材中,介绍了作业调度算法和进程调度算法。

其中作业调度算法主要有先来先服务法FCFS 、短作业优先法SJF 、最高响应比优先法HRN 、定时轮转法和优先数法。

在进程调度算法中主要介绍了先来先服务法FCFS 、轮转法RR 、多级反馈轮转法和优先数法。

需要指出的是:(1)在作业调度和进程调度中同时出现的算法,如FCFS 、RR 、优先数法,其使用原理是基本相同的;(2)作业调度算法和进程调度算法应严格与存储管理中的“请求淘汰换页算法”相区别,注意不要混淆。

调度算法举例:【例1】下表给出作业l ,2,3的提交时间和运行时间。

采用先来先服务调度算法和短作业优先调度算法,试问作业调度次序和平均周转时间各为多少?(时间单位:小时,以十进制进行计算。

)分析 用一个作业执行时间图来形象地表示作业的执行情况,帮助我们理解此题。

采用先来先服务调度算法,是按照作业提交的先后次序挑选作业,先进入的作业优先被挑选。

然后按照“排队买票”的办法,依次选择作业。

其作业执行时间图如下:采用短作业优先调度算法,作业调度时根据作业的运行时间,优先选择计算时间短且资源能得满足的作业。

其作业执行时间图如下:由于作业1,2,3是依次到来的,所以当开始时系统中只有作业1,于是作业1先被选中。

在8.0时刻,作业1运行完成,这时系统中有两道作业在等待调度,作业2和作业3,按照短作业优先调度算法,作业3只要运行1个时间单位,而作业2要运行4个时间单位,于是作业3被优先选中,所以作业3先运行。

待作业3运行完毕,最后运行作业2。

作业调度的次序是1,3,2。

另外,要记住以下公式:作业i 的周转时间T i =作业完成时间-作业提交时间 系统中n 个作业的平均周转时间n T T ni i1)(1⨯=∑=,其中Ti 为作业i 的周转时间。

解:采用先来先服务调度策略,则调度次序为l、2、3。

作业号提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间1 0.0 8.0 0.0 8.0 8.02 0.4 4.0 8.0 12.0 11.63 1.0 1.0 12.0 13.0 12.0平均周转时间T=(8+11.6+12)/3=10.53采用短作业优先调度策略,则调度次序为l、3、2。

处理器调度中的低级调度算法

处理器调度中的低级调度算法

处理器调度中的低级调度算法主要负责选择就绪队列中的进程,将其分配给可用的处理器执行。

以下是一些常见的低级调度算法:1. 先来先服务(FCFS,First-Come, First-Served):按照进程到达的先后顺序进行调度。

即在就绪队列中,选择等待时间最长的进程先执行。

2. 最短作业优先(SJF,Shortest Job First):选择估计运行时间最短的进程先执行。

这种算法可以最大程度地减少平均等待时间。

3. 优先级调度:为每个进程分配一个优先级,选择优先级最高的进程先执行。

这种算法可以根据进程的重要程度和紧急程度进行调度。

4. 时间片轮转(RR,Round-Robin):每个进程被分配一个固定长度的时间片,在该时间片内执行,然后切换到下一个进程。

如果进程在时间片结束前没有完成,它会被放回就绪队列中等待下一次调度。

5. 多级队列调度:将就绪进程分为多个优先级队列,每个队列使用不同的调度算法。

例如,可以将优先级高的进程使用SJF调度,而优先级低的进程使用时间片轮转调度。

6. 多级反馈队列调度:与多级队列调度类似,但是进程可以在不同的队列之间移动。

例如,一个进程如果等待时间过长,可以被移到更高优先级的队列中执行。

7. 最高响应比优先调度(HRN,Highest Response Ratio Next):这种算法将考虑进程等待时间和进程需要的CPU时间,计算每个进程的响应比,将响应比最高的进程先分配CPU。

HRN = (等待时间+需要的CPU时间) / 需要的CPU时间相对于SJF算法,HRN考虑了等待时间,因此它更加公平,避免了某些短作业因为到达事件早而先被调度的风险。

8. 最小活动时间调度(SRT,Shortest Remaining Time):这是SJF算法在实时响应系统中的变体。

每当一个新的进程就绪时,都与当前剩余时间最短的进程进行比较。

如果新进程所需的时间更短,则丢弃当前进程并开始新进程。

各调度算法的定义

各调度算法的定义

各调度算法的定义1.调度算法是指:根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法。

常用的调度算法有:先来先服务调度算法、时间片轮转调度法、短作业优先调度算法、最短剩余时间优先、高响应比优先调度算法、优先级调度算法等等。

2.先来先服务调度算法:先来先服务调度算法是一种最简单的调度算法,也称为先进先出或严格排队方案。

当每个进程就绪后,它加入就绪队列。

当前正运行的进程停止执行,选择在就绪队列中存在时间最长的进程运行。

该算法既可以用于作业调度,也可以用于进程调度。

先来先去服务比较适合于常作业(进程),而不利于段作业(进程)。

3.时间片轮转调度算法:时间片轮转调度算法主要适用于分时系统。

在这种算法中,系统将所有就绪进程按到达时间的先后次序排成一个队列,进程调度程序总是选择就绪队列中第一个进程执行,即先来先服务的原则,但仅能运行一个时间片。

4.短作业优先调度算法:短作业优先调度算法是指对短作业优先调度的算法,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。

短作业优先调度算法是一个非抢占策略,他的原则是下一次选择预计处理时间最短的进程,因此短进程将会越过长作业,跳至队列头。

5.最短剩余时间优先调度算法:最短剩余时间是针对最短进程优先增加了抢占机制的版本。

在这种情况下,进程调度总是选择预期剩余时间最短的进程。

当一个进程加入到就绪队列时,他可能比当前运行的进程具有更短的剩余时间,因此只要新进程就绪,调度程序就能可能抢占当前正在运行的进程。

像最短进程优先一样,调度程序正在执行选择函数是必须有关于处理时间的估计,并且存在长进程饥饿的危险。

6.高响应比优先调度算法:高响应比优先调度算法主要用于作业调度,该算法是对先来先服务调度算法和短作业优先调度算法的一种综合平衡,同时考虑每个作业的等待时间和估计的运行时间。

在每次进行作业调度时,先计算后备作业队列中每个作业的响应比,从中选出响应比最高的作业投入运行。

线程状态和调度算法

线程状态和调度算法

线程状态和调度算法
一、线程状态
1. Ready (就绪):线程已经创建,准备被CPU 执行
2. Running(运行):线程正在CPU 上执行
3. Block(阻塞):线程因某种原因暂时被挂起,此状态下线程不会被调度
4. Waiting(等待):线程需要等待某些条件的满足才能继续
5. Dead(终止):线程因外部或内部原因导致线程终止
二、调度算法
1. 最短作业优先(SJF):根据作业的需要的CPU 时间,优先分配给需要最少CPU 时间的作业。

2. 先来先服务(FCFS):按照作业提交的先后顺序,优先分配给先提交的作业。

3. 最高优先级优先(HPF):某些作业有更高的优先级,此时优先分配给优先级最高的作业。

4. 时间片轮转(RR):按照动态时间片轮转算法不断轮流分配CPU 时间给各个作业。

5. 多级反馈队列(MLFQ):根据作业在各个等级反馈队列中的排名,分配合适的CPU 时间给各个作业。

四种进程调度算法FCFS、时间片轮换、优先级调度、最短作业优先

四种进程调度算法FCFS、时间片轮换、优先级调度、最短作业优先

四种进程调度算法FCFS、时间片轮换、优先级调度、最短作业优先#include<iostream>#include<string>using namespace std;class Process{public:string ProcessName; // 进程名字int Time; // 进程需要时间int leval; // 进程优先级int LeftTime; // 进程运行一段时间后还需要的时间};//////////////////////////////////////////////////////void Copy ( Process proc1, Process proc2); // 把proc2赋值给proc1 void Sort( Process pr[], int size) ; // 此排序后按优先级从大到小排列void sort1(Process pr[], int size) ; // 此排序后按需要的cpu时间从小到大排列 void Fcfs( Process pr[], int num, int Timepice); // 先来先服务算法void TimeTurn( Process process[], int num, int Timepice); // 时间片轮转算法 void Priority( Process process[], int num, int Timepice); // 优先级算法//////////////////////////////////////////////////////////////////// //////void main(){int a;cout<<endl;cout<<" 选择调度算法: "<<endl;cout<<" 1: FCFS 2: 时间片轮换 3: 优先级调度 4: 最短作业优先 "<<endl; cin>>a;const int Size =30;Process process[Size] ;int num;int TimePice;cout<<" 输入进程个数:"<<endl;cin>>num;cout<<" 输入此进程时间片大小: "<<endl;cin>>TimePice;for( int i=0; i< num; i++){string name;int CpuTime;int Leval;cout<<" 输入第 "<< i+1<<" 个进程的名字、 cpu时间和优先级 :"<<endl; cin>>name;cin>> CpuTime>>Leval;process[i].ProcessName =name;process[i].Time =CpuTime;process[i].leval =Leval;cout<<endl;}for ( int k=0;k<num;k++)process[k].LeftTime=process[k].Time ;//对进程剩余时间初始化cout<<" ( 说明: 在本程序所列进程信息中,优先级一项是指进程运行后的优先级 !! )";cout<<endl; cout<<endl;cout<<"进程名字 "<<"共需占用CPU时间 "<<" 还需要占用时间 "<<" 优先级"<<" 状态 "<<endl;if(a==1)Fcfs(process,num,TimePice);else if(a==2)TimeTurn( process, num, TimePice);else if(a==3){Sort( process, num);Priority( process , num, TimePice); }else // 最短作业算法,先按时间从小到到排序,再调用Fcfs算法即可{sort1(process,num);Fcfs(process,num,TimePice);}}/////////////////////////////////void Copy ( Process proc1, Process proc2) {proc1.leval =proc2.leval ;proc1.ProcessName =proc2.ProcessName ;proc1.Time =proc2.Time ;}/////////////////////////////////////////////void Sort( Process pr[], int size) //以进程优先级高低排序 {// 直接插入排序for( int i=1;i<size;i++){Process temp;temp = pr[i];int j=i;while(j>0 && temp.leval<pr[j-1].leval){pr[j] = pr[j-1];j--;}pr[j] = temp;} // 直接插入排序后进程按优先级从小到大排列for( int d=size-1;d>size/2;d--){Process temp;temp=pr [d];pr [d]= pr [size-d-1];pr [size-d-1]=temp;} // 此排序后按优先级从大到小排列}///////////////////////////////////////////////////void sort1 ( Process pr[], int size) // 以进程时间从低到高排序 {// 直接插入排序for( int i=1;i<size;i++){Process temp;temp = pr[i];int j=i;while(j>0 && temp.Time < pr[j-1].Time ){pr[j] = pr[j-1];j--;}pr[j] = temp;}}//////////////////////////////// //////// 先来先服务算法的实现///////////////////////////////// void Fcfs( Process process[], int num, int Timepice){ // process[] 是输入的进程,num是进程的数目,Timepice是时间片大小//while(true){if(num==0){cout<<" 所有进程都已经执行完毕 !"<<endl;exit(1);}if(process[0].LeftTime==0){cout<<" 进程 "<<process[0].ProcessName<< " 已经执行完毕 !"<<endl;for (int i=0;i<num;i++)process[i]=process[i+1];num--;}else if(process[num-1].LeftTime==0){cout<<" 进程 "<<process[num-1].ProcessName<< " 已经执行完毕 !"<<endl;num--;}else{cout<<endl; //输出正在运行的进程process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice;process[0].leval =process[0].leval-1;cout<<" "<<process[0].ProcessName <<" "<<process[0].Time<<" ";cout<<process[0].LeftTime <<" "<<process[0].leval<<" 运行"; cout<<endl;for(int s=1;s<num;s++){cout<<" "<<process[s].ProcessName <<" "<<process[s].Time <<" ";cout<<process[s].LeftTime <<" "<<process[s].leval<<"等待 "<<endl; ;}} // elsecout<<endl;system(" pause");cout<<endl;} // while}//////////////////////////////////////////////// ////// 时间片轮转调度算法实现//////////////////////////////////////////////void TimeTurn( Process process[], int num, int Timepice) {while(true){if(num==0){cout<<" 所有进程都已经执行完毕 !"<<endl;exit(1);}if(process[0].LeftTime==0){cout<<" 进程 "<<process[0].ProcessName<< " 已经执行完毕 !"<<endl;for (int i=0;i<num;i++)process[i]=process[i+1];num--;}if( process[num-1].LeftTime ==0 ){cout<<" 进程 " << process[num-1].ProcessName <<" 已经执行完毕! "<<endl;num--;}else if(process[0].LeftTime > 0){cout<<endl; //输出正在运行的进程process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice;process[0].leval =process[0].leval-1;cout<<" "<<process[0].ProcessName <<" "<<process[0].Time<<" ";cout<<process[0].LeftTime <<" "<<process[0].leval<<" 运行";cout<<endl;for(int s=1;s<num;s++){cout<<" "<<process[s].ProcessName <<" "<<process[s].Time <<" ";cout<<process[s].LeftTime <<" "<<process[s].leval;if(s==1)cout<<" 就绪 "<<endl;elsecout<<" 等待 "<<endl;}Process temp;temp = process[0];for( int j=0;j<num;j++)process[j] = process[j+1];process[num-1] = temp;} // elsecout<<endl;system(" pause");cout<<endl;} // while}/////////////////////////////////////////////////////// 优先级调度算法的实现////////////////////////////////////////////////void Priority( Process process[], int num, int Timepice){while( true){if(num==0){cout<< "所有进程都已经执行完毕!"<<endl;exit(1);}if(process[0].LeftTime==0){cout<<" 进程 " << process[0].ProcessName <<" 已经执行完毕! "<<endl; for( int m=0;m<num;m++)process[m] = process[m+1]; //一个进程执行完毕后从数组中删除num--; // 此时进程数目减少一个}if( num!=1 && process[num-1].LeftTime ==0 ){cout<<" 进程 " << process[num-1].ProcessName <<" 已经执行完毕! "<<endl;num--;}if(process[0].LeftTime > 0){cout<<endl; //输出正在运行的进程process[0].LeftTime=process[0].LeftTime- Timepice;process[0].leval =process[0].leval-1;cout<<" "<<process[0].ProcessName <<" "<<process[0].Time <<"";cout<<process[0].LeftTime <<" "<<process[0].leval<<" 运行";cout<<endl;// 输出其他进程for(int s=1;s<num;s++){cout<<" "<<process[s].ProcessName <<" "<<process[s].Time <<"";cout<<process[s].LeftTime <<" "<<process[s].leval ;if(s==1)cout<<" 就绪 "<<endl; elsecout<<" 等待 "<<endl; }} // elseSort(process, num); cout<<endl;system(" pause"); cout<<endl;} // while}。

几种操作系统调度算法

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。

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时限调度算法给出的调度顺序
时限调度算法是一种常用的任务调度算法,它主要用于在有限的时间内,合理地安排多个任务的执行顺序,以提高系统的效率和性能。

本文将介绍时限调度算法的基本原理和常见的调度顺序。

一、先来了先服务(FCFS)调度顺序
先来了先服务(First-Come-First-Served)调度顺序是最简单的一种调度算法,它按照任务到达的先后顺序进行调度。

当一个任务到达后,系统就立即执行它,直到任务结束或发生阻塞。

这种调度顺序的优点是简单易实现,但缺点是无法根据任务的重要程度和紧急程度进行优先级调度,容易导致低优先级任务长时间等待。

二、最短作业优先(SJF)调度顺序
最短作业优先(Shortest-Job-First)调度顺序是根据任务的执行时间长度进行调度的算法。

当多个任务同时到达时,系统会选择执行时间最短的任务先执行。

这种调度顺序的优点是能够最大程度地减少平均等待时间,提高系统的响应速度。

然而,它也存在着一定的缺点,即可能导致长任务的饥饿问题,即长任务可能一直等待短任务执行完毕而得不到执行。

三、优先级调度顺序
优先级调度顺序是根据任务的重要程度和紧急程度进行调度的一种算法。

每个任务都有一个优先级,优先级越高的任务越先执行。

这种调度顺序能够根据任务的紧急程度进行调度,保证重要任务得到
及时处理。

然而,它也存在着可能导致低优先级任务长时间等待的问题,因此需要合理设置任务的优先级。

四、时间片轮转(RR)调度顺序
时间片轮转(Round-Robin)调度顺序是一种基于时间片的调度算法,它将每个任务分配一个固定长度的时间片,当一个任务的时间片用完后,系统会将其放入等待队列,并执行下一个任务。

这种调度顺序能够公平地分配系统资源,避免某个任务长时间占用资源,但也可能导致任务的响应时间较长。

五、最早截止时间优先(EDF)调度顺序
最早截止时间优先(Earliest-Deadline-First)调度顺序是根据任务的截止时间进行调度的一种算法。

当多个任务同时到达时,系统会选择具有最早截止时间的任务先执行。

这种调度顺序能够保证紧急任务得到及时处理,但也可能导致长任务的饥饿问题。

六、最高响应比优先(HRRN)调度顺序
最高响应比优先(Highest-Response-Ratio-Next)调度顺序是根据任务的响应比进行调度的一种算法。

响应比是任务的等待时间与执行时间的比值,响应比越高的任务越先执行。

这种调度顺序能够在一定程度上解决短任务饥饿问题,但也可能导致长任务等待时间过长。

时限调度算法是一种常用的任务调度算法,通过合理地安排任务的
执行顺序,可以提高系统的效率和性能。

不同的调度顺序适用于不同的场景,我们需要根据具体情况选择合适的调度算法。

同时,调度算法的设计也需要考虑任务的重要程度、紧急程度和执行时间等因素,以及避免长任务的饥饿问题。

通过合理地使用时限调度算法,我们可以提高系统的响应速度,提升用户的体验。

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