动态优先级调度算法的特点与实现

使用动态优先权的进程调度算法的模拟

使用动态优先权的进程调度算法的模拟动态优先权（Dynamic Priority）调度算法是一种根据进程的行为动态调整其优先级的调度算法。

它是对静态优先权调度算法的一种改进，能够更加灵活和有效地调度进程。

下面我将通过模拟的方式详细介绍动态优先权调度算法。

在动态优先权调度算法中，每个进程都有一个初始优先级，等待时间越长，优先级越高。

当进程开始执行时，系统根据其行为调整它的优先级。

假设有五个进程ReadyQueue={P1, P2, P3, P4, P5}，它们的初始优先级分别为{10, 20, 30, 40, 50}。

每个进程的服务时间分别为{6, 7, 8, 9, 10}。

1.初始化阶段：-进程P1开始执行，系统将其优先级设置为初始优先级减去正在运行的时间。

-正在运行的时间是指进程执行过程中已经消耗的时间。

2.执行阶段：-进程P1运行6个时间单位后，它已经完成了自己的服务时间。

这时，系统将调度下一个优先级最高的进程P5运行。

-进程P5开始执行，系统将其优先级设置为初始优先级减去正在运行的时间。

因为P5执行是第一次运行，所以其正在运行的时间为0。

-进程P5运行10个时间单位后，它也完成了自己的服务时间。

3.更新优先级阶段：-进程P5完成后，进程P2开始执行，系统将其优先级设置为初始优先级减去正在运行的时间。

-进程P2运行7个时间单位后，它完成了自己的服务时间。

4.重新排序阶段：-进程P3开始执行，系统将其优先级设置为初始优先级减去正在运行的时间。

-进程P3运行8个时间单位后，它也完成了自己的服务时间。

5.最后的执行阶段：-进程P4开始执行，系统将其优先级设置为初始优先级减去正在运行的时间。

-进程P4运行9个时间单位后，完成了自己的服务时间。

至此，所有的进程都已经完成了它们的服务时间。

动态优先权调度算法的核心思想是，等待时间越长，优先级越高。

这样做的原因是为了避免饥饿的产生，即一些低优先级的进程因为等待时间太长而无法得到运行。

实验三使用动态优先权的进程调度算法的模拟

实验三使用动态优先权的进程调度算法的模拟概述：在计算机操作系统中，进程调度算法是一种非常重要的组成部分。

进程调度算法决定了系统中各个进程的执行顺序和时间分配，直接影响到系统的性能和资源利用率。

本实验将模拟一种动态优先权的进程调度算法，通过动态地调整进程的优先级来控制执行顺序。

实验目的：1.理解动态优先权的进程调度算法的原理；2.掌握模拟进程的创建、调度和执行的方法；3.通过实验模拟，对进程调度算法的性能进行评估。

实验背景：动态优先权的进程调度算法是基于进程优先级的调度算法。

每个进程被赋予一个初始优先级，随着时间的推移，根据进程的行为和状态，动态地调整进程的优先级。

实验实施步骤：1.定义进程的数据结构，包括进程ID、进程优先级、进程状态等信息；2.创建多个进程，并初始化前述的进程数据结构；3.模拟进程的执行过程，按照一定的规则和时间片来调度执行进程；4.根据进程的行为和状态，动态地调整进程的优先级；5.模拟多轮进程调度，记录进程的执行情况和性能指标；6.结果分析和实验总结。

实验具体实施：1.定义进程的数据结构：进程的数据结构可以使用类或者结构体来定义，包括进程ID（PID）、进程优先级（priority）、进程状态（state）等字段。

进程状态可以包括"就绪"、"运行"和"完成"等状态。

2.创建多个进程：创建多个进程，并为每个进程初始化进程数据结构，包括PID、priority和state等字段。

可以使用数组、链表或队列等数据结构来管理多个进程的信息。

3.模拟进程的执行过程：在模拟的过程中，将进程按照一定的规则和时间片来调度执行。

可以采用循环方式，循环执行每个进程的一小段代码，模拟进程在CPU上的执行过程。

4.动态地调整进程的优先级：根据进程的行为和状态，动态地调整进程的优先级。

例如，当进程执行完成后，将其优先级降低；当进程等待很长时间后，在没有获得CPU资源的情况下，将其优先级提高。

动态高优先权优先调度

实验三动态高优先权优先调度
实验内容：
模拟实现动态高优先权优先（若数值越大优先权越高，每运行一个时间单位优先权-n，若数值越小优先权越高，没运行一个时间单位优先权+n），具体如下：
设置作业体：作业名，作业的到达时间，服务时间，初始优先权，作业状态（W——等待,R ——运行,F——完成），作业间的链接指针
作业初始化：由用户输入作业名、服务时间、初始优先权进行初始化，同时，初始化作业的状态为W。

显示函数：在作业调度前、调度中和调度后进行显示。

排序函数：对就绪状态的作业按照优先权排序。

优先权相同时进入等待队列时间早的作业在前。

注意考虑到达时间
调度函数：每次从等待队列队首调度优先权最高的作业执行，状态变化。

并在执行一个时间单位后优先权变化，服务时间变化，状态变化。

当服务时间为0时，状态变为
F。

删除函数：撤销状态为F的作业。

实验要求：
1、测试数据可以随即输入或从文件中读入。

2、必须要考虑到作业的到达时间
3、最终能够计算每一个作业的周转时间。

优先级调度算法原理和短进程优先调度算法原理

一、优先级调度算法原理优先级调度算法是一种用于操作系统中的进程调度的算法。

该算法根据每个进程的优先级来决定它在CPU上的执行顺序。

优先级通常是一个整数值，较小的优先级值表示较高的优先级。

当一个进程需要被调度时，系统会选择具有最高优先级的进程来执行。

1.1 优先级调度算法的工作原理在优先级调度算法中，每个进程被分配一个优先级值。

当系统需要选择一个进程来执行时，它会选择具有最高优先级的进程。

如果有多个进程具有相同的最高优先级，那么系统可能会根据其他因素来进行决策，比如先到先服务（FIFO）的原则。

1.2 优先级调度算法的特点优先级调度算法的特点是能够根据进程的优先级来进行调度，从而有效地提高系统的响应速度。

然而，如果进程的优先级分配不合理，可能会导致低优先级的进程长时间得不到执行的机会，造成饥饿现象。

1.3 优先级调度算法的应用场景优先级调度算法通常适用于对实时性要求较高的系统，比如多媒体应用或者交互式应用。

在这些系统中，需要优先处理一些关键的任务，以确保系统的响应速度和稳定性。

二、短进程优先调度算法原理短进程优先调度算法是一种按照进程需要的CPU时间长度进行调度的算法。

该算法先选择需要运行时间最短的进程来执行，从而能够有效地提高系统的吞吐量和响应速度。

2.1 短进程优先调度算法的工作原理在短进程优先调度算法中，系统会根据每个进程需要运行的时间长度来进行调度。

当系统需要选择一个进程来执行时，它会选择需要运行时间最短的进程。

这样可以确保每个进程都能够及时得到执行，并且能够有效地提高系统的吞吐量和响应速度。

2.2 短进程优先调度算法的特点短进程优先调度算法的特点是能够有效地提高系统的吞吐量和响应速度。

由于选择运行时间最短的进程来执行，可以确保每个进程都能够及时得到执行，从而减少了平均等待时间和平均周转时间。

2.3 短进程优先调度算法的应用场景短进程优先调度算法通常适用于需要平衡系统的吞吐量和响应速度的场景，比如多用户系统或者交互式系统。

优先级调度算法原理和短进程优先调度算法原理

优先级调度算法原理和短进程优先调度算
法原理
优先级调度算法原理：
优先级调度算法是一种根据进程优先级来确定调度顺序的调度算法。

每个进程被赋予一个优先级，优先级越高的进程越先被调度执行。

进程的优先级可以根据进程的重要性、紧急程度、资源需求等因素来确定。

优先级调度算法可以确保高优先级进程得到更多的CPU时间片，从而提高系统的响应速度和吞吐量。

优先级调度算法的原理如下：
1. 每个进程被分配一个优先级，通常用一个整数来表示，数值越小表示优先级越高。

2. 当系统中有多个就绪进程时，调度程序会选择优先级最高的进程进行执行。

3. 如果有两个或多个进程具有相同的优先级，则可以使用其他调度算法来决定哪个进程先执行，如先来先服务（FCFS）或时间片轮转法等。

短进程优先调度算法原理：
短进程优先调度算法是一种根据进程的执行时间长短来确定调度顺序的调度算法。

执行时间较短的进程会被优先调度执行，以减少平均等待时间和提高系统的响应速度。

短进程优先调度算法的原理如下：
1. 每个进程被分配一个执行时间，通常用一个整数来表示，执行时间越短表示优先级越高。

2. 当系统中有多个就绪进程时，调度程序会选择执行时间最短的进程进行执行。

3. 如果有两个或多个进程具有相同的执行时间，则可以使用其
他调度算法来决定哪个进程先执行，如先来先服务（FCFS）或时间片轮转法等。

短进程优先调度算法的优点是能够最大程度地减少平均等待时间，提高系统的响应速度。

然而，该算法可能会导致长时间执行的进程等待时间过长，产生饥饿现象。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的调度算法来平衡各种因素。

基于时延的动态优先级调度算法

第２卷１
第２期
计算机技术与发展
ＣＯＭＰＵＴＥＴＥＲＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＤＥＶＥＬＭＥＮＴＯＰ
２１０１年２月
Ｖｏ．１Ｎｏ２１２．Ｆｅ．２ｂ０１１
基于时延的动态优先级调度算法
张登银，扬扬，许蒋娟
ｓｈｄｌｇ（Ｄ）ｃｍｂｍｎｅｔｈｐａｄｐｏｔ，ａｖｎｅｌ～ａｅｎｍｉＰｉｒｙＱｅｅＳｈｄｌｇ（Ｐ）ａｏｃｅｕｉｎＢＳ，ｏｉｇｔｍｅｃｉｎｒｒｙｄａｃｓａｂｓｄＤｙａｃｒｉｕｕｃｅｕｉｈｉｉｉＤｅｙｏｔｎＤＤＱＳｌ — ｇ
Ｄｅａ－ａｅｎｍｉＰｉｒｔｅｅＳｈｄｌｇｌｙＢｓｄＤｙａｃｒｏｉＱｕｕｃｅｕｉｙｎ
ＺＨＡＮＧｅｇ—ｙｎ，ＤｎｉＸＵａｇ～ｙｎｇ，ＩＹｎａＪＡＮＧｕｎＪａ
（ｏｌｅｏｏｕｅ，ａｊｇＵｉｅｓｙｏＰｓｎｅｃｍｍｕｉａｏｓＮａｊｇ２００，ｈｎ）ＣｌｇｆｍｐｔＮｎｉｎｖｒｔｆｏｔａｄＴｌｏｅＣｒｎｉｓｅｎｃｔｎ，ｎｉ１０３Ｃｉａｉｎ
Ｋｅｒｓ：ｕｕｃｅｕｉｇ；ｅａｄｎｍｉｒｒｔｙｗｏｄｑｅｅｓｈｄｌｎｄｌｙ；ｙａｃｐｏｙｉｉ
Ｏ引言
调度 …是解决多个业务竞争共享资源问题的有效手段。现有的调度算法根据调度规则可分为以下几类：于区分业务优先级服务 ’ 基于动态双向优先基、级、比例区分算法和基于离散粒子群等。先进

进程调度最高优先数度算法

进程调度最高优先数度算法最高优先数度算法是一种使用优先级进行进程调度的算法，优先级分为静态优先级和动态优先级。

静态优先级是在进程创建时分配的，而动态优先级是在运行过程中根据进程行为和时间片消耗动态调整的。

最高优先数度算法的基本思想是根据进程的优先级来进行调度，优先数越大，优先级越高。

当有多个进程处于就绪状态时，调度器会选择优先数最高的进程来执行，直到该进程阻塞、退出或者时间片用完，才会选择下一个优先数最高的就绪进程继续执行。

最高优先数度算法的优点是可以确保高优先级进程的及时响应，缩短进程的等待时间。

然而，如果没有合适的机制来防止低优先级进程饥饿，那么高优先级进程可能会长时间占用CPU资源，导致低优先级进程无法得到运行。

为了解决低优先级进程饥饿的问题，最高优先数度算法引入了动态优先级的概念。

动态优先级是在进程运行过程中根据进程行为和时间片消耗动态调整的。

具体来说，当一个进程被调度执行时，它的动态优先级会减少，反之亦然。

这样，长时间运行的进程的动态优先级会逐渐降低，使得其他低优先级的进程有机会被调度执行。

最高优先数度算法的实现通常使用优先级队列来管理就绪队列中的进程。

每次选择优先级最高的进程执行，并根据具体实现更新进程的动态优先级。

当进程被阻塞或退出时，其优先级会被重置，以允许其他进程有机会执行。

总之，最高优先数度调度算法通过使用优先级来决定进程的执行顺序，以确保高优先级进程的及时响应。

通过引入动态优先级机制，可以防止低优先级进程饥饿。

然而，该算法也存在问题，如高优先级进程长时间占用CPU资源可能导致低优先级进程无法得到运行。

因此，在实际应用中需要根据具体情况来选择合适的调度算法以平衡各种需求。

常用进程调度算法的分析与评价

常用进程调度算法的分析与评价袁飞1（黄石理工学院数理学院湖北黄石435003）摘要：调度也称dispatcher 这是内核的主要职责之一就是决定该轮到哪个任务运行了多数实时内核是基于优先级调算法的每个任务根据其重要程度的不同被赋予一定的优先级基于优先级的调度法指CPU 总是让处在就绪态的优先级最高的任务先运行然而究竟何时让高优先级任务掌握CPU 的使用权有两种不同的情况这要看用的是什么类型的内核是非占先式还是占先式的内核本文详细地讨论了四种常用进程调度算法的基本思想，并对其进行了分析和评价。

关键词进程调度算法，分析，评价1 引言进程调度是系统内部的低级调度，进程调度的策略通常有先来先服务算法、时间片轮转算法、最高优先权优先调度算法、最短进程优先调度算法等。

衡量进程调度性能通常需要从定性和定量两个方面来综合考虑。

2 进程调度算法评价依据进程调度性能的衡量方法可以分为定性和定量两种，在定性衡量方面，首先是调度的安全性。

比如，一次进程调度是否可能引起数据结构的破坏等。

这要求对调度时机的选择和保存CPU现场十分小心。

另外，系统开销也是衡量进程调度的一个重要指标，由于调度程序的执行涉及到多个进程的上下文切换，如果调度策略过于繁琐和复杂，将会耗去较大的系统开销。

这在用户进程调度系统调用较多的情况下，将会造成响应时间大幅度增加。

进程调度的定量评价包括CPU的利用率评价、进程在就绪队列中的等待时间与执行时间之比等。

实际上，由于进程进入就绪队列的随机模型很难确定，而且进程上下文切换等也将影响进程的执行效率，从而对进程调度进行解析是很困难的，一般情况下，大多利用模拟或测试系统响应时间的方法来评价进程调度的性能。

3 四种常用进程调度算法的分析与评价3.1 先来先服务算法3.1.1 算法思想该算法思想是按照进入就绪队列的先后次序来分配处理机。

FCFS采用非剥夺调度方式，即一旦某个进程占有处理机，就一直运行下去，直到该进程完成其工作或因等待某一事件而不能继续执行时才释放处理机。