2 常用调度算法

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常用调度算法总结

常用调度算法总结

⽬录1.2.3.1.2.4.1.2.5. 常⽤调度算法总结分类: 2013-08-10 17:59 71⼈阅读 (0)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,如任务A在执⾏完后,选择哪个任务来执⾏,使得某个因素(如进程总执⾏时间,或者磁盘寻道时间等)最⼩。

对于不同的系统⽬标,通常采⽤不同的调度算法。

⼏个常⽤的操作系统进程调度算法。

1 先来先服务(队列)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。

缺点:⽐较有利于长作业,⽽不利于短作业。

有利于CPU繁忙的作业,⽽不利于I/O 繁忙的作业。

2 最短优先(优先队列)最短优先调度算法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。

缺点:长作业的运⾏得不到保证。

2 ⾼优先权优先调度算法2.1 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。

分布式系统中的任务调度算法

分布式系统中的任务调度算法

分布式系统中的任务调度算法1. 轮询调度算法(Round Robin):将任务按顺序分配给所有可用的计算节点,每个节点依次接收任务直到全部节点都接收到任务,然后重新开始分配。

这种调度算法简单易实现,但不能根据节点负载情况做出合理调度决策。

2. 随机调度算法(Random):随机选择一个可用的计算节点,将任务分配给它。

这种调度算法简单高效,但不能保证节点的负载平衡。

3. 加权轮询调度算法(Weighted Round Robin):为每个计算节点设置一个权重值,根据权重值的大小将任务分配给相应的计算节点。

这种调度算法可以根据节点的性能和资源情况进行灵活调整,实现负载均衡。

4. 最小任务数优先算法(Least Task First):选择当前任务最少的计算节点,将任务分配给它。

这种调度算法可以实现最小负载优先策略,但不能考虑计算节点的性能差异。

1. 最短任务时间优先算法(Shortest Job First):根据任务的处理时间,选择处理时间最短的计算节点,将任务分配给它。

这种调度算法可以最小化任务的执行时间,但无法适应节点负载波动的情况。

2. 最靠近平均负载算法(Nearest Load First):选择负载最接近平均负载的计算节点,将任务分配给它。

这种调度算法可以实现负载均衡,但每次任务调度需要计算计算节点的负载,并更新平均负载值,造成一定的开销。

3. 动态加权轮询调度算法(Dynamic Weighted Round Robin):根据各个计算节点的负载情况动态调整其权重值,实现负载均衡。

这种调度算法能够根据系统负载情况作出灵活调度决策,并适应系统负载波动的情况。

4. 自适应任务调度算法(Adaptive Task Scheduling):根据任务的执行状态动态调整任务分配策略。

这种调度算法可以根据任务执行情况实时调整任务分配,提高系统的性能和吞吐量。

1.基于遗传算法的任务调度算法:将任务调度问题建模为一个优化问题,并使用遗传算法等优化算法进行求解。

用于作业调度的算法

用于作业调度的算法

用于作业调度的算法作业调度是计算机操作系统中的一个重要概念,它指的是在多个进程同时运行时,如何合理地分配CPU资源,使得系统能够高效地完成各项任务。

作业调度算法是实现作业调度的关键,下面将详细介绍几种常见的作业调度算法。

一、先来先服务(FCFS)算法先来先服务(FCFS)算法是最简单也是最容易实现的一种作业调度算法。

该算法按照进程到达时间的顺序依次执行,即当一个进程到达后,如果当前没有正在执行的进程,则立即执行该进程;否则将该进程加入等待队列中,并等待前面所有进程执行完毕后再进行处理。

FCFS算法优点在于简单易实现,并且保证了公平性。

但由于没有考虑到不同进程的优先级和执行时间等因素,因此可能会导致长任务等待时间过长、短任务响应时间过长等问题。

二、短作业优先(SJF)算法短作业优先(SJF)算法是一种根据作业长度进行排序的调度策略。

该算法按照各个进程需要占用CPU时间片长度进行排序后依次执行,即当一个新的进程到达时,如果其需要占用的时间片长度比当前正在执行的进程短,则立即切换到该进程进行处理,否则将该进程加入等待队列中,并等待前面所有进程执行完毕后再进行处理。

SJF算法优点在于能够最大限度地缩短作业响应时间,提高系统的吞吐量。

但由于需要预测每个进程需要占用的时间片长度,因此实现起来较为困难,并且可能会出现“饥饿”现象,即长时间等待CPU资源的进程无法得到及时处理。

三、优先级调度算法优先级调度算法是一种按照不同进程的优先级进行排序的调度策略。

该算法将每个进程赋予一个优先级值,根据优先级值高低依次执行,即当一个新的进程到达时,如果其优先级比当前正在执行的进程高,则立即切换到该进程进行处理,否则将该进程加入等待队列中,并等待前面所有优先级更高的进程执行完毕后再进行处理。

优先级调度算法可以根据不同任务类型和紧急性进行灵活调整,并且可以避免长任务等待时间过长、短任务响应时间过长等问题。

但由于可能会出现“饥饿”现象和优先级反转等问题,因此需要进行适当的优化和调整。

常用的调度算法

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。

操作系统中的进程调度与资源分配算法

操作系统中的进程调度与资源分配算法

操作系统中的进程调度与资源分配算法在操作系统中,进程调度与资源分配算法是实现多任务并发执行的关键。

进程调度算法决定了哪些进程有权利使用CPU,并且在何时和多长时间内使用;而资源分配算法则决定了如何分配和管理系统中的资源,以满足进程的需要。

本文将探讨几种常见的进程调度与资源分配算法。

一、先来先服务(First-Come, First-Served)算法先来先服务是最简单的进程调度算法之一,它按照进程到达的顺序进行调度。

具体来说,当一个进程抵达系统时,系统会为其分配CPU,并且一直运行直到该进程结束或者发生阻塞。

这种算法的优点是简单易实现,但是存在长作业等待时间长的缺点。

二、短作业优先(Shortest Job First)算法短作业优先算法是基于任务的执行时间来进行调度的。

在该算法中,系统会选择最短执行时间的进程来先运行。

这样可以最大限度地减少平均等待时间,提高系统的响应速度。

然而,此算法需要预先知道每个进程的执行时间,而且对于长作业而言,存在“饥饿”的问题。

三、最高优先级(Highest Priority)算法最高优先级算法将每个进程赋予一个优先级,CPU将会优先调度优先级最高的进程。

这种算法可以确保紧急任务或重要任务得到及时的处理,但是当优先级存在相差较大的情况下,需要小心避免低优先级任务的饥饿问题。

四、时间片轮转(Round-Robin)算法时间片轮转算法把每个进程分配一个固定的时间片,例如10毫秒,每个进程运行一段时间后就切换到下一个进程,循环进行。

这种算法公平地分配CPU时间,并且能够有效避免长作业等待时间长的问题。

但是,如果时间片设置过小,会导致进程切换过于频繁,系统开销较大。

反之,设置过大可能会影响系统的响应速度。

资源分配算法也是操作系统中至关重要的一部分,下面列举几种常见的资源分配算法。

一、固定分配(Fixed Allocation)算法固定分配算法将系统的资源按比例分配给不同的进程。

两种调度算法结合的例子

两种调度算法结合的例子

两种调度算法结合的例子以下是 8 条关于两种调度算法结合的例子:1. 先来先服务和最短作业优先结合起来岂不是超厉害?就好比去超市排队结账,先到的人先服务就像先来先服务,这时候来了个只买一瓶水的人,那当然优先让他结账呀,这就是最短作业优先嘛!比如处理一批任务,先按照先来的顺序进行一部分,然后遇到短的任务就赶紧先处理它。

2. 时间片轮转和优先级调度结合也很有意思呀!你可以想象成玩游戏轮流上场,但是厉害的角色有优先上场的机会。

在计算机里,一些任务先轮流执行一小段时间,可要是有重要的高优先级任务来了,就先让它执行,多棒呀!像安排课程表的时候,先大家轮着上一些课,突然有个紧急重要的课程就插队先上。

3. 有没有想过最短剩余时间优先和多级反馈队列结合呀?这就像运动会比赛,看谁剩下的路程最短就优先让他跑,可又有不同等级的赛道。

比如在系统中,先关注剩余时间短的任务,同时又按照不同重要性把任务放在不同队列里,是不是感觉很神奇啊!好比医院看病,着急的病人先看,同时不同病症的病人又在不同区域等待。

4. 高响应比优先和抢占式调度结合不是很绝吗?响应比高就像人气高,该优先,而抢占式就像突然有人插队。

比如工作中,一直努力的人应该先得到机会,但要是来了个特别紧急的事情就得抢占先处理。

这不就是类似上课好好表现的同学有优先发言机会,但要是老师突然有重要事情要说,那就得先让老师说了嘛!5. 公平共享调度和彩票调度结合,哇塞,这怎么理解呢?就好比分蛋糕要公平,但偶尔也得靠运气。

处理任务时既要保证公平的分配资源,偶尔又来点惊喜靠运气决定顺序,这多有趣呀!就像抽奖一样,大家都有机会,但也有运气成分在呢!比如分配资源给不同团队,既要保证基本公平,又可能有意外的机会给某个团队。

6. 反馈调度和随机调度结合,岂不是充满了变数?就像是走路,大方向是按照反馈调整,但偶尔也会莫名其妙走个岔路。

在系统里,根据运行情况反馈调整,时不时又来个随机的安排,是不是很让人期待啊!就像准备出门,本来计划好了路线,可突然又心血来潮想去个别的地方。

算子调度算法

算子调度算法

算子调度算法(Operator Scheduling Algorithm)是指在并行计算中,将任务分配给不同的处理器或计算单元以实现高效的任务调度和资源利用。

以下是几种常见的算子调度算法:
1.静态调度算法:在任务执行之前,根据任务的特性和系统的资源情况,预先确定任务的
调度顺序。

常见的静态调度算法包括最早完成时间优先(Earliest Finish Time, EFT)、任务划分后的负载均衡等。

2.动态调度算法:根据任务的动态变化和系统的实时状态,实时地选择最佳的任务调度策
略。

常见的动态调度算法包括最短作业优先(Shortest Job First, SJF)、最高响应比优先(Highest Response Ratio Next, HRRN)等。

3.启发式调度算法:基于经验或规则进行任务调度决策,以求得满足某种优化目标的近似
最优解。

常见的启发式调度算法包括遗传算法、模拟退火算法等。

4.贪心调度算法:每次选择当前看起来最优的任务调度策略,而不考虑全局最优解。

常见
的贪心调度算法包括最小剩余时间优先(Shortest Remaining Time First, SRTF)等。

5.基于学习的调度算法:根据历史数据和机器学习方法,训练模型来预测任务执行时间和
资源需求,从而进行任务调度决策。

常见的基于学习的调度算法包括神经网络、决策树等。

这些算子调度算法根据任务特性、系统资源和优化目标的不同,选用合适的算法可以提高并行计算的效率和性能。

处理机调度的常用算法

处理机调度的常用算法

处理机调度的常用算法包括以下几种:
1. 先来先服务调度算法(FCFS,First Come First Service):这是一种最简单的调度算法,按先后顺序进行调度。

既可用于作业调度,也可用于进程调度。

2. 短作业优先调度算法(SJF/SPF,Shortest Job First):该算法根据作业长短进行调度,有利于短作业(进程)的完成。

3. 高响应比优先调度算法(HRRN,Highest Response Raito Next):该算法综合考虑了作业长短和等待时间,能够适用于短作业较多的批处理系统中,但长作业的运行可能得不到保证。

4. 基于时间片的轮转调度算法(RR,Round Robin):该算法将系统中所有的就绪进程按照FCFS原则,排成一个队列。

每次调度时将CPU 分派给队首进程,让其执行一个时间片。

时间片的长度从几个ms到几百ms。

在一个时间片结束时,发生时钟中断。

调度程序据此暂停当前进程的执行,将其送到就绪队列的末尾,并通过上下文切换执行当前就绪的队首进程。

进程阻塞情况发生时,未用完时间片也要出让CPU。

这些算法各有优缺点,需要根据实际应用场景选择合适的算法。

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。

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。

几种常见的智能调度算法

几种常见的智能调度算法

几种常见的智能调度算法
常见的智能调度算法包括:
1. 遗传算法:该算法模拟生物进化过程中的自然选择和遗传机制,通过不断迭代搜索问题的解空间,最终找到最优解。

2. 蚁群算法:该算法模拟蚂蚁觅食过程中的行为规律,通过正
反馈机制不断优化解的质量,从而在寻找最短路径等问题上表现出色。

3. 模拟退火算法:该算法类似于物理中的退火过程,通过随机
搜索解空间,在一定概率下接受劣解,从而达到全局最优解。

4. 粒子群算法:该算法模拟鸟群、鱼群等生物群体的行为规律,通过个体之间的信息共享和协作,最终找到问题的最优解。

5. 神经网络算法:该算法模拟人脑神经元的工作原理,通过训
练神经网络来识别和解码输入的信息,从而完成智能调度任务。

这些智能调度算法在具体应用中可以根据问题的特点和要求进
行选择和调整。

经典的调度算法

经典的调度算法

经典的调度算法经典的调度算法一直是计算机科学中的热门话题。

这些算法旨在有效地优化计算机操作的资源使用,从而使计算机更快、更有效地处理任务。

本文将对经典的调度算法进行详细介绍,阐述其实现方法和应用场景。

第一步:了解什么是调度算法在计算机科学中,调度算法指的是为了管理并优化多个任务的同时使用计算机资源而设计的算法。

这些算法旨在最大化计算机资源的利用率,同时尽可能地减轻CPU的负载。

它们可以帮助确保任务在合理的时间内得到快速且准确的处理。

第二步:介绍不同类型的调度算法现在,让我们了解一些最常见的调度算法类型。

1. 先来先服务调度算法(FIFO):这是最简单的调度算法之一。

在这种算法中,所有任务都按照它们提交的顺序依次执行。

它们将等待已完成的操作完成后才能以相同的顺序运行。

2. 最短作业优先调度算法(SJF):这种算法有助于优化作业的完成时间。

这个调度算法首先运行最短的作业,从而确保它们能够尽快完成。

这种算法通常在批处理任务中使用,它可以帮助确保任务可以在合理的时间内得到处理。

3. 时间片轮转调度算法:这种算法将CPU时间的使用权分配给每个任务一定的时间片。

在一个时间片结束后,CPU的使用权转移到另一个任务上。

这种算法可以确保所有的任务都有机会平均地使用计算机资源。

第三步:讨论不同调度算法的应用不同的调度算法在不同的场景下很有用。

例如:- 简单的FIFO算法通常在基于CPU资源的多媒体应用程序中使用,例如音频和视频播放器。

- SJF算法通常用于批量处理任务,例如后台文件处理或模拟。

- 时间片轮转算法则通常用于时分复用的系统中,例如多个用户同时登录的计算机系统。

总的来说,调度算法可以对计算机的性能和资源分配产生深远的影响。

在选择特定的算法时,需要考虑一系列因素,例如任务类型、系统负载和可用的资源。

通过了解各种调度算法,可以更轻松地选择最适合自己需求的算法,从而提高计算机系统的效率。

常用的进程调度算法

常用的进程调度算法

常用的进程调度算法
常用的进程调度算法有:
1. 先来先服务(FCFS):按照进程到达的顺序进行调度,先
到达的进程先执行。

2. 短作业优先(SJF):按照进程执行时间的长短进行调度,
先执行执行时间短的进程。

3. 优先级调度:每个进程都有一个优先级,按照优先级进行调度,优先级高的先执行。

4. 轮转调度(RR):按照进程到达的顺序进行调度,每个进
程执行一个时间片(时间片大小可以设定),然后进行切换。

5. 多级反馈队列调度:将进程分为多个队列,每个队列具有不同的优先级,每个队列都按照先来先服务的原则进行调度,当一个进程运行时间超过一个时间片时,将其放入下一个优先级更低的队列中。

6. 最短剩余时间优先(SRTF):在短作业优先算法的基础上,每次发生进程切换时,都会比较剩余运行时间,优先执行剩余时间最短的进程。

7. 最高响应比优先(HRRN):按照响应比(等待时间+执行
时间/执行时间)进行调度,响应比越高,优先级越高。

8. 最早截止时间优先(EDF):按照进程的截止时间进行调度,优先执行截止时间最早的进程。

这些算法适用于不同的场景和需求,可以根据具体的情况选择合适的调度算法来提高系统性能。

常用的分组调度算法

常用的分组调度算法

[编辑本段]常用的分组调度算法对于调度算法有两个重要的设计参数:一个是吞吐量,另一个是公平性。

调度算法是数据业务系统的一个特色,目的是充分利用信道的时变特性,得到多用户分集增益,提高系统的吞吐量。

吞吐量一般用小区单位时间内传输的数据量来衡量。

公平性指小区所有用户是否都获得一定的服务机会,最公平的算法是所有用户享有相同的服务机会。

奸的调度算法应该兼顾吞吐量和公平性,根据算法的特点,调度算法主要可分为:轮询(Round Robin, RR)算法;最大C/I算法(MaxC/1);正比公平(Proportional Fair,PP)算法。

(1)轮询算法在考虑公平性时,一般都把循环调度算法作为衡量的标准。

这种算法循环地调用每个用户,即从调度概率上说,每个用户都以同样的概率占用服务资源(时隙、功率等)。

循环调度算法每次调度时,与最大C/I算法相同,并不考虑用户以往被服务的情况,即是无记忆性方式。

循环调度算法是最公平的算法,但算法的资源利用率不高,因为当某些用户的信道条件非常恶劣时也可能会得到服务,因此系统的吞吐量比较低。

图7-35给出了以时分方式使用高速下行共享信道(High Speed Downlink Share CHannel, HS-DSCH)信道的一种可能的资源分配方式。

从图中可以看出,尽管UEl和UE2的信道环境不同(与基站的距离不同),但是分配了相同的信道使用时间给UEl和UE2。

(2)最大C/I算法最大C/I算法在选择传输用户时,只选择最大载干比C/I的用户,即让信道条件最好的用户占用资源传输数据,当该用户信道变差后,再选择其他信道最好的用户。

基站始终为该传输时刻信道条件最好的用户服务。

最大C/I算法获取的吞吐量是吞吐量的极限值,但在移动通信中,用户所处的位置不同,其所接收的信号强度不一样,最大C/I算法必然照顾了离基站近、信道好的用户,而其他离基站较远的用户则无法得到服务,基站的服务覆盖范围非常小。

操作系统各种调度算法

操作系统各种调度算法

操作系统各种调度算法⼀、批处理作业调度算法1.先来先服务调度算法First Come,First Served.(FCFS):就是按照各个作业进⼊系统的⾃然次序来调度作业。

这种调度算法的优点是实现简单,公平。

其缺点是没有考虑到系统中各种资源的综合使⽤情况,往往使短作业的⽤户不满意,因为短作业等待处理的时间可能⽐实际运⾏时间长得多。

2.短作业优先调度算法shortest job first(SPF): 就是优先调度并处理短作业,所谓短是指作业的运⾏时间短。

⽽在作业未投⼊运⾏时,并不能知道它实际的运⾏时间的长短,因此需要⽤户在提交作业时同时提交作业运⾏时间的估计值。

3.最⾼响应⽐优先算法Hightest response-radio next(HRN):FCFS可能造成短作业⽤户不满,SPF可能使得长作业⽤户不满,于是提出HRN,选择响应⽐最⾼的作业运⾏。

响应⽐=1+作业等待时间/作业处理时间。

4. 基于优先数调度算法Highest Possible Frequency(HPF):每⼀个作业规定⼀个表⽰该作业优先级别的整数,当需要将新的作业由输⼊井调⼊内存处理时,优先选择优先数最⾼的作业。

5.均衡调度算法,即多级队列调度算法基本概念:作业周转时间(Ti)=完成时间(Tei)-提交时间(Tsi)作业平均周转时间(T)=周转时间/作业个数作业带权周转时间(Wi)=周转时间/运⾏时间响应⽐=(等待时间+运⾏时间)/运⾏时间⼆、进程调度算法1.先进先出算法(FIFO):按照进程进⼊就绪队列的先后次序来选择。

即每当进⼊进程调度,总是把就绪队列的队⾸进程投⼊运⾏。

2. 时间⽚轮转算法Round Robin(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。

计算机操作系统的调度算法

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。

云计算的资源调度算法

云计算的资源调度算法

云计算的资源调度算法云计算是一种基于互联网的计算模式,通过将大量的计算任务和数据存储分配到多台计算机上执行,实现高效的资源利用与共享。

在云计算环境下,如何合理地调度资源并提高系统性能是一个重要的问题。

本文将介绍几种常见的云计算资源调度算法。

一、先进先出(First Come First Serve, FCFS)先进先出是一种简单直观的资源调度算法,即按照任务到达的先后顺序进行调度。

这种算法适用于任务之间没有优先级差别的情况下,但在实际应用中,由于任务的复杂性和计算资源的异构性,FCFS算法往往无法充分利用资源,存在一定的局限性。

二、最短作业优先(Shortest Job First, SJF)最短作业优先算法是根据任务的执行时间来进行资源调度的。

它假设任务的执行时间是已知的,并选择执行时间最短的任务先执行。

这种算法可以减少任务的平均等待时间,提高系统的响应速度。

然而,在实际应用中,获取准确的任务执行时间是非常困难的,因此最短作业优先算法难以实施。

三、循环调度(Round Robin, RR)循环调度算法是一种时间片轮转的调度方法。

每个任务被分配固定的时间片,当时间片用完后,任务被暂停,然后下一个任务继续执行。

这种算法可以保证每个任务都能得到执行,但对于执行时间较长的任务会产生较大的等待时间,导致系统的响应性能下降。

四、最小权重优先(Minimum Weighted Completion Time, MWCT)最小权重优先算法是一种综合考虑任务优先级和执行时间的资源调度算法。

每个任务都有相应的权重值,任务的执行根据权重值的大小来进行排序。

该算法能够灵活地考虑任务的优先级和执行时间,从而提高系统的响应速度和资源利用率。

五、基于遗传算法的资源调度遗传算法是一种模拟自然界遗传机制的优化算法,可以用于资源调度问题的求解。

该算法利用种群的进化和优胜劣汰的策略,通过选择、交叉和变异等操作,不断进化得到最优解。

算任务调度算法

算任务调度算法

算任务调度算法任务调度算法有很多种,以下是一些常见的任务调度算法:1. 先到先服务算法(FCFS):也被称为FIFO,CPU按照进程的到达顺序处理进程,进程运行到自己放弃占用CPU。

这个调度策略既可以支持抢占也可以不支持抢占。

2. 最短工作优先算法(SJF):这个算法同样既可以支持抢占也可以不支持抢占。

该算法可以最小化地缩短每个进程的等待时间。

它可以在批处理系统中比较容易实现,因为该系统的CPU时间是可以提前知道的。

因此,它不可以在交互式系统中运行。

在这个算法中,处理器需要提前知道进程会被分配多少CPU时间。

3. 基于优先级的调度算法:基于优先级的调度算法一般上是不支持抢占的,也是在批处理系统中最常见的调度算法之一。

4. 轮转法:轮转算法是所有调度算法中最简单也最容易实现的一种方法。

轮转法简单地在一串节点中线性轮转,平衡器将新请求发给节点表中的下一个节点,如此连续下去。

这个算法在DNS域名轮询中被广泛使用。

但是简单应用轮转法DNS转换,可能造成持续访问同一节点,从而干扰正常的网络负载平衡,使网络平衡系统无法高效工作。

轮转法典型适用于集群中所有节点的处理能力和性能均相同的情况,在实际应用中,一般将它与其他简单方法联合使用时比较有效。

5. 加权法:加权算法根据节点的优先级或权值来分配负载。

权值是基于各节点能力的假设或估计值。

加权方法只能与其他方法合用,是它们的一个很好的补充。

6. 散列法:散列法也叫哈希法(Hash),通过单射不可逆的Hash函数,按照某种规则将网络请求发往集群节点。

以上信息仅供参考,具体使用哪种任务调度算法需要根据实际情况来决定。

资源调度算法

资源调度算法

资源调度算法资源调度算法:资源调度算法是指在有限的资源下,通过有效的调度算法,实现最大化资源利用率并满足任务的需求。

在计算机运维和系统管理方面,资源调度算法被广泛地应用,并对提高计算机的利用率、降低系统成本、加速任务的完成速度等方面起到了重要的作用。

本篇文章将介绍几种常见的资源调度算法。

1. 长作业优先调度算法长作业优先调度算法是指在多个作业同时到达时,首先优先分配执行时间给运行时间较长的作业。

通过对作业的长短进行排序,长作业优先调度算法可以有效地控制短作业的等待时间,并在系统资源不足的情况下,尽可能地保证长作业的完成时间。

2. 最短作业优先调度算法最短作业优先调度算法是指在多个作业同时到达时,首先分配执行时间给运行时间最短的作业。

相比于长作业优先调度算法,最短作业优先调度算法更加注重任务的效率和速度,因为较短的作业能更快地完成,从而释放资源给其他作业使用。

3. 时间片轮转调度算法时间片轮转调度算法是指将任务划分为若干个时间片,每个时间片的长度固定。

在每个时间片内,系统轮流分配给不同的任务进行执行。

当一个任务的执行时间超过当前所分配的时间片长度时,该任务将被暂停并重新加入队列,直到下一个时间片再次轮到该任务执行。

通过这种调度方式,可以保证相对公平的资源利用,并减少长作业的等待时间。

4. 最高响应比优先调度算法最高响应比优先调度算法是指根据作业的等待时间和运行时间的比值,优先分配执行时间给拥有最高响应比的作业。

响应比越高,说明该作业需要更及时地得到执行,因此资源调度算法会优先考虑这类作业的需求。

最高响应比优先调度算法不仅能够保证资源的有效利用,还能够尽可能地满足作业的需求。

5. 先来先服务调度算法先来先服务调度算法是最简单、最基础的一种资源调度算法。

它是指任务依据到达系统的先后顺序,按照先到先服务的原则执行。

这种调度方式对系统的响应时间、等待时间等方面的影响比较大,因此需要慎重考虑是否适合系统的需求。

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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第3章 中断与处理机调度
第3章 中断与处理机调度
3.1 中断技术
3.2 处理机调度
3.3 实例分析
第3章 中断与处理机调度
3.1 中断技术



中断作用: 中断技术在操作系统中的各个方面起着不可替代的作用,它 是事件驱动实现的基础。在人机联系、故障处理、实时处理、 程序调试与监测、任务分配等方面都需用到中断技术,在设 备管理中,没有中断技术就不可能实现设备与主机、设备与 设备、设备与用户、设备与程序的并行。 中断是实现多道程序设计与并发的基础和必要条件。 3.1.1 中断相关概念 1. 中断定义: 中断:是指某事件发生时,CPU终立现行程序的运行,转去 执行相应的事件处理程序,处理完毕返回断点继续执行。 中断源:引起中断发生的事件就称为中断源。 中断请求:中断源向CPU发出的请求中断处理信号称为中断 请求。 中断响应:CPU收到中断请求后,中断正在运行的程序并转 向相应的事件处理程序称为中断响应。


第3章 中断与处理机调度
3.1.1 中断相关概念


2.中断源分类 中断源又可分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断两类。 可屏蔽中断:一般指那些仅影响局部的中断事件,如外围设 备的中断请求,定时器的中断请求等。这些中断可以被屏蔽, 没有得到处理机响应的中断请求被保存在中断寄存器中不会 丢失,当屏蔽被解除后,仍然能够继续得到响应和处理。这 样做的目的是保证在执行一些重要的程序中不响应中断,以 免造成迟缓而引起错误。例如,在系统启动执行初始化程序 时,就屏蔽键盘中断,使初始化程序能够顺利进行,这时, 敲任何键都不会响应。 不能屏蔽:有一些重要的中断是不能屏蔽的。例如,电源故 障、重新启动、总线错、CPU地址错,这些中断将影响整个系 统的运行,这类中断一旦产生,处理机必须响应并给予处理。
第3章 中断与处理机调度
3.1.1 中断相关概念





断点:发生中断时,刚执行完的那条指令所在的单元号称为 断点。 恢复点:断点的逻辑后继指令的单元号称为恢复点。 禁止中断:在某些情况下,尽管产生了中断源和发出了中断 请求,但CPU内部的处理机状态字PSW(PSW是一组反映程 序运行状态的信息,又称为程序状态字)的中断允许位已被 清除,从而不允许CPU响应中断。这种情况称为禁止中断。 CPU禁止中断后只有等到PSW的中断允许位被重新设置后才 能接收中断。 开中断:禁止中断也称关中断。PSW的中断允许位的设置也 称为开中断。 中断屏蔽:系统用软件方式有选择地封锁部分中断而允许其 余部分中断仍能响应。 中断服务程序:相应的事件处理程序称为中断服务程序。 中断处理:执行中断服务程序的过程称为中断处理。
第3章 中断与处理机调度
3.1.1 中断相关概念



4. 中断优先级 原则:中断源的中断请求一般是随机的,有可能几个中断源 同时发出中断请求。这时,CPU必须安排一个响应和处理中断 的优先顺序,即确定中断的优先级,否则将导致混乱。当系 统中同时存在若于个中断请求时,CPU按它们的优先级从高到 低进行处理。对属于同一优先级的多个中断请求,按预先规 定顺序处理。 中断嵌套:当CPU已响应了一个中断源的请求,正在进行中断 处理时,如果又有新的中断源发出中断请求,CPU是否响应该 中断请求,则取决于中断源的优先级。当新中断深的优先级 高于正在处理的中断源时,CPU将暂停当前的中断服务程序, 响应高级中断(称为中断嵌套)。在处理完高级中断后;再 继续进行暂停的中断服务程序。 当新中断源的优先级和当前处理的中断源同级或更低时,CPU 则将低优先级的中断屏蔽掉;不子响应,直到当前中断服务 程序执行完毕,才去处理新的中断请求。
第3章 中断与处理机调度
3.1.1 中断相关概念



3.中断分类 根据中断源的不同,将中断分为硬中断、内中断和软中断。 硬中断:凡是来自处理机和内存外部的中断,都称为硬中断 或外中断。例如,输入/输出中断操作员对机器进行于预的中 断,各种定时器引起的时钟中断,调试程序中设置断点引起 的调试中断等。 内中断:在处理机和内存内部产生的中断称为内中断,也称 为陷入或异常。例如,非法指令。数据格式错误、主存保护 错误、地址越界错误、各种运算溢出错误、除数为零错误、 数据校验错、用户态下使用特权指令错误多。 软中断:由程序中执行了中断指令引起的中断,称为软中断。 UNIX系统也提供了软中断的处理功能,该中断又叫信号处理 机构,它是UNIX系统向进程提供的一种通信机构,利用它, 进程之间可相互通信。
第3章 中断与处理机调度
3.1.1 中断相关概念


4. 中断优先级 中断优先级的确定主要由下列因素来决定: ①、中断源的紧迫性。如电源故障、总线错误,这些影响整 个系统的中断一般要安排在最高优先级,而像外设的输入/输 出中断请求,这些影响局部的中断,其优先级可安排低一些。 ②、设备的工作速度。高速设备应及时响应,以免造成数据 丢失,故其优先级可安排高一些。 ③、数据恢复的难易程度。数据丢失后无法恢复的设备,其 优先级应高于能自动或手动恢复数据的设备,故内存的优先 级肯定比外存高。
第3章 中断与处理机调度
3.1.1 中断相关概念
Байду номын сангаас

2.中断源分类
中断源的数目很多,一般有几十至几百个。常见的中断源有如下几种类 型: ①、外设引起的中断。如外设采用DMA完成一个数据块的传送工作之后, 或者外设在输入/输出过程中出现错误等。 ②、CPU引起的中断。如除数为零,非法数据格式,数据校验错,算术 运算操作溢出等。 ③、存储器引起的中断。如非法地址错,主存储器页面失效等。 ④、控制器引起的中断。如非法指令,操作系统中用户态和核心态的转 换等。 ⑤、各种总线引起的中断。 ⑥、实时时钟的定时中断。当需要定时时,CPU发出命令,命令时钟电 路开始工作,待规定的时间到了后,时钟电路发出中断申请,由CPU加 以处理。 ⑦、实时控制引起的中断。 ⑧、故障引起的中断。如电源掉电,机器硬件故障等。 ⑨、为调试程序而设置的断点。
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