多级反馈队列调度算法
【操作系统】多级反馈队列算法
【操作系统】多级反馈队列算法1. 原理介绍1. RR时间⽚轮转原理 在采⽤时间⽚轮转算法中，所有的就绪进程按FCFS策略排成⼀个就绪队列。
系统可设置每隔⼀定时间便产⽣⼀次中断，去激活进程调度程序进⾏调度，把CPU分配给队⾸进程，并令其执⾏⼀个时间⽚。
当它运⾏完毕后，⼜把处理机分配给就绪队列中新的队⾸进程，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确定的时间段内，都能获得⼀个时间⽚的处理机时间。
在RR调度算法中进程的切换，可分为两种情况:①若⼀个时间⽚尚未⽤完，正在运⾏的进程便已经完成，就⽴即激活调度程序，将它从就绪队列中删除，再调度就绪队列中队⾸的进程运⾏，并启动⼀个新的时间⽚。
②在⼀个时间⽚⽤完时，计时器中断处理程序被激活。
如果进程尚未运⾏完毕，调度程序将把它送往就绪队列的末尾。
2.多级反馈队列调度机制 设置多个就绪队列。
在系统中设置多个就绪队列，并为每个队列赋予不同的优先。
第⼀个队列的优先级最⾼，第⼆个次之，其余队列的优先级逐个降低。
该算法为不同列中的进程所赋予的执⾏时间⽚的⼤⼩也各不相同，在优先级愈⾼的队列中，其时间⽚愈⼩。
每个队列都采⽤FCFS算法。
当新进程进⼊内存后，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，便可撤离系统。
否则，即它在⼀个时间⽚结束时尚未完成，调度程序将其转⼊第⼆队列的末尾等待调度;如果它在第⼆队列中运⾏个时间⽚后仍未完成，再依次将它放⼊第三队列...依此类推。
当进程最后被降到第n队列后，在第n队列中便采取按RR⽅式运⾏。
按队列优先级调度。
调度程序⾸先调度最⾼优先级队列中的诸进程运⾏，仅当第⼀队列空闲时才调度第⼆队列中的进程运⾏;仅当第1到(i-1)所有队列均空时，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任⼀优先级较⾼的队列，此时须⽴即把正在运⾏的进程放回到第i队列的末尾，⽽把处理机分配给新到的⾼优先级进程。
多级反馈算法 -回复
多级反馈算法-回复多级反馈算法(Multi-level Feedback Queue Scheduling Algorithm)是一种常用的调度算法，主要应用于操作系统中的进程调度。
该算法的核心思想是根据进程的行为特征和优先级将进程分配到不同的队列中，并根据每个队列的特点进行合理的调度。
在传统的操作系统中，通常使用先来先服务(FCFS)或者优先级调度算法。
然而，这些算法存在一些问题。
比如，FCFS无法充分利用系统资源，造成长作业的等待时间过长；而优先级调度算法又可能导致低优先级进程永远得不到调度。
为了更好地解决这些问题，多级反馈算法应运而生。
首先，我们来了解一下多级反馈算法的基本原理。
该算法将进程分成多个队列，并为每个队列分配不同的时间片大小。
一般来说，最高优先级的队列时间片最小，而最低优先级的队列时间片最大。
当一个进程进入系统时，首先被分配到最高优先级的队列中。
如果该进程在时间片结束前完成，那么它就会被移出队列，否则它将被移到下一个优先级更低的队列中。
这样，高优先级的队列会得到更多的CPU时间，从而提高整体系统的执行效率。
接下来，我们详细解析多级反馈算法的具体流程。
首先，系统会为每个队列分配一个时间片大小，一般而言，高优先级队列的时间片相对较小，低优先级队列的时间片较大。
当一个进程进入系统时，它会被放置在最高优先级队列，并被分配时间片。
如果该进程在时间片耗尽前完成，它会被移出队列，并不再分配时间片。
如果该进程在时间片结束前未能完成，它会被移到下一个优先级更低的队列中，并继续等待。
这样，每个队列都有机会被调度执行，从而提高系统资源利用率。
在实际应用中，多级反馈算法还可以根据进程的行为特征进行动态调整。
比如，对于经常I/O阻塞的进程，可以将其移至低优先级队列，以避免占用过多的CPU时间。
而对于经常计算密集型的进程，可以将其移至高优先级队列，以提高其执行效率。
这种根据进程行为特征的动态调整，可以进一步提升系统的性能和响应速度。
操作系统 多级反馈队列算法例题
操作系统：多级反馈队列算法例题在操作系统中，调度算法是用来管理和执行进程的重要工具。
其中，多级反馈队列调度算法是一种经典的调度算法，它能够根据进程的优先级和执行情况动态地调整进程的执行顺序，以达到更高效的资源利用和更快速的响应时间。
接下来，我们将通过一个例题来深入探讨多级反馈队列调度算法的原理和应用。
假设有5个进程，它们的执行时间分别为3、5、2、7和4个单位。
我们可以构建一个具有3个队列的多级反馈队列调度算法，每个队列的优先级不同，分别为高、中、低。
在这个例题中，我们将以此为例，进行具体的调度过程。
将这5个进程按照它们的到达时间依次加入到第一个队列中，然后按照先来先服务的原则进行调度。
假设第一个队列的时间片为2个单位。
在第一个队列中，我们依次执行进程1和进程2，并在时间片用完之后将它们移到第二个队列中。
此时，这两个进程还有未完成的执行时间，因此它们进入第二个队列的队尾。
接下来，轮到第三个进程加入到第一个队列中，并按照相同的规则进行调度。
在第一个队列中，我们执行进程3的两个时间片，然后将它移到第二个队列中。
此时，第一个队列已经没有进程，因此我们开始执行第二个队列中的进程。
依次类推，直到所有的进程执行完毕。
通过这个例题，我们可以清楚地看到多级反馈队列调度算法是如何根据进程的优先级和执行情况进行动态调整的。
它能够兼顾短作业和长作业，保证了系统的公平性和响应速度。
总结起来，多级反馈队列调度算法是一种高效的进程调度算法，它能够根据进程的优先级和执行情况动态地调整执行顺序，以提高系统的资源利用和响应速度。
通过深入地理解和应用这个调度算法，我们能够更好地优化系统性能，提升用户体验。
在我看来，多级反馈队列调度算法是非常值得学习和掌握的一种调度算法。
它不仅能够帮助我们更好地理解操作系统的工作原理，还能够在实际的系统设计和优化中发挥重要作用。
我会继续深入研究这个算法，并将其应用到实际的项目中去。
希望本文能够帮助您更深入地理解多级反馈队列调度算法，并对操作系统有更全面、深刻和灵活的理解。
多级反馈队列调度算法的原理 -回复
多级反馈队列调度算法的原理-回复什么是多级反馈队列调度算法？多级反馈队列调度算法是一种进程调度算法，根据进程的优先级和执行时间，将进程分配到不同的处理队列中，并进行轮转执行。
该算法采用了多个队列和反馈机制，使得进程能够相对公平地竞争CPU资源，并且具有较高的响应速度和吞吐量。
多级反馈队列调度算法的原理是什么？多级反馈队列调度算法的原理主要包括以下几个方面：1. 多个队列：多级反馈队列调度算法采用多个队列来存放进程。
一般来说，队列的数量不固定，可以根据实际情况进行调整。
每个队列都有一个不同的优先级，每个优先级代表了不同的执行时间片长度。
2. 进程分配：当一个进程被提交到系统中时，多级反馈队列调度算法会首先将它分配到最高优先级的队列中。
如果该进程在一个时间片内无法完成，那么它就会被移到下一级队列中，并且等待下一次执行。
同样的，进程在下一级队列中也无法完成时，就会被移到更低优先级的队列中。
这个过程会一直持续到该进程执行完成或被终止。
3. 时间片分配：每个队列中的进程都按照其优先级分配时间片。
优先级较高的队列拥有短的时间片，优先级较低的队列拥有长的时间片。
这个机制可以保证高优先级的进程更快地获得CPU资源，从而提高系统的响应速度。
4. 反馈机制：多级反馈队列调度算法还采用了反馈机制，即当进程在一个队列中等待了一定时间之后，它会被移到一个更高优先级的队列中。
这个机制可以有效地解决进程长时间处于低优先级队列中的问题，从而提高处理效率和响应速度。
多级反馈队列调度算法的实现步骤是什么？多级反馈队列调度算法的实现步骤包括以下几个方面：1. 初始化：初始化多个队列，每个队列都有一个不同的优先级，同时初始化时间片大小和进程调度参数。
2. 进程分配：当一个进程被提交到系统中时，将其分配到最高优先级的队列中。
3. 时间片分配：按照优先级分配时间片，优先级较高的队列拥有较短的时间片，优先级较低的队列拥有较长的时间片。
4. 进程执行：从最高优先级的队列中取出一个进程执行，在一个时间片内完成或被抢占后，将进程移到下一级队列中等待执行。
多级反馈队列调度算法的原理
多级反馈队列调度算法的原理1.多级反馈队列调度算法是一种常见的进程调度算法，旨在平衡系统的吞吐量、响应时间和公平性。
它采用多个队列，每个队列有不同的优先级，进程根据其行为在这些队列之间移动。
本文将详细介绍多级反馈队列调度算法的原理和工作方式。
2. 算法概述多级反馈队列调度算法的核心思想是通过不同优先级的队列来对进程进行调度。
每个队列有不同的时间片大小，高优先级队列的时间片较小，低优先级队列的时间片较大。
当一个进程在当前队列中运行完时间片，它将被移动到下一优先级的队列。
如果一个进程在某个队列运行完时间片后还没有执行完，它将继续在当前队列等待，以便有更多的机会执行。
3. 多级队列结构典型的多级反馈队列调度算法包括多个队列，通常包括三个或更多级别。
每个队列的优先级不同，如高、中、低。
时间片大小逐渐增大，高优先级队列的时间片小于中优先级，中优先级小于低优先级。
4. 调度过程4.1 进程到达当一个新进程到达系统时，它被分配到最高优先级队列。
4.2 运行和时间片耗尽进程在当前队列中运行，如果它的时间片耗尽，它将被移动到下一优先级的队列。
如果进程在当前队列没有完成执行，它将在下一次调度时继续运行。
4.3 优先级提升如果一个进程在低优先级队列等待了很长时间，系统可能会将其提升到高优先级队列，以确保长时间等待的进程有机会获得更多的CPU 时间。
5. 优点5.1 响应时间短由于高优先级队列的时间片较小，进程在高优先级队列中能够更快地执行，因此系统的响应时间相对较短。
5.2 吞吐量高对于短时间运行的进程，能够快速地在高优先级队列中完成执行，有助于提高系统的吞吐量。
5.3 公平性低优先级队列的时间片较大，长时间运行的进程有足够的机会在低优先级队列中执行，增加了系统的公平性。
6. 缺点6.1 管理复杂性多级反馈队列调度算法需要维护多个队列，涉及到队列的调度和进程的迁移，因此管理和实现相对复杂。
6.2 死锁可能如果系统中的进程都是长时间运行的，并且高优先级队列的时间片较小，可能导致低优先级队列中的进程长时间等待，进而引发死锁问题。
立即抢占的多级反馈队列调度算法
立即抢占的多级反馈队列调度算法
多级反馈队列调度算法是一种抢占式的调度算法，它将进程划分为多个队列，并为每个队列分配一个时间片大小。
不同队列的时间片大小逐级递减。
具体的多级反馈队列调度算法包括以下步骤：
1. 初始化：为每个队列设置一个时间片大小，通常情况下，较高级别的队列分配较短的时间片。
2. 将所有进程按照优先级或到达时间加入到第一级别队列中。
3. 从当前队列中选取一个进程执行。
4. 如果该进程运行完，结束并从队列中移除。
5. 如果该进程没有运行完，但时间片已经耗尽，则将该进程移到下一个级别的队列中。
6. 重复步骤3-5，直到所有进程执行完毕。
在多级反馈队列调度算法中，较高级别的队列优先级较高，所以当有高优先级的进程到达时，会抢占正在执行的低优先级进程，确保高优先级进程能够尽快得到执行。
同时，低优先级进程也能够得到执行的机会，不至于被一直阻塞。
通过多级反馈队列调度算法，能够实现较短的响应时间和较高的系统吞吐量，能够更好地满足不同进程的执行需求。
多级反馈队列调度算法
多级反馈队列调度算法：（FB算法）（1）设置多个不同优先级的就绪队列，并赋予各个队列大小不同时间片，使得优先级愈高的队列时间片愈小。
（2）新就绪进程总是先进入第一级（即最高优先级）队列的末尾，并按FIFO原则等待调度；当轮到该进程执行时，如它能在规定时间片内完成，便可准备撤离系统，否则将它转入第二级队列末尾，再同样按FIFO原则等待调度；如果它在第二级队列上运行一个时间片后仍未完成，再依次将它转入第三极队列。
如此下去，当一个长作业从第一级队列降到最后一级队列时，便在该队列中采取时间片轮转方式运行。
（3）系统总是调度第一级队列上的进程执行；仅当第一级队列为空时，才调度第二级队列上的进程执行‘类推之，仅当第1~（i-1）为空时，才调度第i级队列上的进程执行。
多级反馈队列算法可有很多变形，如当处理机正在为第I级队列上的进程服务时，又有新进程进入优先级最高的队列，此时，既可采用立即抢占的方式，将正在执行的进程插入第i级队列的末尾，并将处理机分配给新进程；也可以只按时间片进行抢占，等正在执行的进程时间片用完或它不需要CPU时再进行CPU调度。
例题如下：进程到达和需服务时间进程到达时间服务时间A 0 3B 2 6C 4 4D 6 5E 8 2RR算法中，就绪进程按FIFO方式排列，CPU总是分配给队首的进程，并只能执行一个时间片；FB算法将就绪进程排成多个不同优先权及时间片的队列，就绪进程总是按FIFO方式先进入优先权最高的队列，CPU也总是分配给较高优先权队列上的队首进程，若执行一个时间片仍未完成，则转入下一级队列的末尾，最后一级队列采用时间片轮转方式进行调度。
5101520A B ED C A B ED C A B ED C 05101520RR （q=1)FB （q=2i-1)FB （q=2i-1)立即抢占说明：q=2i-1，其中的i表示是在哪个级的队列上，所以，优先级愈高的队列时间片愈小（原理）（1）q=21-1=1执行A，然后放入到第二级队列末尾（2）q=22-1=2A执行结束此时B已经在2秒时到达，放在第一队列的末尾。
操作系统原理课程设计报告多级反馈队列调度算法
目录一．课程设计的目的 (2)二．课程设计的内容及要求 (2)三．实现原理 (2)四．关键算法实现流程图 (3)4.1 多级反馈队列调度算法实现流程图 (3)4.2 文件详细 (3)五．软件运行环境及限制 (4)六．结果输出及分析 (4)初始界面 (4)6.1 主程序界面 (5)执行界面 (6)执行完成 (7)6.4 其他功能 (8)6.5 算法结果说明 (9)6.6 算法核心代码 (9)七．心得体会 (11)八．参考文献 (11)一．课程设计的目的本课程设计是学生学习完《计算机操作系统(第三版)》课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。
二．课程设计的内容及要求设计一个虚拟处理机,编程序演示堆积反馈队列调度算法的具体实现过程三．实现原理该程序基于计算机调度算法中的多级反馈队列算法，使用JA V A语言描述，通过线程和对象的调用来实现该算法的演示。
在多级反馈队列算法中，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，变可准备撤离系统；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，在同样地按FCFS原则等待调度执行；如果它在第二个队列中运行一个时间片后仍未完成，在一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队列中便采取按时间片转轮的方式运行。
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)队列均为空时，才会调度第i队列中的进程运行。
如果处理机正常第i队列中的某个进程服务时，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)，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返回第i队列的末尾，把处理机分配给新到的高优先权进程。
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#include <iostream>
#include <>
#include<>
#define NULL 0
#define MAL(type) (type *)malloc(sizeof(type))
using namespace std;
typedef struct LNode
{char name[5];
char state;
int runtime;
int needtime;
struct LNode *next;
}LNode;
LNode *H;
int T,D,J;
void print()
{LNode *p=H;
printf("\n进程名需执行时间已执行时间状态\n");
for(int i=0;i<J;i++)
{printf("%s %10d %10d %c\n",p->name,p->needtime,p->runtime,p->state);
p=p->next;
}
system("PAUSE");
void input()
{int i;
printf("请输入进程数：");
scanf("%d",&J);
for(i=0;i<J;i++)
{LNode *p,*q;
q=MAL(LNode);
printf("\n请输入第%d个进程的进程名：",i+1);
scanf("%s",&q->name);
printf("请输入第%d个进程需要的执行时间：",i+1);
scanf("%d",&q->needtime);
if(q->needtime<=0)
{printf("所需时间要大于0\n 请重新输入——\n");i--;}
else
{q->runtime=0;
q->state='N';
q->next=NULL;
}
if(i==0)
H=p=q;
else
{p->next=q;p=q;}
}
printf("\n进程初始化态为：");
print();
void run()
{int i,time=0,l=1;
printf("\n请输入队列个数：");
scanf("%d",&D);
printf("请输入第一个队列的时间片长度：");
scanf("%d",&T);
for(i=0;i<=J;i++)
{int k=1;
LNode *p,*q;
if(i<J){time=l*T;l=l*2;}
else i--;
p=H;
while(p!=NULL)
{if(p->state=='Y'){p=p->next;continue;}
p->runtime=p->runtime+time;
if(p->needtime<=p->runtime)
{if(p->needtime==p->runtime)
{p->state='Y';printf("进程%s已运行完毕！",p->name);}
else
{p->runtime=p->needtime;p->state='Y';}
}
p=p->next;
}
for(q=H;q!=NULL;q=q->next)
{if(q->state=='N'){k=0;break;}
}
if(k==1)break;
else print();
}
}
int main()
{input();
run();
print();
printf("所有进程执行完成!\n");
system("PAUSE");
return 0;
}。