RMS调度算法
操作系统综合实验
华北科技学院计算机学院综合性实验实验报告 课程名称《计算机操作系统》 实验学期2015 至2016 学年第一学期学生所在系部计算机系 年级2013 专业班级计科B133 学生姓名谢培旗学号201307014319 任课教师王祥仲 实验成绩
计算机学院制 华北科技学院计算机学院综合性实验报告 》课程综合性实验报告《计算机操作系统年 12 月 4 日 2015 基础二开课实验室：
页1 第 华北科技学院计算机学院综合性实验报告 （5）分析程序运行的结果，谈一下自己的认识。
四、实验结果及分析 本实验设计到三个进程调度，分别是：先来先服务调度算法，非抢占式短进程调度算法，最高响应比优先调度算法。以下为本次实验结果截图及分析： 程序运行界面截图： 先来先服务调度算法1.
页2 第 华北科技学院计算机学院综合性实验报告 分析： 当在进程调度中采用FCFS算法时，每次调度是从就绪的进程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，进程调度才将处理机分配给其它进程。 程序计算结果如图，设有5个进程：a、b、c、d、e在不同时间到达，按其到达时间排序则为：a->b->c->d->e，即调用先来先服务算法以后进程运行的顺序是：a->b->c->d->e。 2.非抢占式短进程调度算法 算法是以作业的长短来计算优先级，作业越短，其优先级越高。作业的长短是以作业所SJF算法可以分别用于作业调度和进程调度。在把短作业优先调度算SJF要求的运行时间来衡量的。优先将法用于作业调度时，它将从外存的作业后备队列中选择若干个估计运行时间最短的作业，它们调入内存运行。在不同时间到达，按其所需服务时间长ed、ca程序计算结果如图，设有5个进程：、b、、，即调用非抢占式短进程优先调度算法以后进程运行的顺序是：短排序则为： a->b->e->c->d 。a->b->e->c->d 页3 第
浅析RM与EDF实时调度算法
浅析RM与EDF实时调度算法 1 引言 与非实时系统相比，嵌入式实时系统因其所控制物理过程的动态性，要求运行于其中的单个任务必须满足其时限要求，以确保整个系统的正确性和安全性[1]。在航空航天、电信、制造、国防等领域，对实时系统有着强烈的应用需求。实时处理和实时系统的研究和应用工作已经有了相当长的历史，在实时任务调度理论、实时操作系统、实时通信等方面取得了大量成果。 实时任务调度理论是实时处理技术的核心和关键[2]。这是因为，实时任务具有时限要求，在一个或多个处理器之间调度实时任务，需要判断是否每个任务的执行都能在其截止期限内完成。如果每个任务的执行都能在其截止期限内完成，则称该调度是可行。可调度性判定就是判定给定的n个实时任务在应用某种调度算法的前提下能否产生一个可行的调度。调度算法的设计要尽可能满足任务可调度性的要求[3]。 2 实时调度分类 由于实时系统的侧重点不同，实时调度亦有多种分类方式。常见的分类有，根据任务实时性要求的重要程度，分为硬实时调度和软实时调度——在硬实时调度中任务必须在其截止期限内执行完毕，否则将产生严重后果。而对于软实时任务，当系统负载过重的时候，允许发生错过截止期限的情况，根据任务是在一个或多个处理器上运行，分为单处理器实时调度和多处理器实时调度，多处理器实时调度又可分为集中式调度和分布式调度；根据调度算法和可调度性判定是在任务运行之前还是运行期间进行的，分为静态调度、动态调度和混合调度；根据被调度的任务是否可以互相抢占，分为抢占式调度和非抢占式调度；根据任务请求到达的情况不同。分为周期性任务调度和非周期性任务调度。不同调度方式具有各自的优缺点，适用于不同类型的实时系统。 3 RM与EDF调度算法简介
操作系统进度调度算法实验
华北科技学院计算机系综合性实验 实验报告 课程名称操作系统C 实验学期 2012 至 2013 学年第 2 学期学生所在系部计算机学院 年级 10级专业班级网络B102 学生姓名刘状学号 201007024205 任课教师杜杏菁 实验成绩 计算机系制
《操作系统C》课程综合性实验报告 开课实验室：基础六机房2013年6月3日 实验题目进程调度算法模拟 一、实验目的 通过对进程调度算法的模拟，进一步理解进程的基本概念，加深对进程运行状态和进程调度过程、调度算法的理解。 二、设备与环境 1. 硬件设备：PC机一台 2. 软件环境：安装Windows操作系统或者Linux操作系统，并安装相关的程序开发环境，如C \C++\Java 等编程语言环境。 三、实验内容 （1）用C语言（或其它语言，如Java）实现对N个进程采用某种进程调度算法（如动态优先权调度）的调度。 （2）每个用来标识进程的进程控制块PCB可用结构来描述，包括以下字段： ?进程标识数ID。 ?进程优先数PRIORITY，并规定优先数越大的进程，其优先权越高。 ?进程已占用CPU时间CPUTIME。 ?进程还需占用的CPU时间ALLTIME。当进程运行完毕时，ALLTIME变为0。 ?进程的阻塞时间STARTBLOCK，表示当进程再运行STARTBLOCK个时间片后，进程将进 入阻塞状态。 ?进程被阻塞的时间BLOCKTIME，表示已阻塞的进程再等待BLOCKTIME个时间片后，将 转换成就绪状态。 ?进程状态STATE。 ?队列指针NEXT，用来将PCB排成队列。 （3）优先数改变的原则： ?进程在就绪队列中呆一个时间片，优先数增加1。 ?进程每运行一个时间片，优先数减3。 （4）为了清楚地观察每个进程的调度过程，程序应将每个时间片内的进程的情况显示出来，包括正在运行的进程，处于就绪队列中的进程和处于阻塞队列中的进程。 （5）分析程序运行的结果，谈一下自己的认识。
作业调度算法(先来先服务算法,短作业算法)
《操作系统》实验报告 题目：作业调度算法 班级：网络工程 姓名：朱锦涛 学号：E31314037
一、实验目的 用代码实现页面调度算法，即先来先服务（FCFS）调度算法、短作业优先算法、高响应比优先调度算法。通过代码的具体实现，加深对算法的核心的理解。 二、实验原理 1.先来先服务（FCFS）调度算法 FCFS是最简单的调度算法，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，系统将按照作业到达的先后次序来进行调度，或者说它是优先考虑在系统中等待时间最长的作业，而不管该作业所需执行的时间的长短，从后备作业队列中选择几个最先进入该队列的作业，将它们调入内存，为它们分配资源和创建进程。然后把它放入就绪队列。 2.短作业优先算法 SJF算法是以作业的长短来计算优先级，作业越短，其优先级越高。作业的长短是以作业所要求的运行时间来衡量的。SJF算法可以分别用于作业和进程调度。在把短作业优先调度算法用于作业调度时，它将从外存的作业后备队列中选择若干个估计运行时间最短的作业，优先将它们调入内存。 3、高响应比优先调度算法
高响应比优先调度算法则是既考虑了作业的等待时间，又考虑了作业的运行时间的算法，因此既照顾了短作业，又不致使长作业等待的时间过长，从而改善了处理机调度的性能。 如果我们引入一个动态优先级，即优先级是可以改变的令它随等待的时间的延长而增加，这将使长作业的优先级在等待期间不断地增加，等到足够的时间后，必然有机会获得处理机。该优先级的变化规律可以描述为： 优先权 = （等待时间 + 要求服务时间）/要求服务时间 三、实验内容 源程序： #include
高响应比调度算法
淮北师范大学 计算机学院实验设计报告 操作系统程序设计 实验报告 实验课题：高响应比调度算法 所属学院：计算机科学与技术 所属班级：11级计算机非师 姓名：李志国 辅导老师：施汉琴 2014年3月20日
目录 实验设计课题 (03) 课程设计目的 (03) 课程设计内容 (03) 课程设计要求 (04) 相关知识介绍 (05) 程序功能说明 (06) 各段程序说明 (07) 设计的流程图 (09) 程序执行截图 (11) 源程序的代码 (14) 实验小结体会 (19)
实验设计课题 设计题目：采用高响应比算法的进程调度程序 指导老师：施汉琴 课程设计目的 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节，它为学生提供了一个既动手又动脑，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，独立分析和解决实际问题的机会。 ?进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 ?培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 ?提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 ?提高学生分析问题、解决问题以及综合利用 C 语言进行程 序设计的能力。 课程设计内容 问题分析： 在批处理系统中，短作业优先算法是一种比较好的算法，其主要的不足之处是长作业的运行得不到保证。于是我们想到了一种办法解决这个问题，就是引用动态优先权、并使作业的优先级随着等待时间的增加而以速率a提高，长作业在等待一定的时间后，必然有机会分配到处理机，这样长作业也得到了运行。由此可见：
（1）如果作业的等待时间相同，则要求服务的时间越短，其优先权越高，因此该算法有利于短作业。 （2）当要求服务的时间相同时，作业的优先权取决与其等待的时间，等待时间越长，其优先权越高，因而它实现的是先来先服务。 （3）对于长作业，作业的优先权可以随等待时间的增加而提高，当其等待时间足够长时，其优先级便可升到很高，从而也可以获得处理机。 设计内容： 设计并实现一个采用高响应比算法的进程调度演示程序，响应比 R 定义如下：RWT/T1W/T 其中 T 为该作业估计需要的执行时间，为作业在后备状态队列中的等待时 W间。每当要进行作业调度时，系统计算每个作业的响应比，选择其中 R最大者投入执行。这样，即使是长作业，随着它等待时间的增加，W/T 也就随着增加，也就有机会获得调度执行。这种算法是介于 FCFS 和 SJF 之间的一种折中算法。由于长作业也有机会投入运行，在同一时间内处理的作业数显然要少于SJF 法，从而采用 HRRN 方式时其吞吐量将小于采用 SJF 法时的吞吐量。另外，由于每次调度前要计算响应比，系统开销也要相应增加。 课程设计要求 1.每一个进程有一个PCB，其内容可以根据具体情况设定。 2.进程数、进入内存时间、要求服务时间、优先级等均可以在界面上设定 3.可读取样例数据（要求存放在外部文件中）进行进程数、进入内存时间、 时间片长度、进程优先级的初始化 4.可以在运行中显示各进程的状态：就绪、执行（由于不要求设置互斥资 源与进程间的同步关系，故只有两种状态） 5.采用可视化界面，可在进程调度过程中随时暂停调度，查看当前进程的状 态以及相应的阻塞队列
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。这种调度算法是最不公平的。 图7-36给出了以时分方式使用HS-DSCH信道的一种可能的资源分配方式。该图假定了服务过程中UEl的信道条件始终好于UE2。从图中可以看出，只有当信道条件较好的UEI缓冲区数据全部传输完毕，系统才调度UE2服务。
操作系统短作业优先调度算法
课程设计 采用短作业优先调度算法调度程序 学号： 姓名： 专业： 指导老师： 日期：
目录 一、实验题目 (3) 二、课程设计的目的 (3) 三、设计内容 (3) 四、设计要求 (3) 五、主要数据结构及其说明 (4) 六、程序运行结果 (5) 七、流程图 (7) 八、源程序文件 (9) 九、实验体会 (13) 十、参考文献 (13)
摘要 在多道程序环境下，主存中有着多个进程，其数目往往多于处理机数目。这就要求系统能按某种算法，动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程，使之执行。分配处理机的任务是由处理机调度程序完成的。由于处理机是最重要的计算机资源，提高处理机的利用率及改善系统性能（吞吐量、响应时间），在很大程度上取决于处理机调度性能的好坏，因而，处理机调度便成为操作系统设计的中心问题之一。 在多道程序系统中，一个作业被提交后必须经过处理机调度后，方能获得处理机执行。对于批量型作业而言，通常需要经历作业调度和进程调度两个过程后方能获得处理机。作业调度是对成批进入系统的用户作业，根据作业控制块的信息，按一定的策略选取若干个作业使它们可以去获得处理器运行的一项工作。而对每个用户来说总希望自己的作业的周转时间是最小的，短作业优先（SJF）便是其中一种调度方法。本次课程设计主要是模拟短作业优先(SJF)调度算法。
一、实验题目 采用短作业优先算法的的进程调度程序 二、课程设计的目的 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节，它为学生提供了一个既动手又动脑，将课本上的理论知识和实际有机的结合一起，独立分析和解决实际问题的机会。 进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。 三、设计内容 设计并实现一个采用短作业优先算的进程调度算法演示程序 四、设计要求 1. 每一个进程有一个PCB，其内容可以根据具体情况设定。 2. 进程数、进入内存时间、要求服务时间、优先级等均可以在界面上设定 3. 可读取样例数据（要求存放在外部文件中）进行进程数、进入内存时间、时间片长度、进程优先级的初始化 4. 可以在运行中显示各进程的状态：就绪、执行（由于不要求设置互斥资源与进程间同步关系，故只有两种状态） 5. 采用可视化界面，可在进程调度过程中随时暂停调度，查看当前进程的状态以及相应的阻塞队列
嵌入式实时操作系统中实时调度算法综述
嵌入式实时操作系统中实时调度算法综述 摘要：实时调度是指在有限的系统资源下，为一系列任务决定何时运行，并分配任务运 行除CPU之外的资源，以保证其时间约束、时序约束和资源约束得到满足。一个实时系统可以由单处理器系统来实现，也可以用多处理器系统来实现。实时调度算法是保障实时系统时限性和高可靠性的最重要手段之一。 关键词：嵌入式；实时操作系统；实时调度算法；RTOS；RMS 引言 嵌入式系统在当今的生产和生活中得到了广泛的应用,鉴于嵌入式实时系统的特点,要求任务调度等实时内核功能精简和高效。综合了EDF 和RM调度策略的CSD 调度策略,更加适合嵌入式系统的特点,满足其内核的要求。任务调度策略是实时系统内核的关键部分,如何进行任务调度,使得各个任务能在其期限之内得以完成是实时操作系统的一个重要的研究领域。它的精简和高效,对提高低处理能力,小内存系统整体性能具有重大的意义。 RTOS概述 RTOS，即：实时系统（Real-time operating system），实时系统能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。它的正确性不仅依赖系统计算的逻辑结果，还依赖于产生这个结果的时间。因此实时系统应该在事先先定义的时间范围内识别和处理离散事件的能力；系统能够处理和储存控制系统所需要的大量数据。对一般的程序来说，大多数是考虑指令执行的逻辑顺序，指令何时执行并不重要。而对实时应用系统的程序就不一样，当外部某激励出现时，系统必须以一定的方式和在限定的时间内响应它，如果已超时，那怕执行结果是正确的，系统也认为是失效的。实时操作系统通常被分为软实时操作系统和硬实时操作系统。前者意味着偶尔错过时限是可以容忍的；后者意味着执行过程不但必须正确而且必须准时。在实时操作系统中，系统将程序分成许多任务(或进程)，而每个任务的行为都预先可知，或者是有明确的功能，系统根据一定的调度原则，决定谁可取得执行权，这就是RTOS的核心所在。 实时调度算法 实时调度算法可以分为4类：单处理器静态调度算法、多处理器静态调度算法、单处理器动态调度算法、多处理器动态调度算法。下面分别分析嵌入式操作系统中采用的各种调度方法，以及这些调度方法是如何满足实时性应用的实时要求的。 1 速率单调算法 速率单调算法是一个经典的算法，它是针对那些响应和处理周期性事件的实时任务的，它事先为每个这样的实时任务分配一个与事件频率成正比的优先级。 实现时，就绪队列中的所有任务按照优先级Priority排队，优先级最高的任务排在队首，当处于运行态的任务，由于某种原因挂起时，只要把就绪队列的首元素从就绪队列中取下，使运行任务指针pRunTask指向该元素即可，如果是处于其他状态的任务变为就绪状态，而挂
操作系统——移动臂调度算法的实现
南京工程学院 上机实验报告课程名称：操作系统 实验项目名称：移动臂调度算法的实现学生班级： 学生学号： 学生姓名： 指导教师： 实验时间： 实验地点：信息楼专业机房实验成绩评定： 2016-2017-1学期
一、实验目的及内容 掌握操作系统的设备管理功能，熟悉移动臂调度算法，设计恰当的数据结构和算法，模拟实现移动臂调度算法。要求至少模拟实现一种磁盘移臂调度算法。 二、实验相关知识简介 磁盘移臂调度的目标就是要使磁盘访问的总时间中的寻找时间最小。因此，磁盘移臂调度要尽量减少磁盘移动臂移动的距离。磁盘移臂调度算法很多，常用的也有好几种，一个好的磁盘调度算法，不仅要使磁盘寻找时间最小，同时，还要避免移动臂频繁地改变移动方向，因为频繁的改向不仅使时间增加，还容易损耗机械部件。 常用的磁盘移臂调度算法有：先来先服务、最短寻找时间优先、单向扫描、双向扫描调度算法等。 三、解决问题思路及关键程序代码分析 (一) 最短寻找时间优先调度算法简介 最短寻找时间调度算法总是使寻找时间最短的请求最先得到服务，跟请求者的请求时间先后顺序无关。这种算法具有比先来先服务更好的性能。但是该算法可能会出现请求者被“饿死”的情况，当靠近磁头的请求源源不断地到来，这会使早来的但离磁头较远的请求长时间得不到服务。 该算法的优点是可以得到较短的平均响应时间，有较好的吞吐量。该算法的缺点是缺乏公平性，对中间磁道的访问比较“照顾”，对两端磁道访问比较“疏远”，相应时间的变化幅度较大。该算法与先来先服务算法一样，都会导致移动臂频繁改向。 (二) 算法模拟 1. 对算法设计进行说明 该算法的实现中，主要是选择调度处理的磁道是与当前磁头所在磁道距离最近的磁道，以使每次的寻道时间最短。当选择了某个离当前磁头所在磁道最近的磁道，下一轮的当前磁道便改成了上一轮的最近磁道，并且把这个最近的磁道从请求序列取消，直到请求序列中不再有请求的磁道。 2. 关键代码分析 import java.io.*; import java.util.*; public class { private static int maxsize = 100; private static int Disc[] = new int[maxsize]; //请求序列 private static int count;//要访问的磁道数 private static int disc; //当前磁道号 private static int perTime;//移过每个柱面需要时间 private static int Distance=0;//总寻道长度 private static int FindTime;//查找时间 private static double AvgDistance;//平均寻道长度 public Suanfa(int disc,int count,int perTime,int Disc[]) { this.disc=disc;
调度算法
2015年10月21日
实验一 进程调度 1.实验目的： 通过对进程调度算法的模拟，进一步理解进程的基本概念，加深对进程运行状态和进程调度过程、调度算法的理解。 2.实验内容： （1）用C 语言（或其它语言，如Java ）实现对N 个进程采用某种进程调度算法（如先来先服务调度、短作业优先调度、优先权调度、时间片轮转调度、多级反馈队列调度）的调度。 （2）为了清楚地观察每个进程的调度过程，程序应将每个进程的被调度情况显示出来。 （3）分析程序运行的结果，谈一下自己的收获。 3.设计实现： 1）流程图 主流程图： choice!=1&&choice!=2 c hoice==2 c hoice==1 Y N 开 始 初始化参数 输入函数 输入chioce FCFS SJF 输入有误，请重新输入！ 是否继续？ 结束
输入函数流程图： 请输入进程个数：Num N Y i=0 N i=0 N 先来先服务流程图： i=0 N Y N Y 开始 Num>0&&Num<=100 i 短作业优先算法流程图： i =0 N i = 0 开始 计算第一次NowTime 和第一个进程的完成时间 输出 i 负载调度算法 负载均衡（Load Balance），又称为负载分担，就是将负载（工作任务）进行平衡、分摊到多个操作单元上进行执行，例如Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器和其它关键任务服务器等，从而共同完成工作任务。负载均衡建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价又有效的方法来扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。 在调度器的实现技术中，IP负载均衡技术是效率最高的。在已有的IP负载均衡技术中有通过网络地址转换（Network Address Translation）将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器，称之为VS/NAT技术。在分析VS/NAT 的缺点和网络服务的非对称性的基础上，提出通过IP隧道实现虚拟服务器的方法VS/TUN，和通过直接路由实现虚拟服务器的方法VS/DR，它们可以极大地提高系统的伸缩性。 在内核中的连接调度算法上，IPVS实现了以下几种调度算法： 1 轮叫调度 1.1 轮叫调度含义 轮叫调度（Round Robin Scheduling）算法就是以轮叫的方式依次将请求调度不同的服务器，即每次调度执行i = (i + 1) mod n，并选出第i台服务器。算法的优点是其简洁性，它无需记录当前所有连接的状态，所以它是一种无状态调度。 轮叫是基站为终端分配带宽的一种处理流程，这种分配可以是针对单个终端或是一组终端的。为单个终端和一组终端连接分配带宽，实际上是定义带宽请求竞争机制，这种分配不是使用一个单独的消息，而是上行链路映射消息中包含的一系列分配机制。 1.2 轮叫调度算法流程 轮询调度算法的原理是每一次把来自用户的请求轮流分配给内部中的服务器，从1开始，直到N（内部服务器个数），然后重新开始循环。在系统实现时，我们引入了一个额外条件，即当服务器的权值为零时，表示该服务器不可用而不被调度。这样做的目的是将服务器切出服务（如屏蔽服务器故障和系统维护），同时与其他加权算法保持一致。所以，算法要作相应的改动，它的算法流程如下：假设有一组服务器S = {S0, S1, …, Sn-1}，一个指示变量i表示上一次选择的服务器，W(Si)表示服务器Si的权值。变量i被初始化为n-1，其中n > 0。 j = i; do { j = (j + 1) mod n; 保证调度算法 基本思想:向用户做出明确的性能保证,然后去实现它.如你工作时有n个用户的登录,则你将获得cpu处理能力的1/n 算法实现:跟踪计算各个进程已经使用的cpu时间和应该获得的cpu时间,调度将转向两者之比最低的进程 五,保证调度算法 思想:向用户做出明确的性能保证,然后去实现它. 算法:容易实现的一种保证是:当工作时己有n个用户登录在系统,则将获得CPU处理能力的1/n.类似的,如果在一个有n个进程运行的用户系统中,每个进程将获得CPU处理能力的1/n. 实现方法:OS应记录及计算,各个进程在一定时间段内,已经使用的CPU时间和应该得到的CPU时间,二者之比小者优先级高. 5. 保证调度 一种完全不同的调度算法是向用户作出明确的性能保证，然后去实现它。一种很实际并很容易实现的保证是：若用户工作时有n个用户登录，则用户将获得CPU处理能力的1/n。类似地，在一个有n个进程运行的单用户系统中，若所有的进程都等价，则每个进程将获得1/n的CPU时间。看上去足够公平了。 为了实现所做的保证，系统必须跟踪各个进程自创建以来已使用了多少CPU时间。然后它计算各个进程应获得的CPU时间，即自创建以来的时间除以n。由于各个进程实际获得的CPU时间是已知的，所以很容易计算出真正获得的CPU时间和应获得的CPU时间之比。比率为0.5说明一个进程只获得了应得时间的一半，而比率为2.0则说明它获得了应得时间的2倍。于是该算法随后转向比率最低的进程，直到该进程的比率超过它的最接近竞争者为止。 彩票调度算法 基本思想:为进程发放针对系统各种资源(如cpu时间)的彩票;当调度程序需要做出决策时,随机选择一张彩票,持有该彩票的进程将获得系统资源 合作进程之间的彩票交换 六,彩票调度算法 彩票调度算法: 为进程发放针对各种资源(如CPU时间)的彩票.调度程序随机选择一张彩票,持有该彩票的进程获得系统资源. 彩票调度算法的特点: 平等且体现优先级:进程都是平等的,有相同的运行机会.如果某些进程需要更多的机会,可被给予更多彩票,增加其中奖机会. 易计算CPU的占有几率:某进程占用CPU的几率,与所持有的彩票数成正比例.该算法可实现各进程占用CPU的几率. 响应迅速 各个进程可以合作,相互交换彩票. 容易实现按比例分配如图象传输率,10帧/s,15帧/s,25帧/s 操作系统 实验报告 哈尔滨工程大学 计算机科学与技术学院 第六讲磁盘调度算法 一、实验概述 1. 实验名称 磁盘调度算法 2. 实验目的 （1）通过学习EOS 实现磁盘调度算法的机制，掌握磁盘调度算法执行的条件和时机； （2）观察 EOS 实现的FCFS、SSTF和 SCAN磁盘调度算法，了解常用的磁盘调度算法； （3）编写 CSCAN和 N-Step-SCAN磁盘调度算法，加深对各种扫描算法的理解。 3. 实验类型 验证性+设计性实验 4. 实验内容 （1）验证先来先服务（FCFS）磁盘调度算法； （2）验证最短寻道时间优先（SSTF）磁盘调度算法； （3）验证SSTF算法造成的线程“饥饿”现象； （4）验证扫描（SCAN）磁盘调度算法； （5）改写SCAN算法。 二、实验环境 在OS Lab实验环境的基础上，利用EOS操作系统，由汇编语言及C语言编写代码，对需要的项目进行生成、调试、查看和修改，并通过EOS应用程序使内核从源代码变为可以在虚拟机上使用。 三、实验过程 1. 设计思路和流程图 （1）改写SCAN算法 在已有 SCAN 算法源代码的基础上进行改写，要求不再使用双重循环，而是只遍历一次请求队列中的请求，就可以选中下一个要处理的请求。算法流程图如下图所示。 图 3.1.1 SCAN算法IopDiskSchedule函数流程图（2）编写循环扫描（CSCAN）磁盘调度算法 在已经完成的SCAN算法源代码的基础上进行改写，不再使用全局变量ScanInside 确定磁头移动的方向，而是规定磁头只能从外向内移动。当磁头移动到最内的被访问磁道时，磁头立即移动到最外的被访问磁道，即将最大磁道号紧接着最小磁道号构成循环，进行扫描。算法流程图如下图所示。 经典调度算法的实现 学院： 专业： 姓名： 学号： 指导老师： 2014-3-18 目录 一、课设简介 (3) 1. 课程设计题目 (3) 2. 课程设计目的 (3) 3. 课程设计的内容 (3) 4. 课程设计要求 (3) 二、原理分析 (4) 1. 先来先服务算法介绍与分析 (4) 2. 短作业优先算法介绍与分析 (4) 3. 高响应比优先调度算法介绍与分析 (4) 4. 流程图 (5) 三、主要功能模块 (7) 1. 先来先服务算法实现代码 (7) 2. 短作业优先算法实现代码 (8) 3. 高响应比优先调度算法实现代码 (8) 四、测试与运行结果 (9) 1. 主界面 (9) 2. 先来先服务算法测试 (10) 3. 短作业优先算法测试 (11) 4. 高响应比优先调度算法测试 (13) 五、总结 (16) 六、参考文献 (16) 七、附录 (16) 一、课设简介 1.课程设计题目 经典调度算法的实现 2.课程设计目的 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节，它为学生提供了一个既动手又动脑，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，独立分析和解决实际问题的机会。 ●进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 ●培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 ●提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 ●提高学生分析问题、解决问题以及综合利用 C 语言进行程序设计的能力。 3.课程设计的内容 实现以下几种调度算法 1 FCFS 2 SJF 3 高响应比优先调度算法。 4.课程设计要求 1．不同的功能使用不同的函数实现（模块化），对每个函数的功能和调用接口要注释清楚。对程序其它部分也进行必要的注释。 2．对系统进行功能模块分析、画出总流程图和各模块流程图。 3．用户界面要求使用方便、简洁明了、美观大方、格式统一。所有功能可以反复使用，最好使用菜单。 4．通过命令行相应选项能直接进入某个相应菜单选项的功能模块。 5．所有程序需调试通过。 一、设计目的 通过CPU调度相关算法的实现，了解CPU调度的相关知识，通过实现CPU调度算法，理解CPU的管理，以及不同的CPU调度算法实现过程。体会算法的重要性。 二、设计要求 1、编写算法，实现FCFS、非抢占SJF、可抢占优先权调度 2、针对模拟进程，利用CPU调度算法进行调度 3、进行算法评估，计算平均周转时间和平均等待时间 4、调度所需的进程参数由输入产生（手工输入或者随机数产生） 5、输出调度结果 6、输出算法评价指标 三、设计说明 1、采用数组、指针 2、FCFS 先来先服务调度算法是一种最简单的调度算法，当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最先进入该队列的作业 3、非抢占SJF 短作业优先调度算法，是指对短作业有限调度算法。是从后备队列中选择一个估计运行时间最短的作业将他们调入内存。 4、可抢占优先权调度 在这种方式下，系统把处理机分配给优先权最高的进程，使之执行。但在其执行期间，只要出现另一个其优先权更高的进程，进程调度程序就立即停止当前进程（原优先权最高的进程）的执行，重新将处理及分配给新到的优先权最高的进程。 四、程序流程图。 1、可抢占优先权调度算法 2、FCFS 3、非抢占SJF 五、程序部分 1、FCFS #include 一种改进的实时混合任务调度算法 谢建平1，阮幼林1,2 1武汉理工大学信息工程学院，武汉（430070） 2南京大学计算机软件新技术国家重点实验室，南京（210093） E-mail：xjp_1997@https://www.360docs.net/doc/dc7177427.html, 摘要：文章提出了结合TBS（总带宽服务器法）算法和DMS（时限单调算法）算法的实时混合任务的调度算法，该方法能保证周期任务满足时限的要求，还能缩短非周期任务的响应时间。基于TBS服务器思想将非周期任务转换成有时限要求的硬实时任务，然后基于DMS 调度周期任务和非周期任务。由于是使用静态的DMS算法，不仅可以减小任务的切换开销，而且对系统的瞬时过载有一定的适应性。 关键词：实时系统；任务调度；时限单调算法；总带宽服务器算法 1. 概述 随着计算机技术的飞速发展与普及，实时系统已经成为人们生产和生活中不可或缺的组成部分。实时系统具有及时响应、高可靠性、专用性、少人工干预等特征[1]，被广泛应用于工业控制、信息通讯、网络传输、媒体处理、军事等领域。实时系统的正确性不仅依赖于计算的逻辑结果，还取决于获得计算结果的时间的正确性。在航空航天、电信、制造、国防等领域，对实时系统有着强烈的应用需求。 由于实时系统的应用面非常广，所以实时系统的分类方法很多。通常按照系统中任务的周期性或者任务对截止期限的要求进行划分。实时任务按照周期性划分可以分为周期实时任务（periodic task）和非周期实时任务（aperiodic task）；按照对截止期限的要求可以分为硬实时任务和软实时任务[1]。 本文提出了结合TBS（总带宽服务器法）算法[5]和DMS（时限单调算法）[6]算法的实时混合任务的调度算法，该方法能保证周期任务满足时限的要求，还能缩短非周期任务的响应时间。算法将非周期任务赋予一个假想的时限，然后整个实时系统采用DMS算法调度。由于是使用静态的DMS算法，不仅可以减小任务的切换开销，而且对系统的瞬时过载有一定的适应性。 2. 实时系统的任务调度 由于实时调度是保障实时系统满足时间约束的重要手段，所以一直是实时计算研究领域中倍受关注的热点问题。调度的实质是资源的分配，包括处理器和其他运算、交互、存储资源，调度就是来用来将这些资源合理地分配给各个实时任务的一种方法。 根据调度顺序产生的时机和方式可以分为静态调度和动态调度[1]。若调度算法是在编译的时候就做出决定从就绪任务队列中选择哪个任务来运行的，则这样的调度是静态的。这类调度算法假设系统中实时任务的特性(如：截止期，WCET等)是事先知道的。它脱机地进行可调度性分析，并产生一个调度表。静态调度算法的优点是运行开销小，可预测性强。但是，由于静态调度算法一旦做出调度决定后在运行期间就不能再改变了，所以它的灵活性较差。 如果调度器是在运行期间才决定选择哪个就绪任务来运行的，则这类调度被称为动态调度。动态调度算法能够对变化的环境做出反应，因此，这类调度算法比较灵活，适合于任务不断生成，且在任务生成前其特性并不清楚的动态实时系统。但是，动态调度算法的可预测性差且运行开销较前者大。 操作系统移动臂调度算 法的实现 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08] 南京工程学院 上机实验报告课程名称：操作系统 实验项目名称：移动臂调度算法的实现 学生班级： 学生学号： 学生姓名： 指导教师： 实验时间： 实验地点：信息楼专业机房 实验成绩评定： 2016-2017-1学期 一、实验目的及内容 掌握操作系统的设备管理功能，熟悉移动臂调度算法，设计恰当的数据结构和算法，模拟实现移动臂调度算法。要求至少模拟实现一种磁盘移臂调度算法。 二、实验相关知识简介 磁盘移臂调度的目标就是要使磁盘访问的总时间中的寻找时间最小。因此，磁盘移臂调度要尽量减少磁盘移动臂移动的距离。磁盘移臂调度算法很多，常用的也有好几种，一个好的磁盘调度算法，不仅要使磁盘寻找时间最小，同时，还要避免移动臂频繁地改变移动方向，因为频繁的改向不仅使时间增加，还容易损耗机械部件。 常用的磁盘移臂调度算法有：先来先服务、最短寻找时间优先、单向扫描、双向扫描调度算法等。 三、解决问题思路及关键程序代码分析 (一) 最短寻找时间优先调度算法简介 最短寻找时间调度算法总是使寻找时间最短的请求最先得到服务，跟请求者的请求时间先后顺序无关。这种算法具有比先来先服务更好的性能。但是该算法可能会出现请求者被“饿死”的情况，当靠近磁头的请求源源不断地到来，这会使早来的但离磁头较远的请求长时间得不到服务。 该算法的优点是可以得到较短的平均响应时间，有较好的吞吐量。该算法的缺点是缺乏公平性，对中间磁道的访问比较“照顾”，对两端磁道访问比较“疏远”，相应时间的变化幅度较大。该算法与先来先服务算法一样，都会导致移动臂频繁改向。 (二) 算法模拟 关于处理机调度算法 《操作系统》教材中，介绍了常用的作业调度算法和进程调度算法。其中先来先服务法（FCFS）和优先级法对作业调度和进程调度都适用，时间片轮转法（RR）适用于进程调度。此外，还介绍了其他调度算法，如短作业优先法、最短剩余时间优先法、多级队列法和多级反馈队列法，这4个算法不是课程的重点内容，不作为考核要求。 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、优先级法，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。 下面，结合具体的例题，详解调度算法： 1. 先来先服务法（FCFS） 算法描述：每次调度时，从后备作业队列或就绪队列中选择一个最先进入该队列的作业或进程。 【例1】下表给出作业l，2，3的到达时间和运行时间。采用先来先服务调度算法，试问作业调度的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。） 分析解题关键是要根据系统采用的调度算法，弄清系统中各道作业随时间的推进情况。我们可以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。 先来先服务调度算法是按照作业到达的先后次序挑选作业，先进入的作业优先被挑选。即按照“排队买票”的办法，依次选择作业。其作业执行时间图如下： 或者简化为下图： 作业1 作业2 作业3 | | | | 时间 0 8 12 13 由于作业1，2，3是依次到来的，所以刚开始时系统中只有作业1，于是作业1被选中。在8.0时刻，作业1运行完成，这时作业2和作业3已经到达，都在系统中等待调度，按照先来先服务法的规定，每次调度最先进入就绪队列中的作业，由于作业2比作业3先到达，于是作业2被优先选中运行。待作业2运行完毕，最后运行作业3。因此，作业调度的次序 毕业设计(论文)任务书 系专业___ _____班学生______________ 一、毕业设计(论文)题目实时任务调度系统的RM调度算法研究与实现 二、毕业设计(论文)工作自__2008_年_1_月_20__日起至_2008_年_5_月_30_日止。 三、毕业设计(论文)地点:上海杰普软件科技有限公司__________ 四、毕业设计(论文)内容要求: 1、课题的意义 提到调度算法, 就不得不提到RM调度算法。目前生产调度过程的响应和应用影响企业的生产力和企业核心竞争力，能够实现实时的优化调度系统的执行效率，直接决定了系统的有效作用。本课题要求能够通过RM调度算法实现任务调度系统，要求实现可配置的软件模块开发。 2、设计要求： 设计出灵活、便捷的用户操作界面，支持车间多用户并发访问，合理设计数据库对象，设计并使用RM调度算法进行调度任务规划，包括模块如下： ●系统初始化模块：调度对象初始化、调度对象的信息管理与配置、调度用户初 始化； ●调度过程管理模块：调度过程的实现与调度任务的控制管理。 ●调度评估管理模块：管理以往调度的实现和结果统计，产生对应报表。 3、知识体系要求 ●学习并掌握jdbc编程 ●学习并掌握socket编程 ●学习并掌握xml解析技术 ●学习掌握java gui程序构建 ●算法的研究与应用 4、需查阅的资料 ●Sun公司规范文档 ●搜索算法技术文档 5、设计任务的提交形式和要求 ●设计论文一份 ●翻译资料一份 ●设计作品(包括相关源代码一份) 6、总体进度安排 第1周：调研、学习、查询资料 第2-4周：需求分析与软件设计 第5-8周：系统设计，包括数据库设计和系统架构设计 第9-12周：软件实现及测试 第13-14周：论文 第15周：答辩 教研室指导教师 教研室主任______________ 接受任务日期________________ 批准日期_______________ 学生签名__________________ 原文出处：StackExchange译文出处：infoQ 近日Emanuele Viola在Stackexchange上提了这样的一个问题，他希望有人能够列举一些目前软件、硬件中正在使用的算法的实际案例来证明算法的重要性，对于大家可能给到的回答，他还提出了几点要求： 使用这些算法的软件或者硬件应该是被广泛应用的； 例子需要具体，并给出确切的系统、算法的引用地址； 在经典的本科生或者博士的课程中应该教过这些算法或者数据结构； Vijay D的回复获得了最佳答案，他的具体回复内容如下： Linux内核中的基本数据结构和算法 双向链表和B+ 树，代码中的注释将会告诉你一些教科书中不能学到的内容： 这是一个简单的B+树实现，我写它的目的是作为练习，并以此了解B+树的工作原理。结果该实现发挥了它的实用价值。 … 一个不经常在教科书中提及的技巧：最小值应该放在右侧，而不是左侧。一个节点内所有被使用的槽位应该在左侧，没有使用的节点应该为NUL，大部分的操作只遍历一次所有的槽位，在第一个NUL处终止。 互斥锁、红黑树区间树 优先级堆，文字上的描述，主要是在教科书中实现，用于https://www.360docs.net/doc/dc7177427.html,/techreports/reports/citi-tr-00- 1.pdf 这些选择的素数是位稀疏的，也就是说对他们的操作可以使用位移和加法来替换机器中很慢的乘法操作； 有些代码，比如这个哈希表，用于实现文件系统完整性检查等； Semaphores和中断处理、使用B-树进行二叉树查找； 目录配置； 在命名空间树中执行一个修改过的深度优先算法，开始（和终止于）start_handle所确定的节点。当与参数匹配的节点被发现以后，回调函数将会被调用。如果回调函数返回一个非空的值，搜索将会立即终止，这个值将会回传给调用函数； 合并排序用于文件系统管理等； 在某个Knuth-Morris-Pratt 字符串匹配； Knuth、Morris和 Pratt [1]实现了一个线性时间复杂度字符串匹配算法。该算法完全规避了对转换函数DELTA的显式计算。其匹配时间为O(n)（其中n是文本长度），只使用一个辅助函数PI[1…m]（其中m是模式的长度），模式的预处理时间是O(m)。PI这个数组允许DELTA函数在需要时能迅速运行。大体上，对任意状态q=0,1,…,m和任意SIGMA中的字符”a”，PI[“q”]保存了独立于”a”的信息，并用于计算DELTA(“q”, “a”)。由于PI这个数组只包含m个条目，而DELTA包含O(m|SIGMA|)个条目，我们通过计算PI进而在预处理时间保存|SIGMA|的系数，而非计算DELTA。 [1] Cormen, Leiserson, Rivest, Stein Introdcution to Algorithms, 2nd Edition, MIT Press [2] See finite automation theory Boyer-Moore模式匹配，如下是引用和对其他算法的使用建议； Boyer-Moore字符串匹配算法: [1] A Fast String Searching Algorithm, R.S. Boyer and Moore. Communications of the Association for Computing Machinery, 20(10), 1977, pp. 762-772. http://www-igm.univ-mlv.fr/~lecroq/string/string.pdf 注意：由于Boyer-Moore（BM）自右向左做匹配，有一种可能性是一个匹配分布在不同的块中，这种情况下是不能找到任何匹配的。 如果你想确保这样的事情不会发生，使用Knuth-Pratt-Morris（KMP）算法来替代。也就是说，根据你的设置选择合适的字符串查找算法。 如果你使用文本搜索架构来过滤、网络入侵检测（NIDS）或者任何安全为目的，那么选择KMP。如果你关乎性负载均衡调度算法
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