最高优先数优先”调度算法
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。
抢占式最高优先级算法
抢占式最高优先级算法抢占式最高优先级算法是一种常见的调度算法，用于在多进程或多线程的操作系统中，决定拥有高优先级的任务是否可以抢占当前正在执行的低优先级任务，以便让高优先级任务先执行。
本文将介绍抢占式最高优先级算法的原理、应用场景以及其优缺点。
原理抢占式最高优先级算法依据任务的优先级来进行调度。
每个任务都被赋予一个优先级，较高优先级的任务拥有更高的执行权。
如果一个高优先级的任务到达并请求执行，它会立即抢占正在执行的低优先级任务，使自身先执行。
一旦高优先级任务执行完毕或者被阻塞，低优先级任务会继续执行。
抢占式最高优先级算法的关键在于选择高优先级任务并进行抢占。
这一选择常常基于预定的策略，如固定优先级、动态优先级或抢占周期。
应用场景抢占式最高优先级算法在许多实时操作系统（RTOS）中被广泛应用，以确保高优先级任务能够及时响应。
1.实时任务：在实时系统中，某些任务需要及时响应来满足硬实时性要求。
比如，在飞行控制系统中，传感器数据的处理常常具有较高的优先级，以便实时调整飞行控制参数。
2.实时多媒体：在视频或音频播放中，保证实时性是非常重要的。
为了避免出现卡顿或延迟，实时多媒体任务通常具有相对较高的优先级，以确保及时进行数据解码和渲染。
3.紧急事件响应：在多任务的环境中，某些任务可能需要及时响应紧急事件。
比如，网络服务器在遇到高流量或攻击时需要迅速调整优先级以应对。
优点抢占式最高优先级算法具有以下优点：1.及时响应高优先级任务：算法能够保证高优先级任务的及时执行，使得系统能够满足实时性要求。
2.简单高效：算法的实现相对简单，可以高效地处理任务调度。
相比其他调度算法，抢占式最高优先级算法通常需要较少的计算和资源。
3.适用性广泛：算法可以应用于多种场景，可以根据具体需求进行灵活调整。
缺点抢占式最高优先级算法也存在一些局限性：1.低优先级任务饥饿：当高优先级任务过多时，低优先级任务可能被长时间地阻塞，无法得到充分执行。
按优先级调度的算法
按优先级调度的算法优先级调度算法是一种调度算法，它根据任务的优先级来确定调度顺序。
每个任务都被赋予一个优先级值，优先级越高的任务越先被执行。
这种算法可用于各种任务调度场景，如操作系统进程调度、任务队列管理等。
在优先级调度算法中，每个任务都有一个优先级值，通常用一个整数表示。
较高的优先级值表示任务更紧急，需要更早被执行。
当多个任务同时就绪时，操作系统会选择优先级最高的任务先执行。
优先级调度算法的实现方式有多种，以下是几种常用的方法：1.静态优先级调度算法：每个任务在创建时就被赋予一个固定的优先级值，不会随着时间的推移而改变。
这种算法简单且实现成本低，但缺点是无法考虑任务的实时性需求。
2.动态优先级调度算法：根据任务的特点和运行状态动态调整任务的优先级值。
例如，可以根据任务的等待时间、执行时间、资源需求等因素进行评估和调整。
这种算法较为复杂，但可以更好地满足任务的实时性需求。
3.按时间片轮转调度：将任务按照优先级分组，每个优先级组分配一个时间片。
在每个时间片内，按照轮转方式依次执行每个任务。
当一个时间片用完后，如果组内还有未执行完的任务，则将未执行完的任务移到下一个优先级组，并分配一个新的时间片。
这种算法适用于多种任务需求的场景，可以实现任务的公平调度。
4.多级反馈队列调度：将任务按照优先级分组，并为每个优先级组分配一个时间片。
当一个时间片用完后，如果组内还有未执行完的任务，则将未执行完的任务移到下一个优先级组，并分配一个新的时间片。
同时，每个优先级组还可以根据任务执行情况进行动态优先级调整。
这种算法能够更好地平衡各个任务的执行时间和优先级。
总之，优先级调度算法是一种有效的任务调度方法，可以根据任务的优先级来确定执行顺序，从而改善系统的响应时间和资源利用率。
不同的实现方式适用于不同的任务需求，可以根据具体情况选择最合适的算法。
最高优先数优先”调度算法
#include "stdio.h"
#define getpcb(type)(type*)malloc(sizeof(type))
#define NULL 0
struct pcb
{
char name[10];
char state;
int super;
int ntime;
int rtime;
while(pr!=NULL)
{
disp(pr);
pr=pr->link;
}
}
disp(pr)
PCB *pr;
{
printf("\nqname\tstate\tsuper\tdtime\truntime\n");
printf("%s\t",pr->name);
printf("%c\t",pr->state);
struct pcb*link;
} *ready=NULL,*p;
typedef struct pcb PCB;
main()
{
int len,h=0;
char c;
input();
len=space();
while( (len!=0)&&(ready!=NULL) )
{
c=getchar();
h++;
优先级调度算法短作业优先调度算法线性优先级调度算法进程调度算法时间片轮转调度算法调度算法磁盘调度算法作业调度算法cpu调度算法表调度算法
实验要求：编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“最高优先数优先”调度算法对五个进程进行调度
设计思想：
先来先服务算法 最高优先数算法 时间轮转算法
操作系统基本进程调度算法模拟班级：2005级计算机科学与技术2班黄辉（20054044023）指导老师：李必云二〇〇七年十二月十九日星期三目录第一章绪论 (2)第二章算法简介 (2)2．1 先来先服务算法 (2)2．2 最高优先数算法 (2)2．3 时间轮转算法 (3)2．4程序开发平台及开发工具 (3)第三章算法数据结构及流程图 (3)3．1 算法数据结构 (3)3．2 算法流程图 (4)第四章程序数据输入和输出 (7)4．1 程序数据输入 (7)4．2 程序数据输出 (7)第五章测试数据及测试结果 (7)5．1 最高优先数 (7)5．1．1 测试数据 (7)5．1．2 测试结果 (7)5．2 先来先服务 (11)5．2．1 测试数据 (11)5．2．2 测试结果 (11)5．3 时间轮转法 (13)5．3．1 测试数据 (13)6．3．2 测试结果 (13)5．4 测试总结 (18)第六章算法分析 (19)结束语 (19)参考文献 (20)附件(程序源代码) (20)第一章绪论进程调度是操作系统中最基本的一种调度，在各种类型的操作系统中都必须设有进程调度。
进程调度的基本方式可分为非抢占方式和抢占式方式(也称为剥夺方式)(1) 非抢占方式在这种进程调度方式下，一旦一个进程被选中投入运行，它就一直运行下去，直至完成工作，自愿放弃CPU，或者因某个事件而被阻塞为止，才把CPU让出给其他进程，即得到CPU的进程不会因为时钟中断等原因而被迫让出CPU。
(2) 抢占方式与非抢占方式相反，抢占方式允许进程调度程序根据某种策略终止当前正在运行的进程，将其移入就绪队列，并再根据某种调度算法选择另一个进程投入运行。
第二章算法简介2．1 先来先服务算法最简单的调度算法就是先来先服务，也可以称为先进先出(First In First Out)或严格排队方式。
对于进程调度算法来说，先来先服务调度算法就是从就绪队列中选择一个最先进入队列的进程，将CPU分配于它，让其运行。
操作系统最高响应比优先调度算法实验报告
操作系统最高响应比优先调度算法实验报告一、实验目的1.了解操作系统中调度算法的概念和特点；2.掌握最高响应比优先调度算法的原理和实现；3.通过实验验证最高响应比优先调度算法在不同场景下的性能表现。
二、实验原理最高响应比优先调度算法是一种比较常见的作业调度算法，主要用于提高作业的响应速度和用户体验。
该算法的原则是根据作业的响应比来决定作业的调度顺序，响应比越高，优先级越高。
响应比（Response Ratio）定义为：响应比=(等待时间+服务时间)/服务时间其中，等待时间指的是作业等待运行的时间，服务时间指的是作业需要运行的时间。
在最高响应比优先调度算法中，每次从就绪队列中选择响应比最高的作业进行调度，直到所有作业都完成。
三、实验过程1.设计实验场景，包括作业数、服务时间和到达时间等参数；2.实现最高响应比优先调度算法的调度程序；3.根据参数设置，将作业按照到达时间的先后顺序放入就绪队列；4.按照最高响应比优先调度算法的原则，选择响应比最高的作业进行调度；5.更新作业的等待时间和响应比，并记录作业的调度顺序；6.统计作业的平均等待时间和平均响应时间，并输出结果。
四、实验结果在实验中，我们设置了5个作业，服务时间分别为3、4、2、5、1，到达时间分别为0、1、2、3、4按照最高响应比优先调度算法的原则，调度顺序为作业3、作业1、作业2、作业4、作业5、计算得到的平均等待时间为(0+7+1+10+3)/5=4.2，平均响应时间为(3+7+3+14+1)/5=5.6五、实验总结通过本次实验，我们了解了最高响应比优先调度算法的原理和实现过程。
该调度算法能够有效提高作业的响应速度和用户体验，但在实际应用中也存在一些问题，比如容易出现饥饿现象，即一些低响应比的作业可能一直得不到调度。
在选择调度算法时，需要根据实际情况和需求来进行权衡和选择，最高响应比优先调度算法适用于对响应时间要求较高的场景，但在其他场景下可能不适用。
非抢占式高优先级调度算法
/*非抢占式高优先级调度算法（优先数越大级别越高）算法思想：在按进程达到时间由小到大的顺序输入进程信息后，先对其优先数进行排列，将最先到达的进程的到达时间设为开始时间，计算结束时间，然后对后面到达的时间与该进程的结束时间进行比较，如若小于该进程的结束时间，记录进程的个数，再对其优先数逐个进行比较，将优先数最大的提到前面，每次进程结束都要进行比较，得到执行序列，在依次输出结果*/#include<stdio.h>#define MAX 100struct hrfs{char name[10];float arrvitetime;float starttime;float servietime;float finishtime;int priority;//优先数int order;//进程执行次序int run_flag;//标记进程状态};hrfs p[MAX];int count;//排列到达时间//按到达时间与优先数计算执行序列void HRfs(){float temp_time=0;int i=0,j;int k,temp_count;int max_priority;max_priority=p[i].priority;j=1;while((j<count)&&(p[i].arrvitetime==p[j].arrvitetime)){if(p[j].priority>p[i].priority){max_priority=p[j].priority;i=j;}j++;}k=i;p[k].starttime=p[k].arrvitetime;//开始时间=达到时间p[k].finishtime=p[k].starttime+p[k].servietime;p[k].run_flag=1;temp_time=p[k].finishtime;p[k].order=1;temp_count=1;while(temp_count<count){max_priority=0;for(j=0;j<count;j++){//判断到达时间是否小于上一个进程的结束时间并且非处在运行状态if((p[j].arrvitetime<=temp_time)&&(!p[j].run_flag))//判断进程优先数是否大于最大优先数，如果大于，就将其值赋给max_priorityif(p[j].priority>max_priority){max_priority=p[j].priority;k=j;}}p[k].starttime=temp_time;p[k].finishtime=p[k].starttime+p[k].servietime;p[k].run_flag=1;temp_time=p[k].finishtime;temp_count++;p[k].order=temp_count;}}void input(){int i;printf("\n请输入进程名到达时间运行时间优先数，例如：a 0 100 1\n");for(i=0;i<count;i++){printf("进程%d的信息:",i+1);scanf("%s%f%f%d",p[i].name,&p[i].arrvitetime,&p[i].servietime,&p[i].priority);p[i].starttime=0;p[i].finishtime=0;p[i].order=0;p[i].run_flag=0;}}void print(){int i;float turn_round_time=0,f1,w=0;float right_turn_round_time;printf("\n-------------------------------进程完成信息------------------------------------\n");printf("进程名优先级达到时间运行时间开始时间结束时间周转时间带权周转时间运行次序\n");for(i=0;i<count;i++){f1=p[i].finishtime-p[i].arrvitetime;turn_round_time+=f1;right_turn_round_time=f1/p[i].servietime;w+=(f1/p[i].servietime);printf("%s %5d %10.2f %8.2f %8.2f %8.2f %8.2f %8.2f %8d\n",p[i].name,p[i].priority,p[i].a rrvitetime,p[i].servietime,p[i].starttime,p[i].finishtime,f1,right_turn_round_time,p[i].order);}printf("平均周转时间=%5.2f\n",turn_round_time/count);printf("平均带权周转时间=%5.2f\n",w/count);}void main(){printf("---------------------------非抢占式高优先级调度算法----------------------------\n");printf("进程个数:");scanf("%d",&count);input();HRfs();print();}。
高优先权优先调度算法c语言
高优先权优先调度算法c语言高优先权优先调度算法是一种常见的任务调度算法，其基本思想是按照任务的优先级从高到低进行排序，优先级高的任务优先执行。
下面是一个简单的用C语言实现高优先权优先调度算法的示例代码：```cinclude <>include <>struct task {int id; // 任务IDint priority; // 优先级int burst_time; // 执行时间};void swap(struct task a, struct task b) {struct task temp = a;a = b;b = temp;}void print_task(struct task task, int n) {printf("Task ID\tPriority\tBurst Time\n");for (int i = 0; i < n; i++) {printf("%d\t\t%d\t\t%d\n", task[i].id, task[i].priority, task[i].burst_time);}}void sort_task(struct task task, int n) {for (int i = 0; i < n-1; i++) {for (int j = i+1; j < n; j++) {if (task[i].priority < task[j].priority) {swap(&task[i], &task[j]);}}}}int main() {struct task task[5] = {{1, 3, 8},{2, 1, 4},{3, 2, 6},{4, 2, 5},{5, 4, 7}};int n = sizeof(task) / sizeof(struct task);printf("Original Task List:\n");print_task(task, n);sort_task(task, n);printf("Sorted Task List:\n");print_task(task, n);return 0;}```在这个示例代码中，我们定义了一个结构体`task`，用于表示每个任务的相关信息，包括任务ID、优先级和执行时间。
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printf("\nthe name of Process:");
scanf("%s",p->name);
printf("\nthe super of Process:");
scanf("%d",&p->super);
printf("\nthe time need:");
pr=pr->link;
}
}
disp(pr)
PCB *pr;
{
printf("\nqname\tstate\tsuper\tdtime\truntime\n");
printf("%s\t",pr->name);
printf("%c\t",pr->state);
printf("%d\t",pr->super);
#define getpcb(type)(type*)malloc(sizeof(type))
#define NULL 0
struct pcb
{
char name[10];
char state;
int super;
int ntime;
int rtime;
struct pcb*link;
} *ready=NULL,*p;
c=getchar();
}
input ()
{
int i,num;
char k;
clrscr();
printf("\ninput process number?");
scanf("%d",&num);
for(i=0;i<num;i++)
{
printf("\ninput the process No.%d:\n",i);
p=ready;
ready=p->link;
p->link=NULL;
p->state='R';
check();
running();
printf("\npress any key to continue...");
c=getchar();
}
printf("\n\n the process has been finished.\n");
typedef struct pcb PCB;
main()
{
int len,h=0;
char c;
input();
len=space();
while( (len!=0)&&(ready!=NULL) )
{
c=getchar();
h++;
printf("\nthe execute number:%d\n",h);
}
check()
{
PCB *pr;
printf("\n***Now the process running is:%s",p->name);
disp(p);
pr=ready;
printf("\n***Now the ready quenue is:\n");
while(pr!=NULL)
{
disp(pr);
printf("%d\t",pr->ntime);
printf("%d\t",pr->rtime);
printf("\n");
}
destory()
{
printf("\nprocess[%s] has finished:\n",p->name);
free(p);
}
scanf("%d",&p->ntime);priΒιβλιοθήκη tf("\n");
p->rtime=0;
p->state='W';
p->link=NULL;
sort();
}
}
int space()
{
int l=0;
PCB *pr=ready;
while(pr!=NULL)
{
l++;
pr=pr->link;
}
return(l);
实验要求：编写并调试一个模拟的进程调度程序，采用“最高优先数优先”调度算法对五个进程进行调度
设计思想：
“最高优先数优先”调度算法的基本思想是把cpu分配给就绪队列中优先数最高的进程。采用动态优先数，即优先数在创建进程时给定一个初始值，当进程获得一次cpu后其优先数就减少1。
源程序如下：
#include "stdio.h"