操作系统四种调度算法
操作系统实验报告——调度算法
操作系统实验报告——调度算法1. 实验目的本实验旨在探究操作系统中常用的调度算法，通过编写代码模拟不同的调度算法，了解它们的特点和应用场景。
2. 实验环境本次实验使用的操作系统环境为Linux，并采用C语言进行编码。
3. 实验内容3.1 调度算法1：先来先服务（FCFS）FCFS调度算法是一种简单且常见的调度算法。
该算法按照进程到达的先后顺序进行调度。
在本实验中，我们使用C语言编写代码模拟FCFS算法的调度过程，并记录每个进程的等待时间、周转时间和响应时间。
3.2 调度算法2：最短作业优先（SJF）SJF调度算法是一种非抢占式的调度算法，根据进程的执行时间来选择下一个要执行的进程。
在本实验中，我们使用C语言编写代码模拟SJF算法的调度过程，并计算每个进程的等待时间、周转时间和响应时间。
3.3 调度算法3：轮转调度（Round Robin）Round Robin调度算法是一种经典的时间片轮转算法，每个进程在给定的时间片内依次执行一定数量的时间。
如果进程的执行时间超过时间片，进程将被暂时挂起，等待下一次轮转。
在本实验中，我们使用C语言编写代码模拟Round Robin算法的调度过程，并计算每个进程的等待时间、周转时间和响应时间。
4. 实验结果分析通过对不同调度算法的模拟实验结果进行分析，可以得出以下结论：- FCFS算法适用于任务到达的先后顺序不重要的场景，但对于执行时间较长的进程可能会导致下一个进程需要等待较久。
- SJF算法适用于任务的执行时间差异较大的场景，能够提高整体执行效率。
- Round Robin算法适用于时间片相对较小的情况，能够公平地为每个进程提供执行时间。
5. 实验总结本次实验通过模拟不同调度算法的实际执行过程，深入了解了各种调度算法的原理、特点和适用场景。
通过对实验结果的分析，我们可以更好地选择合适的调度算法来满足实际应用的需求。
在后续的学习中，我们将进一步探索更多操作系统相关的实验和算法。
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作业调度是操作系统中的一个重要组成部分，它负责对待执行的作业进行排队和调度，以最大化系统资源的利用效率、满足用户需求、保证系统稳定性等目标。
常见的作业调度算法有先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、优先级调度、时间片轮转（RR）等，接下来我们分别对这几种算法进行分析。
1. FCFS调度算法先来先服务调度算法是操作系统中最简单的一种调度算法，也是最常用的一种调度算法。
它的处理方式是根据提交时间顺序，按照FIFO的顺序进行调度。
该算法的优点是简单易用，而且很容易实现。
同时，对于大多数情况下，该算法的资源分配相对公平。
但是，该算法存在着一些问题。
当一个作业的执行时间较长时，会大大降低系统的吞吐量，严重影响系统的效率。
因此，在实际应用中，该算法往往不能满足对作业的实时响应和高效完成的要求。
最短作业优先调度算法是一种非抢占式调度算法，它将作业按照其需要执行的时间长短大小进行排序，然后从执行时间最短的作业开始调度。
在实际应用中，该算法可以减少平均等待时间和平均周转时间，提高系统的效率和性能。
但是，该算法有个致命的缺点——它无法预测作业的执行时间。
如果一个长作业被排在了等待队列的前面，那么所有后续的短作业都要等待非常长的时间，这可能导致饥饿现象的出现。
3. 优先级调度算法优先调度算法是一种根据作业优先级大小进行调度的算法，可以根据作业的重要程度或紧急程度来设置不同的优先级。
该算法可以提高系统的响应速度和稳定性，满足系统特定的需求。
但是，该算法也存在着一些问题。
如果一个作业的优先级太高，那么其余的作业可能会一直处于等待状态，这种情况也会导致饥饿现象的出现。
此外，该算法的优先级设置需要有一定的经验和技巧，否则可能会对系统的性能产生不良影响。
4. 时间片轮转算法时间片轮转算法是一种循环调度算法，它将CPU的时间分成多个固定大小的时间片，然后在每个时间片内轮流执行等待队列中的作业，以便平均分配CPU资源。
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。
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：。
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。
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操作系统四种调度算法
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SJPF，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。
这种调度算法主要用于批处理系统中;也可用于某些对实时性要求不严的实时系统中。
2 抢占式优先权调度算法
在这种方式下，系统同样是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，只要又出现了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，重新将处理机分配给新到的优先权最高的进程。
因此，在采用这种调度算法时，是每当系统中出现一个新的就绪进程i 时，就将其优先权Pi与正在执行的进程j
的优先权Pj进行比较。
如果Pi≤Pj，原进程Pj便继续执行;但如果是Pi>Pj，则
立即停止Pj的执行，做进程切换，使i 进程投入执行。
显然，这种抢占式的优先权调度
算法能更好地满足紧迫作业的要求，故而常用于要求比较严格的实时系统中，以及对性能
要求较高的批处理和分时系统中。
操作系统四重调度算法之四、基于时间片的轮转调度算法
1.时间片轮转法
1 基本原理
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。
2.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。
在采用多级反馈队列调度算法的系统中，调度算法的实施过程如下所述。
1 应设置多个就绪队列，并为各个队列赋予不同的优先级。
第一个队列的优先级最高，第二个队列次之，其余各队列的优先权逐个降低。
该算法赋予各个队列中进程执行时间片
的大小也各不相同，在优先权愈高的队列中，为每个进程所规定的执行时间片就愈小。
例如，第二个队列的时间片要比第一个队列的时间片长一倍，……，第i+1个队列的时间片
要比第i个队列的时间片长一倍。
2
当一个新进程进入内存后，首先将它放入第一队列的末尾，按FCFS原则排队等待
调度。
当轮到该进程执行时，如它能在该时间片内完成，便可准备撤离系统;如果它在一
个时间片结束时尚未完成，调度程序便将该进程转入第二队列的末尾，再同样地按FCFS
原则等待调度执行;如果它在第二队列中运行一个时间片后仍未完成，再依次将它放入第
三队列，……，如此下去，当一个长作业进程从第一队列依次降到第n队列后，在第n 队列便采取按时间片轮转的方式运行。
3 仅当第一队列空闲时，调度程序才调度第二队列中的进程运行;仅当第1～i-1队列均空时，才会调度第i队列中的进程运行。
如果处理机正在第i队列中为某进程服务时，又有新进程进入优先权较高的队列第1～i-1中的任何一个队列，则此时新进程将抢占正在运行进程的处理机，即由调度程序把正在运行的进程放回到第i队列的末尾，把处理机分配给新到的高优先权进程。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。