操作系统--三种调度算法

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操作系统的调度算法优先级时间片和占式调度

操作系统的调度算法优先级时间片和占式调度

操作系统的调度算法优先级时间片和占式调度操作系统的调度算法:优先级、时间片和抢占式调度操作系统是计算机系统中的一个核心组件,用于管理和控制计算机的硬件和软件资源,以提供良好的用户体验和系统性能。

在操作系统中,调度算法是实现任务分配和资源管理的关键。

本文将介绍三种常见的调度算法:优先级调度、时间片轮转调度和抢占式调度。

一、优先级调度算法优先级调度算法是根据任务的优先级安排任务的执行顺序。

每个任务都有一个优先级值,数值越高表示优先级越高。

当一个任务就绪并等待执行时,调度器会选择优先级最高的任务来执行。

优先级调度算法可以保证高优先级任务及时得到执行,但可能会导致低优先级任务出现饥饿现象。

实际上,优先级调度算法可以分为静态优先级和动态优先级两种类型。

静态优先级是在任务创建时分配的,不会改变。

动态优先级根据任务的运行情况和系统状态进行动态调整,以提高系统的公平性和性能。

二、时间片轮转调度算法时间片轮转调度算法是一种周期性调度算法,每个任务被分配一个固定的时间片(时间段),当任务的时间片用完后,调度器会将任务挂起,并将CPU 分配给下一个任务执行。

当所有任务都执行完一次后,调度器会重新分配时间片,继续按照顺序执行任务。

时间片轮转调度算法可以保证任务的平均执行时间,并且避免了长时间任务的霸占资源问题。

然而,如果任务的时间片设置得过小,则会增加任务切换的开销。

如果任务的时间片设置得过大,则可能出现对实时任务响应时间的影响。

三、抢占式调度算法抢占式调度算法是一种灵活的调度策略,允许更高优先级的任务打断正在执行的低优先级任务,以确保高优先级任务的及时响应。

当一个任务就绪并具备运行条件时,调度器会立即安排其执行,无论当前是否有其他任务在执行。

抢占式调度算法可以有效地提高系统的响应速度和实时性,但可能会导致任务切换的频繁发生,增加了系统开销。

为了平衡性能和实时性的需求,抢占式调度算法通常会和其他调度策略结合使用,例如优先级和时间片轮转。

操作系统调度算法在现实生活的应用

操作系统调度算法在现实生活的应用

操作系统调度算法在现实生活的应用一、引言操作系统是计算机系统中最为重要的软件之一,它负责管理计算机硬件资源,为应用程序提供服务。

其中,调度算法是操作系统的核心部分之一,它决定了进程如何被分配时间片并执行。

本文将探讨操作系统调度算法在现实生活中的应用。

二、操作系统调度算法概述1. 调度算法分类操作系统中常见的调度算法有以下几种:(1)先来先服务(FCFS):按照进程到达时间的先后顺序进行调度。

(2)短作业优先(SJF):按照进程执行时间的长短进行调度。

(3)优先级调度:按照进程优先级进行调度。

(4)时间片轮转(RR):每个进程被分配一个时间片,在该时间片内执行,超时后切换到下一个进程。

(5)多级反馈队列调度:将进程按照不同优先级划分成多个队列,并根据不同队列分配不同的时间片。

2. 调度算法选择不同类型的应用程序需要选择不同类型的调度算法。

例如,在批处理环境中,FCFS和SJF是常用的调度算法;而在交互式环境中,则需要使用RR或多级反馈队列调度算法。

三、现实生活中的应用1. 电影院售票系统电影院售票系统需要为用户提供在线选座、购票等服务。

在高峰期,系统需要处理大量用户请求,因此需要使用高效的调度算法。

一般情况下,电影院售票系统采用时间片轮转算法,以保证每个用户都能够及时得到服务。

2. 购物网站购物网站需要为用户提供商品展示、购买、支付等服务。

在高并发访问的情况下,操作系统需要使用高效的调度算法来保证每个用户都能够得到及时的响应。

一般情况下,购物网站采用多级反馈队列调度算法,以保证高优先级请求先被响应。

3. 网络游戏网络游戏需要为大量玩家提供在线游戏服务。

在游戏过程中,操作系统需要根据玩家输入进行实时响应,并保证游戏流畅运行。

一般情况下,网络游戏采用短作业优先算法或优先级调度算法,以保证玩家输入得到及时处理。

4. 智能家居控制系统智能家居控制系统需要对多个设备进行控制和管理,如灯光、电视、空调等。

在不同用户的使用需求下,操作系统需要根据不同设备的优先级进行调度。

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。

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。

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。

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

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:。

操作系统中的调度算法分析

操作系统中的调度算法分析

操作系统中的调度算法分析操作系统是计算机系统中最为重要的组成部分之一,它负责管理计算机系统的资源,包括硬件和软件资源,并且为其它应用程序提供支持和服务。

在操作系统中,调度算法是其中非常重要的一部分,对于它的优化和改进有着非常重要的意义。

本文将按照类别对操作系统中的调度算法进行详细分析,包括批处理系统中的调度算法、交互式系统中的调度算法、实时系统中的调度算法,以及多处理器系统中的调度算法。

一、批处理系统中的调度算法批处理系统是指能够自动地运行一批作业的操作系统,它是在没有任何人的干预下完成作业的自动化系统。

在批处理系统中的调度算法,其主要目的是使各作业的吞吐率最大,并且减少响应时间和等待时间。

在批处理系统中的调度算法包括先来先服务(FCFS)算法、短进程优先(SJF)算法、最高响应比优先(HRRN)算法等。

1、先来先服务(FCFS)算法先来先服务算法,也称为先到先服务算法,是最简单的一种调度算法。

它的作用是按照进程的到达时间的先后顺序进行服务,先到达的进程先得到服务,后到达的进程则必须等待前面进程的服务结束才能够被执行。

优点是公平、简单,缺点是会导致长作业等待时间长,短作业等待时间短。

2、短进程优先(SJF)算法短进程优先算法,是按照进程的执行时间长度来排序,执行时间越短的进程优先得到服务,它可以使得等待时间总和最小,从而提高系统的吞吐率。

但是,如果遇到长作业,则会导致短作业等待时间过长。

3、最高响应比优先(HRRN)算法最高响应比优先算法,则是综合考虑前两种算法的优点而得到的一种调度算法,它会计算出每个进程的响应比,并且选择响应比最高的进程进行执行。

响应比的计算公式是:响应比 = (等待时间 + 执行时间) / 执行时间该算法可以最大限度地减少等待时间,并且适用于长作业与短作业的服务。

二、交互式系统中的调度算法相比于批处理系统,交互式系统强调用户体验,需要快速响应用户的指令请求。

因此,交互式系统中的调度算法,其主要目的是降低响应时间,尽可能快地处理用户的请求。

操作系统调度算法

操作系统调度算法

操作系统调度算法操作系统调度算法是指在多任务操作系统中决定进程执行顺序的一种方法。

不同的调度算法会对系统的性能、响应时间、吞吐量等方面产生不同的影响。

在本文中,我们将介绍几种常见的操作系统调度算法,并讨论它们的优势和劣势。

一、先来先服务调度算法(First-Come, First-Served)先来先服务调度算法是最简单的一种调度算法,它按照进程到达的先后顺序进行调度。

当一个进程进入就绪队列后,CPU会被分配给它,进程会一直运行直到完成或者主动放弃CPU。

这种算法的优点是实现简单,公平性好,适用于长作业。

然而,由于没有考虑进程的执行时间,可能会导致长作业占用CPU时间过长,影响其他短作业的响应时间。

二、最短作业优先调度算法(Shortest Job First)最短作业优先调度算法是根据进程的执行时间来决定优先级的调度算法。

在就绪队列中,选择估计执行时间最短的进程先执行。

这种算法的优点是可以最大程度地减少平均等待时间和周转时间,提高系统的吞吐量。

然而,由于无法准确预测进程的执行时间,可能会导致长作业等待时间过长,产生“饥饿”现象。

三、时间片轮转调度算法(Round Robin)时间片轮转调度算法是一种分时调度算法,在这种算法中,每个进程被分配一个固定的时间片,当时间片用完后,CPU被剥夺,分配给下一个等待执行的进程。

这种算法的优点是公平性好,可以保证所有进程在一段时间内都能获得CPU时间。

然而,如果时间片设置得过小,可能会导致频繁的上下文切换,降低系统的效率;如果时间片设置得过大,可能会导致长作业等待时间过长。

四、优先级调度算法(Priority Scheduling)优先级调度算法是根据进程的优先级来决定调度顺序的算法。

每个进程都被分配一个优先级,高优先级的进程先执行。

这种算法的优点是可以根据不同的需求调整进程的优先级,保证紧急任务得到及时响应。

然而,如果优先级设置不当,可能会导致低优先级进程长时间等待,产生“饥饿”现象。

操作系统中常用的进程调度算法

操作系统中常用的进程调度算法

操作系统中常用的进程调度算法1、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。

2、短作业(进程)优先调度算法短作业(进程)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。

3、时间片轮转法在早期的时间片轮转法中,系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则排成一个队列,每次调度时,把CPU分配给队首进程,并令其执行一个时间片。

时间片的大小从几ms到几百ms。

当执行的时间片用完时,由一个计时器发出时钟中断请求,调度程序便据此信号来停止该进程的执行,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。

这样就可以保证就绪队列中的所有进程在一给定的时间内均能获得一时间片的处理机执行时间。

换言之,系统能在给定的时间内响应所有用户的请求。

4、多级反馈队列调度算法前面介绍的各种用作进程调度的算法都有一定的局限性。

如短进程优先的调度算法,仅照顾了短进程而忽略了长进程,而且如果并未指明进程的长度,则短进程优先和基于进程长度的抢占式调度算法都将无法使用。

而多级反馈队列调度算法则不必事先知道各种进程所需的执行时间,而且还可以满足各种类型进程的需要,因而它是目前被公认的一种较好的进程调度算法。

操作系统作业调度算法

操作系统作业调度算法

操作系统作业调度算法操作系统作业调度算法是操作系统中的一个重要概念,它决定了在多道程序环境下,各个作业的执行顺序和分配时间。

正确选择合适的调度算法可以提高系统的效率和性能,保证作业能够按时完成。

本文将介绍几种常见的作业调度算法,包括先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、最高响应比优先(HRRN)和轮转法(RR)。

先来先服务(FCFS)调度算法是最简单的一种算法,它按照作业到达的先后顺序进行调度。

当一个作业到达后,如果系统中没有其他作业在执行,则该作业立即执行;如果有其他作业在执行,则该作业会进入就绪队列等待。

FCFS算法的优点是实现简单,但是它容易导致长作业等待时间过长,影响系统的响应时间。

短作业优先(SJF)调度算法是根据作业的执行时间来进行调度的。

当一个作业到达后,系统会比较该作业的执行时间与当前正在执行的作业的执行时间,如果该作业的执行时间更短,则该作业会被优先执行。

SJF算法的优点是能够减少作业的等待时间,提高系统的响应速度,但是它需要预先知道每个作业的执行时间,对于实时系统来说并不适用。

最高响应比优先(HRRN)调度算法是根据作业的等待时间和执行时间的比值来进行调度的。

当一个作业到达后,系统会计算该作业的响应比,响应比越高,优先级越高,该作业会被优先执行。

响应比的计算公式为(等待时间+执行时间)/ 执行时间。

HRRN算法的优点是能够兼顾作业的等待时间和执行时间,提高系统的整体性能,但是它需要不断地重新计算作业的响应比,增加了调度算法的复杂度。

轮转法(RR)调度算法是将系统的处理时间分为若干个时间片,每个时间片内一个作业可以执行的时间是固定的,当一个作业到达后,系统会将其放入就绪队列的末尾,并在当前时间片内执行该作业。

当一个时间片结束后,如果作业还没有执行完,系统会将其放回就绪队列的末尾,等待下一轮的调度。

轮转法算法的优点是能够公平地分配CPU时间,避免了长作业的等待时间过长,但是它可能导致一些短作业的响应时间较长。

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操作系统的调度算法是操作系统中的重要组成部分,它决定了进程在CPU上的执行顺序和调度策略。

不同的调度算法应用于不同的场景和需求,目的是提高CPU利用率、降低响应时间、提高吞吐量等。

本文将介绍几种常见的调度算法,包括先来先服务调度算法(FCFS)、最短作业优先调度算法(SJF)、时间片轮转调度算法(RR)和多级反馈队列调度算法(MFQ)。

先来先服务调度算法(FCFS)是最简单的调度算法之一,该算法按照进程到达的先后顺序分配CPU资源。

当一个进程在CPU上执行时,其他进程需要等待,直到该进程完成。

FCFS调度算法具有易于实现和公平性的优点,但是由于没有考虑进程的执行时间,可能导致长作业的久等和短作业的饥饿问题。

最短作业优先调度算法(SJF)根据进程的预计执行时间来调度。

该算法假设可以获得每个进程的执行时间,并选择执行时间最短的进程执行。

SJF调度算法可以最小化平均等待时间和响应时间,但是由于无法准确预测进程的执行时间,可能导致长作业的饥饿问题。

时间片轮转调度算法(RR)将CPU时间切分成固定长度的时间片,每个进程在一个时间片中执行。

当一个进程的时间片用完后,系统将该进程重新加入到就绪队列的末尾,让其他就绪进程获得CPU执行。

RR调度算法能够保证每个进程都能获得一定的CPU时间,但是当进程的执行时间过长时,可能需要频繁的上下文切换,导致系统开销增加。

多级反馈队列调度算法(MFQ)是一种结合了FCFS和RR的调度算法。

该算法将就绪队列划分成多个队列,每个队列有不同的优先级,并且每个队列采用RR调度算法。

进程首先进入高优先级队列,如果时间片用完仍未完成,则降低优先级进入下一级队列,直到最低优先级队列。

此时,进程将拥有更长的时间片并能够执行较长时间。

MFQ调度算法兼顾了短作业的优先执行和长作业的公平性,但是需要根据实际情况设置多个队列和时间片长度,较为复杂。

除了以上介绍的几种调度算法,还有其他一些调度算法可供选择,如最高响应比优先调度算法(HRRN)、最早截止时间优先调度算法(EDF)等。

[整理]操作系统的三大调度机制及算法

[整理]操作系统的三大调度机制及算法

[整理]操作系统的三⼤调度机制及算法⽬录操作系统的三⼤调度机制,分别是「进程调度/页⾯置换/磁盘调度算法」。

进程调度算法进程调度算法也称 CPU 调度算法,毕竟进程是由 CPU 调度的。

当 CPU 空闲时,操作系统就选择内存中的某个「就绪状态」的进程,并给其分配 CPU。

什么时候会发⽣ CPU 调度呢?通常有以下情况:1. 当进程从运⾏状态转到等待状态;2. 当进程从运⾏状态转到就绪状态;3. 当进程从等待状态转到就绪状态;4. 当进程从运⾏状态转到终⽌状态;其中发⽣在 1 和 4 两种情况下的调度称为「⾮抢占式调度」,2 和 3 两种情况下发⽣的调度称为「抢占式调度」。

⾮抢占式的意思就是,当进程正在运⾏时,它就会⼀直运⾏,直到该进程完成或发⽣某个事件⽽被阻塞时,才会把 CPU 让给其他进程。

⽽抢占式调度,顾名思义就是进程正在运⾏的时,可以被打断,使其把 CPU 让给其他进程。

那抢占的原则⼀般有三种,分别是:时间⽚原则、优先权原则、短作业优先原则。

你可能会好奇为什么第 3 种情况也会发⽣ CPU 调度呢?假设有⼀个进程是处于等待状态的,但是它的优先级⽐较⾼,如果该进程等待的事件发⽣了,它就会转到就绪状态,⼀旦它转到就绪状态,如果我们的调度算法是以优先级来进⾏调度的,那么它就会⽴马抢占正在运⾏的进程,所以这个时候就会发⽣ CPU 调度。

那第 2 种状态通常是时间⽚到的情况,因为时间⽚到了就会发⽣中断,于是就会抢占正在运⾏的进程,从⽽占⽤ CPU。

调度算法影响的是等待时间(进程在就绪队列中等待调度的时间总和),⽽不能影响进程真在使⽤ CPU 的时间和 I/O 时间。

接下来,说说常见的调度算法:1. 先来先服务调度算法2. 最短作业优先调度算法3. ⾼响应⽐优先调度算法4. 时间⽚轮转调度算法5. 最⾼优先级调度算法6. 多级反馈队列调度算法先来先服务调度算法最简单的⼀个调度算法,就是⾮抢占式的先来先服务(First Come First Severd, FCFS)算法了。

操作系统3调度

操作系统3调度

操作系统3调度在计算机的世界里,操作系统就像是一个有条不紊的大管家,负责协调和管理各种资源,以确保计算机系统能够高效、稳定地运行。

而在这个大管家的众多职责中,调度是一项至关重要的任务。

什么是操作系统的调度呢?简单来说,调度就是决定哪个程序或进程在什么时候可以使用计算机的 CPU(中央处理器)等资源。

想象一下,计算机同时运行着多个程序,比如浏览器在下载文件、音乐播放器在播放歌曲、文字处理软件在编辑文档,而 CPU 只有一个或者有限的几个核心,这时候就需要有一个聪明的“调度员”来决定每个程序什么时候能够获得 CPU 的使用权,以保证每个程序都能有序地推进,这就是调度的作用。

操作系统中的调度主要分为三种类型:进程调度、线程调度和作业调度。

进程调度是最常见的一种调度。

进程是程序在计算机中的一次执行过程,每个进程都有自己的状态,比如就绪态、运行态和阻塞态。

当一个进程处于就绪态时,就等待着被调度到 CPU 上运行;而当它在CPU 上运行时,就处于运行态;如果因为某种原因,比如等待输入输出操作完成,进程无法继续执行,就会进入阻塞态。

进程调度的任务就是在众多就绪态的进程中选择一个,将 CPU 分配给它。

线程调度则是在进程内部进行的。

一个进程可以包含多个线程,这些线程共享进程的资源,但又可以独立执行。

线程调度的目的和进程调度类似,也是要决定哪个线程能够获得 CPU 的使用权。

由于线程之间的切换比进程之间的切换开销更小,所以在一些多线程的程序中,线程调度能够提高系统的并发性和响应性。

作业调度则是从更高的层次来管理任务。

作业可以理解为用户提交给系统的一组相对独立的任务。

作业调度主要负责决定哪些作业可以进入系统,并为它们分配资源。

那么,操作系统是如何进行调度的呢?这通常要考虑多个因素。

首先是优先级。

不同的进程或作业可能具有不同的优先级,优先级高的通常会先被调度。

比如,系统关键进程的优先级往往高于普通用户程序。

其次是时间片轮转。

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。

操作系统作业调度算法

操作系统作业调度算法

操作系统作业调度算法在计算机操作系统中,作业调度算法起着至关重要的作用。

它决定了哪些作业能够被优先处理,以及如何合理地分配系统资源,以提高整个系统的性能和效率。

让我们先来理解一下什么是作业调度。

简单来说,当有多个作业等待被处理时,操作系统需要决定哪个作业先进入处理状态,哪个作业需要等待。

这就像是在一个繁忙的餐厅,服务员需要决定先为哪桌客人上菜一样。

常见的作业调度算法有先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调度、高响应比优先调度和时间片轮转调度等。

先来先服务算法是最简单直观的一种。

它按照作业到达的先后顺序进行调度。

就好比排队买票,先到的人先买。

这种算法的优点是实现简单、公平,大家都按照先来后到的顺序。

但它也有明显的缺点,如果先到达的作业执行时间很长,后面的短作业就需要长时间等待,可能会导致系统的平均周转时间较长。

短作业优先算法则是优先处理执行时间短的作业。

这就像是在餐厅中,先为点了简单菜品的客人上菜。

它的优点是能够减少平均周转时间,提高系统的吞吐量。

但问题是,我们很难准确预知作业的执行时间,而且如果一直有更短的作业到来,长作业可能会被“饿死”。

优先级调度算法为每个作业赋予一个优先级,优先级高的作业先被处理。

这有点像医院的急诊室,病情紧急的患者优先得到治疗。

这种算法可以灵活地根据作业的重要性或紧急程度来安排处理顺序,但确定合理的优先级可能会比较困难,而且如果优先级设置不当,也可能导致一些作业长时间得不到处理。

高响应比优先调度算法综合考虑了作业的等待时间和执行时间。

响应比=(等待时间+执行时间)/执行时间。

这样既照顾了先来的作业,又不会让短作业等待太久。

它在一定程度上克服了先来先服务和短作业优先算法的缺点,但计算响应比也会增加系统的开销。

时间片轮转调度算法将 CPU 时间分成固定大小的时间片,每个作业轮流使用一个时间片。

如果作业在一个时间片内没有完成,就会被放到队列的末尾等待下一轮。

这就像是大家轮流发言,每人都有一定的时间。

三个调度算法

三个调度算法
printf("作业名字到达时间服务时间开始时间完成时间周转时间带权周转时间\n");
//cout<<" "<<f[ff.mark].name;
//printf("%10.2f %8.2f %8.2f %8.2f %8.2f%8.2f\n",f[ff.mark].arrivetime,f[ff.mark].servetime,f[ff.mark].starttime,f[ff.mark].finishtime,f[ff.mark].roundtime,f[ff.mark].daiquantime);
实验源程序加注释:
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <stack>
#include <set>
#include <string>
#include <cstring>
#include <cmath>
#define MAX 1111
}
printf("\n平均代权周转时间:\n");
printf("%.2f\n",averagedaiquantime/n);
}
void SJF_arithmetic()//短作业优先调度算法,按照服务时间的长短进行排序
{
SJF f[MAX];
SJF ff;//定义此类型的作业
int n;
int j;
2.SJF算法:短作业优先调度算法。
工作原理:按照作业的长短来确定优先级,作业越短,优先级越高,作业的长短是以作业所要求运行的时间来衡量的。

典型调度算法讲解

典型调度算法讲解

典型调度算法讲解调度算法是操作系统中的关键概念之一,它决定了系统如何管理和分配资源,以实现高效的任务调度。

典型调度算法包括先来先服务调度算法(FCFS)、最短作业优先调度算法(SJF)、轮转调度算法(RR)和优先级调度算法等。

先来先服务调度算法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。

当一个任务到达系统时,它就会被分配CPU,并一直运行直到完成或者发生阻塞。

这种调度算法的优点是实现简单,适用于任务的运行时间相对均匀并且没有明显的优先级差异的情况。

然而,由于采用先来先服务的策略,长任务可能会导致后续任务等待时间过长,从而影响系统的响应速度。

最短作业优先调度算法是一种以任务的运行时间为优先级的调度算法,它可以保证在任务执行时间短的情况下,系统具有最短的平均等待时间。

当多个任务同时到达系统时,最短作业优先调度算法会选择运行时间最短的任务优先执行。

这种调度算法的优点是能够最大限度地减少任务的等待时间,提高系统的响应速度。

然而,它可能会造成长时间任务的饥饿问题,即长任务可能无法得到及时执行,从而可能导致系统整体的响应速度下降。

轮转调度算法是一种按照时间片轮转的方式进行任务调度的算法。

每个任务被分配一定的运行时间,当运行时间用尽后,任务会被暂停并移出CPU,下一个任务开始运行。

这种调度算法的优点是能够公平地分配CPU资源,防止长任务的饥饿问题,同时适用于多任务并发执行的场景。

然而,轮转调度算法可能会导致任务频繁地切换,造成额外的上下文切换开销,从而影响系统的性能。

优先级调度算法是一种根据任务的优先级进行调度的算法。

每个任务都有一个优先级,较高优先级的任务将优先获得CPU资源。

这种调度算法可以根据不同的任务需求和系统性能要求,灵活地调整任务的优先级,以实现针对性的调度策略。

然而,优先级调度算法可能会导致低优先级的任务长时间等待,造成资源的浪费和系统的响应延迟。

除了以上典型调度算法外,还有很多其他的调度算法,如多级反馈队列调度算法和最短剩余时间优先调度算法等,它们都有各自的特点和适用场景。

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。

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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printf("\n");}
//高响应比
#include <stdio.h>
struct P
{
char name[10];
float arrivetime;
float servicetime;
float starttime;
float finishtime;
float zztime;
float dqzztime;
scanf("%s",&p[i].name);
printf("请输入第%d个进程的到达时间:\n",i+1);
scanf("%f",&p[i].arrivetime);
printf("请输入第%d个进程的要求服务的时间:\n",i+1);
scanf("%f",&p[i].servicetime);
}
for(int j=i+1;j<N;j++)
if(p[i].arrivetime>p[j].arrivetime)
{P temp;
temp=p[i];
p[i]=p[j];
p[j]=temp;
}
}
void run(P *p,int N)
{
int k;
for(k=0;k<=N-1;k++)
{
if(k==0)
follow=k+1;
}
}ห้องสมุดไป่ตู้
P temp;
temp=p[m+1];
p[m+1]=p[follow];
p[follow]=temp;
}
run(p,N);
Traverse(p,N);
}
{
dz[i]=(double)z[i]/(double)s[i];
}
pjz=(double)(z[0]+z[1]+z[2]+z[3]+z[4])/5;
pjdq=(double)(dz[0]+dz[1]+dz[2]+dz[3]+dz[4])/5;
printf(" A B C D E");
printf("\n");
printf("到达时间:");
for(j=0;j<5;j++)
{
printf("%d",a[j]);
printf(" ");
}
printf("\n");
printf("服务时间:");
for(j=0;j<5;j++)
{
printf("%d",s[j]);
printf(" ");
}
printf("\n");
{
if(paixu[j]>paixu[j+1])
{
t=paixu[j];
paixu[j]=paixu[j+1];
paixu[j+1]=t;
}
}
}
for(i=1;i<5;i++)
wc[i]=wc[i-1]+paixu[i];
for(i=1;i<5;i++)
{
for(j=1;j<5;j++)
{if(s[i]==paixu[j])
c[i]=wc[j];
}
}
for(i=0;i<5;i++)
{
z[i]=c[i]-a[i];
}
for(i=0;i<5;i++){
dz[i]=(double)z[i]/(double)s[i];
}
pjz=(double)(z[0]+z[1]+z[2]+z[3]+z[4])/5;
pjdq=(double)(dz[0]+dz[1]+dz[2]+dz[3]+dz[4])/5;
printf("\n");
printf("进程运行的详细信息如下:\n");
printf("\n");
printf("名称到达时间服务时间开始时间结束时间\n");
for(k=0;k<=N-1;k++)
{
printf("%s\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t\n",p[k].name,p[k].arrivetime,p[k].servicetime,p[k].starttime,p[k].finishtime);
}
printf("名称周转时间带权周转时间\n");
for(k=0;k<=N-1;k++)
{
printf("%s\t%-.2f\t%-.2f\t\n",p[k].name,p[k].zztime,p[k].dqzztime);
}
}
void sort(P *p,int N)
{
for(int i=0;i<N-1;i++)
printf("在第%-.0f时刻进程信息\n",p[m-1].finishtime);
}
int i=0,n;
printf("%s正在运行\n",p[m].name);
for(n=m+1;n<=N-1;n++)
{
if(p[n].arrivetime<=p[m].finishtime)
{
printf("%s进程已到达\n",p[n].name);
i++;
}
else
printf("%s进程未到达\n",p[n].name);
}
for(int l=0;l<m;l++)
{
printf("%s进程已完成\n",p[l].name);
}
float max=(p[m].finishtime-p[m+1].arrivetime)/p[m+1].servicetime;
printf("\n");
printf("\n");
printf("请输入需要服务的进程的个数:\n");
scanf("%d",&N);
input(a,N);
Grade(a,N);
}
void input(P *p,int N)
{
int i;
for(i=0;i<=N-1;i++)
{
printf("请输入第%d个进程的进程名: \n",i+1);
printf("\n");
}
//SJF
#include<stdio.h>
void main(){
inta[5],s[5],c[5],z[5];
int paixu[5],wc[5];
doubledz[5],pjz,pjdq;
int i,j,t;
printf("输入到达时间:");
for(i=0;i<5;i++)
int follow=m+1;
for(int k=m+1;k<m+i;k++)
{
if(max<=(p[m].finishtime-p[k+1].arrivetime)/p[k+1].servicetime)
{
max=(p[m].finishtime-p[k+1].arrivetime)/p[k+1].servicetime;
for(i=0;i<5;i++)
scanf("%d",&s[i]);
c[0]=s[0],c[1]=c[0]+s[1],c[2]=c[1]+s[2];
c[3]=c[2]+s[3],c[4]=c[3]+s[4];
for(i=0;i<5;i++)
{
z[i]=c[i]-a[i];
}
for(i=0;i<5;i++)
float servicetime=0;
float starttime=0;
float finishtime=0;
float zztime=0;
float dqzztime=0;
sort(p,N);
printf("\n");
printf("\n");
for(int m=0 ; m<N-1 ; m++)
//FCFS
#include<stdio.h>
void main(){
inta[5],s[5],c[5],z[5];
doubledz[5],pjz,pjdq;
int i,j;
printf("输入到达时间:");
for(i=0;i<5;i++)
scanf("%d",&a[i]);
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