操作系统常见的进程调度算法

本文介绍了常见的进程调度算法,包括先来先去服务、时间片轮转法、最短进程优先等,并详细解释了每种算法的工作原理及适用场景。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

调度算法是指:根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法。常见的进程调度算法有:

  1.先来先去服务

  2.时间片轮转法

  3.多级反馈队列算法

  4.最短进程优先

  5.最短剩余时间优先

  6.最高响应比优先

  7.多级反馈队列调度算法

一、先来先去服务

  先来先去服务调度算法是一种最简单的调度算法,也称为先进先出或严格排队方案。当每个进程就绪后,它加入就绪队列。当前正运行的进程停止执行,选择在就绪队列中存在时间最长的进程运行。该算法既可以用于作业调度,也可以用于进程调度。先来先去服务比较适合于常作业(进程),而不利于段作业(进程)。

二、时间片轮转法

  轮转法是基于适中的抢占策略的,以一个周期性间隔产生时钟中断,当中断发生后,当前正在运行的进程被置于就绪队列中,然后基于先来先去服务策略选择下一个就绪作业的运行。这种技术也称为时间片,因为每个进程再被抢占之前都给定一片时间。

三、最短进程优先

  最短进程优先是一个非抢占策略,他的原则是下一次选择预计处理时间最短的进程,因此短进程将会越过长作业,跳至队列头。该算法即可用于作业调度,也可用于进程调度。但是他对长作业不利,不能保证紧迫性作业(进程)被及时处理,作业的长短只是被估算出来的。

四、最短剩余时间优先

  最短剩余时间是针对最短进程优先增加了抢占机制的版本。在这种情况下,进程调度总是选择预期剩余时间最短的进程。当一个进程加入到就绪队列时,他可能比当前运行的进程具有更短的剩余时间,因此只要新进程就绪,调度程序就能可能抢占当前正在运行的进程。像最短进程优先一样,调度程序正在执行选择函数是必须有关于处理时间的估计,并且存在长进程饥饿的危险。

五、最高响应比优先

根据比率:R=(w+s)/s (R为响应比,w为等待处理的时间,s为预计的服务时间)

  如果该进程被立即调用,则R值等于归一化周转时间(周转时间和服务时间的比率)。R最小值为1.0,只有第一个进入系统的进程才能达到该值。调度规则为:当前进程完成或被阻塞时,选择R值最大的就绪进程,它说明了进程的年龄。当偏向短作业时,长进程由于得不到服务,等待时间不断增加,从而增加比值,最终在竞争中赢了短进程。

  和最短进程优先、最短剩余时间优先一样,使用最高响应比策略需要估计预计服务时间。

六、反馈法

  如果没有关于进程相对长度的任何信息,则最短进程优先,最短剩余时间、最高响应优先比都不能使用。另一种导致偏向短作业的方法是处罚运行时间较长的作业,换句话说,如果不能获得剩余的执行时间,那就关注已执行了的时间。

  方法为:调度基于被抢占原则(按时间片)并使用动态优先级机制。当一个进程第一次进入系统中时,他被放置在一个优先级队列中,当第一次被抢占后并返回就绪状态时,它被放置在下一个低优先级队列中,在随后的时间里,每当被抢占时,他被降级到下一个低优先级队列中。一个短进程很快被执行完,不会在就绪队列中降很多级,一个长进程会逐渐降级。因此先到的进程和短进程优先于长进程和老进程。在每个队列中,除了优先级在最低的队列中之外,都是用简单的先来先去服务机制,一旦一个进程处于优先级最低的队列中,它就不可能在降级,但会重复的返回该队列,直到运行结束。因此,该队列课按照轮转方式调度。

 七、多级反馈队列调度算法

  多级反馈队列算法,不必事先知道各种进程所需要执行的时间,他是当前被公认的一种较好的进程调度算法。其实施过程如下:

  1)设置多个就绪队列,并为各个队列赋予不同的优先级。在优先权越高的队列中,为每个进程所规定的执行时间片就越小。

  2)当一个新进程进入内存后,首先放入第一队列的末尾,按照先来先去原则排队等候调度。如果他能在一个时间片中完成,便可撤离;如果未完成,就转入第二队列的末尾,同样等待调度.....如此下去,当一个长作业(进程)从第一队列依次将到第n队列(最后队列)后,便按第n队列时间片轮转运行。

  3)仅当第一队列空闲的时候,调度程序才调度第二队列中的进程运行;仅当第1到(i-1)队列空时,才会调度第i队列中的进程运行,并执行相应的时间片轮转。

  4)如果处理机正在处理第i队列中某进程,又有新进程进入优先权较高的队列,则此新队列抢占正在运行的处理机,并把正在运行的进程放在第i队列的队尾。

 

转载于:https://www.cnblogs.com/qingjiaowoxiaoxioashou/p/6279804.html

1. 实验目的 调度的实质是操作系统按照某种预定的策略来分配资源。进程调度的目的是分配CPU资源。由于进程调度程序执行的频率很高,因此调度算法的好坏直接影响到操作系统的性能。本实验的目的是编程模拟实现几种常用进程调度算法,通过对几组进程分别使用不同的调度算法,计算进程的平均周转时间和平均带权周转时间,比较各种算法的性能优劣。 2. 实验原理 [1]. 进程调度算法描述 进程调度算法包括先来先服务调度算法短作业时间优先(抢占式和非抢占式)、高响应比调度算法4种。(每个人必须做FCFS,然后在后面的三种中任选一种,即每个人必须做2种调度算法的模拟。) [2]. 衡量算法性能的参数 计算进程的平均周转时间和平均带权周转时间。 3. 实验内容 (1)编程实现本实验的程序,要求: [1]. 建立进程进程控制块,进程控制块至少包括: a) 进程名称; b) 进程需要执行时间; c) 进入就绪队列时间; d) 进程执行开始时间 e) 进程执行结束时间 [2]. 编程实现调度算法。 [3]. 进程及相关信息的输入。这些信息可以直接从键盘上输入,也可以从文件读取。 [4]. 时间片与时间流逝的模拟。本实验需要对算法的执行计时,程序应该提供计算时间的方法。一种简单的方法是使用键盘,比如每敲一次空格代表一个时间片的流逝。另一种方法是使用系统时钟。 [5]. 一组进程序列执行完毕,打印出结果信息。程序需要计算出每个进程的开始执行时间、结束时间、周转时间和带权周转时间,并为整个进程序列计算平均周转时间和平均带权周转时间。程序将计算结果按一定的格式显示在计算机屏幕上或输出到文件中。打印出进程调度顺序图。 [6]. 实现数据在磁盘文件上的存取功能。 (2)对下列就绪进程序列分别使用上面的几种算法进行调度,计算每种算法下的平均周转时间和平均带权周转时间。 进程号 到达时间 要求执行时间 0 0 1 1 1 35 2 2 10 3 3 5 4 6 9 5 7 21 6 9 35 7 11 23 8 12 42 9 13 1 10 14 7 11 20 5 12 23 3 13 24 22 14 25 31
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值