操作系统原理高优先权调度算法

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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。

操作系统原理高优先权调度算法

操作系统原理高优先权调度算法

《操作系统原理》课程设计报告书题目:高优先权调度算法学号:学生姓名:专业:指导教师:5月30日目录1 功能描述 (1)2 系统设计 (1)2.1总体设计 (1)2.2详细设计 (1)2.3程序运行流程图 (1)3 系统实现 (2)3.1程序代码 (3)4 系统测试与分析 (7)4.1程序运行开始界面见图2和图3 (7)4.2高优先权程序正常运行 (8)教师评分表 (13)1 功能描述先权是指在创建进程时所赋予的优先权,是可以随进程的推进或随其等待时间的增加而改变的,以便获得更好的调度性能。

高优先权优先调度算法可以使紧迫型作业进入系统后能得到优先处理。

此算法常被用于批处理系统,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。

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。

2 系统设计2.1总体设计验内容利用C语言来实现对N个进程采用动态优先权优先算法的进程调度。

优先数改变的原则:进程每运行一个时间片,优先数减1。

2.2详细设计1.在运行界面里输入进程名称,进程优先级和进程时间;2.每运行一个时间单位,作业的优先权级数减一;3.在运行出的用户界面中显示初始作业名,作业状态,优先权级数,需要服务的时间,已经运行的时间;4.每次调度前后显示作业队列;2.3程序运行流程图程序运行流程图见流程图13 系统实现用c++编写的高优先权调度算法算法。

3.1程序代码程序源代码如下:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>struct PCB{char p_name[20];int p_priority;int p_needTime;int p_runTime;char p_state;struct PCB* next;};void HighPriority();void RoundRobin();void Information();char Choice();struct PCB* SortList(PCB* HL);int main(){Information();char choice = Choice();switch(choice){case '1':system("cls");HighPriority();break;default:break;}system("pause");return 0;}void Information(){printf(" 按回车键进入演示程序");getchar();system("cls");}char Choice(){printf("\n\n");printf(" 1.演示最高优先数优先算法。

高优先权优先调度算法

高优先权优先调度算法
Output(head);
FPF(head);
}
}
/*需要两个指针p和q,这两个指针均往next方向移动,
移动的过程中保持p之前的key都小于选定的key,
p和q之间的key都大于选定的key,
那么当q走到末尾的时候便完成了一次支点的寻找。*/
PCB* GetPartion(PCB *pBegin, PCB *pEnd){
int priority = pBegin->priority;
while(n--){
PCB *q=(PCB *)malloc(sizeof(PCB));q->PID=pid;q->Pname=pname;
q->state=true;// true代表未被执行
q->arrive_time=rand() % MAX_POSSIBILITY;//初始化到达时间
q->serve_time=rand() % MAX_POSSIBILITY;//随机产生进程服务时间
int t;char ch;bool f;
t=a->PID;
a->PID=b->PID;
b->PID=t;
ch=a->Pname;a->Pname=b->Pname;b->Pname=ch;
f=a->state;a->state=b->state;b->state=f;
t=a->arrive_time;a->arrive_time=b->arrive_time;b->arrive_time=t;
int sum;//头结点用于存放进程的总个数
int PID;//进程号

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。

高优先级调度算法

高优先级调度算法

高优先级调度算法
高优先级调度算法是一种常见的进程调度算法,它的主要目的是优先
处理高优先级的进程,以保证系统的响应速度和效率。

在高优先级调
度算法中,系统会根据进程的优先级来决定进程的执行顺序,优先级
高的进程会被先执行,而优先级低的进程则会被推迟执行。

高优先级调度算法的优点在于能够保证系统的响应速度和效率,尤其
是在处理高优先级任务时,能够及时响应用户的请求,提高用户体验。

此外,高优先级调度算法还能够避免低优先级进程长时间占用CPU资源,从而保证系统的稳定性和安全性。

然而,高优先级调度算法也存在一些缺点。

首先,如果系统中存在大
量的高优先级进程,那么低优先级进程的执行可能会被推迟,从而导
致低优先级进程的响应速度变慢。

其次,如果系统中存在恶意进程或
者病毒程序,那么它们可能会通过提高自身的优先级来占用系统资源,从而影响其他进程的正常执行。

为了克服高优先级调度算法的缺点,可以采用一些优化措施。

例如,
可以设置进程的最大执行时间,避免某些进程长时间占用CPU资源。

此外,还可以采用动态优先级调度算法,根据进程的实际执行情况来
动态调整进程的优先级,从而保证系统的稳定性和安全性。

总之,高优先级调度算法是一种常见的进程调度算法,它能够保证系统的响应速度和效率,但也存在一些缺点。

为了克服这些缺点,需要采取一些优化措施,从而保证系统的稳定性和安全性。

操作系统原理高优先权调度算法

操作系统原理高优先权调度算法

操作系统原理高优先权调度算法操作系统是计算机系统的核心软件之一,它负责管理和协调计算机硬件和软件资源,提供给用户和应用程序一个可用的、高效的运行环境。

在操作系统中,高优先权调度算法是一种重要的调度策略,它用于分配和安排任务的执行顺序,以确保高优先级的任务能够快速响应和得到及时处理。

高优先权调度算法基于任务优先级的概念,每个任务都有一个优先级值,表示其重要性和紧急程度。

较高优先级的任务被操作系统给予更高的执行优先级,以便尽快完成。

在高优先权调度算法中,任务被分为多个优先级队列,每个队列对应一个优先级。

当任务就绪并等待执行时,操作系统根据任务的优先级选择执行哪个队列中的任务。

具体的高优先权调度算法有很多种,下面介绍一些常见的算法。

1.先来先服务(FCFS)调度:按照任务到达的顺序来安排执行,不考虑任务优先级,适用于简单的环境。

但是,它没有考虑任务优先级,可能导致低优先级任务长时间等待。

2.优先级调度:根据任务的优先级来调度,优先级高的任务先被执行。

可以将任务分为多个队列,每个队列对应一个优先级,每个队列按照先进先出(FIFO)方式执行任务。

但是,优先级调度容易导致低优先级任务饥饿现象,高优先级任务可能长时间占用CPU资源。

3.最短进程优先(SJF)调度:选择估计运行时间最短的任务先执行,可以最大程度地提高系统的响应时间和吞吐量。

但是,需要准确地估计任务的运行时间,误差较大会导致系统性能下降。

4. 时间片轮转调度:将CPU的执行时间分为若干个时间片(如10ms),每个任务在一个时间片内执行,时间片用完后,任务被挂起,按照轮转的方式选择下一个任务执行。

适用于多任务环境,可以确保每个任务都能得到执行。

但是,在任务切换的过程中,会有一定的开销。

5.最短剩余时间优先(SRTF)调度:在SJF调度的基础上,动态选择剩余执行时间最短的任务进行调度,以获得更好的性能。

但是,需要频繁地更新任务的剩余执行时间,增加了系统的开销。

最高优先级别调度算法 -回复

最高优先级别调度算法 -回复

最高优先级别调度算法-回复最高优先级调度算法,也称为抢占式调度算法,是一种操作系统调度算法,它根据进程的优先级决定下一步执行哪个进程。

本文将逐步解释最高优先级调度算法的实现、优缺点以及适用场景。

1. 算法原理:最高优先级调度算法将每个进程分配一个优先级,优先级越高的进程越有可能被调度执行。

当系统调度程序决定从运行状态切换到就绪状态时,它将首先选择具有最高优先级的进程运行。

如果当前运行的进程的优先级低于新到达就绪队列中某个进程的优先级,系统将抢占正在运行的进程,并切换到优先级更高的进程执行。

2. 实现步骤:a. 确定进程优先级:每个进程需要被赋予一个优先级值。

通常,优先级在进程创建时被分配,并且可以根据进程的重要性和紧迫性进行调整。

b. 初始化调度队列:将所有就绪进程按照优先级顺序放入就绪队列。

c. 选择最高优先级进程:当系统准备调度进程时,它将从就绪队列中选择具有最高优先级的进程。

d. 执行选中的进程:将所选的进程从就绪队列移到运行队列,并将其执行。

3. 优点:a. 响应时间快:最高优先级调度算法可以及时响应优先级最高的进程,确保重要任务快速执行。

b. 高效性:优先级高的进程更有可能被调度执行,使系统能够更高效地利用资源。

4. 缺点:a. 饥饿问题:当某个进程的优先级始终高于其他进程时,其他进程可能会长时间等待,导致饥饿问题。

b. 偏向性:如果有太多优先级较高的进程,系统可能会过度调度这些进程,导致优先级较低的进程长时间等待。

5. 适用场景:最高优先级调度算法适用于以下情况:a. 实时系统:在实时系统中,任务需要根据其重要性和紧迫性被快速执行。

b. 紧急任务:对于紧急任务,需要尽快完成,以避免可能出现的问题。

总结:最高优先级调度算法通过根据进程的优先级来决定下一个执行的进程,实现了快速响应和高效利用资源的效果。

然而,它也存在饥饿问题和偏向性的缺点。

最高优先级调度算法适用于实时和紧急任务的场景。

在实际应用中,操作系统需要根据具体系统要求和任务特点选择合适的调度算法。

高响应比优先调度算法例题详解

高响应比优先调度算法例题详解

高响应比优先调度算法是计算机操作系统中常用的一种调度算法,它能够在多个进程同时竞争CPU资源的情况下,按照一定的规则为这些进程分配CPU时间,以实现优化系统性能的目的。

下面我们将从算法的基本原理、适用场景和实例分析等几个方面,详细解读高响应比优先调度算法。

一、算法的基本原理高响应比优先调度算法是一种非抢占式的调度算法,它根据进程的等待时间和服务时间来确定优先级,从而确定下一个执行的进程。

其基本原理可以概括为以下几点:1. 等待时间越长的进程,其优先级越高。

这是因为等待时间长的进程意味着它已经等待了很久,需要尽快得到CPU资源来执行。

2. 服务时间越短的进程,其优先级越高。

这是因为服务时间短的进程意味着它执行完成的可能性更大,因此应该优先得到CPU资源执行。

二、算法的适用场景高响应比优先调度算法适用于以下场景:1. 系统中的进程具有不同的优先级,需要根据优先级来确定下一个执行的进程。

2. 系统需要尽可能减少进程的等待时间,提高系统的响应速度。

三、例题详解接下来,我们将通过一个具体的例题来详细解读高响应比优先调度算法的应用和具体操作步骤。

假设系统中有3个进程,它们的进程控制块(PCB)信息如下:进程A:等待时间10ms,服务时间20ms进程B:等待时间5ms,服务时间15ms进程C:等待时间8ms,服务时间10ms我们将按照高响应比优先调度算法的原理来确定下一个执行的进程。

1. 计算每个进程的响应比。

响应比的计算公式为(等待时间+服务时间)/服务时间。

进程A:(10+20)/20=1.5进程B:(5+15)/15=1.33进程C:(8+10)/10=1.82. 根据计算得到的响应比来确定下一个执行的进程。

显然,进程C的响应比最高,所以应该被选为下一个执行的进程。

3. 当进程C执行完成后,再按照相同的方法来确定下一个执行的进程,直至所有进程执行完成。

通过以上例题的详解,我们可以清晰地了解高响应比优先调度算法的具体应用操作步骤和执行流程,以及在实际场景中的效果和影响。

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《操作系统原理》课程设计报告书题目:高优先权调度算法学号:学生姓名:专业:指导教师:5月30日目录1 功能描述 (1)2 系统设计 (1)2.1总体设计 (1)2.2详细设计 (1)2.3程序运行流程图 (1)3 系统实现 (2)3.1程序代码 (3)4 系统测试与分析 (7)4.1程序运行开始界面见图2和图3 (7)4.2高优先权程序正常运行 (8)教师评分表 (13)1 功能描述先权是指在创建进程时所赋予的优先权,是可以随进程的推进或随其等待时间的增加而改变的,以便获得更好的调度性能。

高优先权优先调度算法可以使紧迫型作业进入系统后能得到优先处理。

此算法常被用于批处理系统,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。

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。

2 系统设计2.1总体设计验内容利用C语言来实现对N个进程采用动态优先权优先算法的进程调度。

优先数改变的原则:进程每运行一个时间片,优先数减1。

2.2详细设计1.在运行界面里输入进程名称,进程优先级和进程时间;2.每运行一个时间单位,作业的优先权级数减一;3.在运行出的用户界面中显示初始作业名,作业状态,优先权级数,需要服务的时间,已经运行的时间;4.每次调度前后显示作业队列;2.3程序运行流程图程序运行流程图见流程图13 系统实现用c++编写的高优先权调度算法算法。

3.1程序代码程序源代码如下:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>struct PCB{char p_name[20];int p_priority;int p_needTime;int p_runTime;char p_state;struct PCB* next;};void HighPriority();void RoundRobin();void Information();char Choice();struct PCB* SortList(PCB* HL);int main(){Information();char choice = Choice();switch(choice){case '1':system("cls");HighPriority();break;default:break;}system("pause");return 0;}void Information(){printf(" 按回车键进入演示程序");getchar();system("cls");}char Choice(){printf("\n\n");printf(" 1.演示最高优先数优先算法。

");printf(" 按1继续:");char ch = getchar();return ch;system("cls");}void HighPriority(){struct PCB *processes, *pt;//pt作为临时节点来创建链表,使用for语句,限制进程数为5个processes = pt = (struct PCB*)malloc(sizeof(struct PCB));for (int i = 0; i != 5; ++i){struct PCB *p = (struct PCB*)malloc(sizeof(struct PCB));printf("进程号No.%d:\n", i);printf("输入进程名:");scanf("%s", p->p_name);printf("输入进程优先数:");scanf("%d", &p->p_priority);printf("输入进程运行时间:");scanf("%d", &p->p_needTime);p->p_runTime = 0;p->p_state = 'W';p->next = NULL;pt->next = p;pt = p;printf("\n\n");}getchar(); //接受回车//processes作为头结点来存储链表processes = processes->next;int cases = 0;struct PCB *psorted = processes;while (1){pt = processes;//对链表按照优先数排序//psorted用来存放排序后的链表psorted = SortList(psorted);printf("The execute number: %d\n\n", cases);printf("**** 当前正在运行的进程是:%s\n", psorted->p_name);psorted->p_state = 'R';printf("qname state super ndtime runtime\n");printf("%s\t%c\t%d\t%d\t%d\t\n\n", psorted->p_name, psorted->p_state, psorted->p_priority, psorted->p_needTime, psorted->p_runTime);pt->p_state = 'W';psorted->p_runTime++;psorted->p_priority--;printf("**** 当前就绪状态的队列为:\n\n");//pt指向已经排序的队列pt = psorted->next;while (pt != NULL){printf("qname state super ndtime runtime\n");printf("%s\t%c\t%d\t%d\t%d\t\n\n", pt->p_name, pt->p_state, pt->p_priority, pt->p_needTime, pt->p_runTime);pt = pt->next;}//pt指向已经排序的链表,判断链表是否有已用时间啊等于需要时间的pt = psorted;struct PCB *ap;ap = NULL; //ap指向pt的前一个节点while (pt != NULL){if (pt->p_needTime == pt->p_runTime){if (ap == NULL){pt = psorted->next;psorted = pt;}elseap->next = pt->next;}ap = pt;pt = pt->next;}if (psorted->next == NULL)getchar();}}struct PCB* SortList(PCB* HL){struct PCB* SL;SL = (struct PCB*)malloc(sizeof(struct PCB));SL = NULL;struct PCB* r = HL;while (r != NULL){struct PCB* t = r->next;struct PCB* cp = SL;struct PCB* ap = NULL;while (cp != NULL){if (r->p_priority > cp->p_priority)break;else{ap = cp;cp = cp->next;}}if (ap == NULL){r->next = SL;SL = r;}else{r->next = cp;ap->next = r;}r = t;}return SL;}4 系统测试与分析经过测试运行正常,可以达到预期的输出结果。

4.1程序运行开始界面见图2和图3图2图34.2高优先权程序正常运行输入进程名输入5个进程名、优先数、运行时间,然后程序自动从就绪队列中选择优先级高的进程运行优先执行,一直到所有进程全部运行完毕。

具体的见图4—图12。

图4图5 图6图7 图8图9 图10图11 图12教师评分表。

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