优先级调度算法

优先级调度算法
优先级调度算法

算法设计思想:

(1) 假定系统有五个进程,每一个进程用一个进程控制块PCB来代表,进程控制块的格式为:

进程名

指针

要求运行时间

等待时间

响应比

状态

其中,进程名——作为进程的标识,假设五个进程的进程名分别为P1,P2,P3,P4,P5。

指针——按优先数的大小把五个进程连成队列,用指针指出下一个进程的进程控制块的首地址,最后一个进程中的指针为“0”。

要求运行时间——假设进程需要运行的单位时间数。

等待时间——自最近一次调度运行至今等待的时间数,当进程被调度时等待时间清零。

响应比——进程调度程序运行前计算每个进程的响应比,调度时总是选取响应比大的进程先执行,每次执行一个固定的时间片。

状态——可假设有两种状态,“就绪”状态和“结束”状态。五个进程的初始状态都为“就绪”,用“R”表示,当一个进程运行结束后,它的状态为“结束”,用“E”表示。

(2) 在每次运行你所设计的处理器调度程序之前,为每个进程任意确定它的“等待时间”和“要求运行时间”。

(3) 为了调度方便,把五个进程按给定的响应比从大到小连成队列。用一单元指出队首进程,用指针指出队列的连接情况。例:

队首标志

K2

K1 P1 K2 P2 K3 P3 K4 P4 K5 P5

0 K4 K5 K3 K1

2 3 1 2 4

1 5 3 4 2

R R R R R

PCB1 PCB2 PCB3 PCB4 PCB5

(4) 处理器调度总是选队首进程运行。采用动态改变响应比的办法,进程每运行一次重新计算各进程的响应比。由于本实验是模拟处理器调度,所以,对被选中的进程并不实际的启动运行,而是执行:要求运行时间-1、等待时间为0。其它进程等待时间+1,重新计算各进程的响应比,并从大到小排序。

提醒注意的是:在实际的系统中,当一个进程被选中运行时,必须恢复进程的现场,让它占有处理器运行,直到出现等待事件或运行结束。在这里省去了这些工作。

0,则再将它加入队尾(因其响应比最小。);若要求运行时间=0,则把它的状态修改成“结束”(E),且退出队列。 (5) 进程运行一次后,若要求运行时间

(6) 若“就绪”状态的进程队列不为空,则重复上面(4)和(5)的步骤,直到所有进程都成为“结束”状态。

(7) 在所设计的程序中应有显示或打印语句,能显示或打印每次被选中进程的进程名以及运行一次后进程队列的变化及各进程的参数。

(8) 为五个进程任意确定一组“等待时间”和“要求运行时间”,启动所设计的进程调度程序,显示或打印逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程。

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

#include"string.h"

#include"iostream.h"

typedef struct node

{

char name[10];

int prio;

int round;

int cputime;

int needtime;

int count;

char state;

struct node *next;

}PCB;

PCB *finish,*ready,*tail,*run;

int N;

void firstin()

{run=ready;

run->state='R';

ready=ready->next;

}

void prt1(char a)

{if(toupper(a)=='p')

cout<<" "<

cout<<"进程名占用CPU时间到完成还要的时间优先级状态"<

void prt2(char a,PCB *q)

{if(toupper(a)=='P')

cout<name<<" "<cputime<<"

"<needtime<<" "<prio<<" "<state<

}

void prt(char algo) {

PCB *p;

prt1(algo);

if(run!=NULL)

prt2(algo,run);

p=ready;

while(p!=NULL)

{prt2

(algo,p);

p=p->next;

}

p=finish;

while(p!=NULL)

{prt2(algo,p);

p=p->next;

}

getchar();

}

void insert(PCB *q) {PCB *p1,*s,*r;

int b;

s=q;

p1=ready;

r=p1;

b=1;

while((p1!=NULL)&&b) if(p1->prio>=s->prio) {r=p1;

p1=p1->next;

}

else

b=0;

if(r!=p1)

{r->next=s;

s->next=p1;

}

else

{s->next=p1;

ready=s;

}

}

void create(char alg) {

PCB *p;

int i,time;

char na[10];

ready=NULL;

finish=NULL;

run=NULL;

cout<<"输入进程名及其需要运行的时间:"<

{p=new PCB;

cin>>na;

cin>>time;

strcpy(p->name,na);

p->cputime=0;

p->needtime=time;

p->state='w';

p->prio=100-time;

if(ready!=NULL)

insert(p);

else

{p->next=ready;

ready=p;

}

cout<<"输入进程名及其需要运行的时间:"<

prt(alg);

run=ready;

ready=ready->next;

run->state='R';

}

void priority(char alg)

{

while(run!=NULL)

{run->cputime=run->cputime+10;

run->needtime=run->needtime-10;

run->prio=run->prio-10;

if(run->needtime==0)

{run->next=finish;

finish=run;

run->state='F';

run=NULL;

if(ready!=NULL)

firstin();

}

else

if((ready!=NULL)&&(run->prioprio))

{

run->state='W';

insert(run);

firstin();

}

prt(alg);

}

}

void main()

{

char algo='p';

cout<<"输入进程的个数:";

cin>>N;

create(algo);

priority(algo);

}

(注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。可复制、编制,期待你的好评与关注)

操作系统综合实验

华北科技学院计算机学院综合性实验实验报告 课程名称《计算机操作系统》 实验学期2015 至2016 学年第一学期学生所在系部计算机系 年级2013 专业班级计科B133 学生姓名谢培旗学号201307014319 任课教师王祥仲 实验成绩

计算机学院制 华北科技学院计算机学院综合性实验报告 》课程综合性实验报告《计算机操作系统年 12 月 4 日 2015 基础二开课实验室:

页1 第 华北科技学院计算机学院综合性实验报告 (5)分析程序运行的结果,谈一下自己的认识。

四、实验结果及分析 本实验设计到三个进程调度,分别是:先来先服务调度算法,非抢占式短进程调度算法,最高响应比优先调度算法。以下为本次实验结果截图及分析: 程序运行界面截图: 先来先服务调度算法1.

页2 第 华北科技学院计算机学院综合性实验报告 分析: 当在进程调度中采用FCFS算法时,每次调度是从就绪的进程队列中选择一个最先进入该队列的进程,为之分配处理机,使之投入运行。该进程一直运行到完成或发生某事件而阻塞后,进程调度才将处理机分配给其它进程。 程序计算结果如图,设有5个进程:a、b、c、d、e在不同时间到达,按其到达时间排序则为:a->b->c->d->e,即调用先来先服务算法以后进程运行的顺序是:a->b->c->d->e。 2.非抢占式短进程调度算法 算法是以作业的长短来计算优先级,作业越短,其优先级越高。作业的长短是以作业所SJF算法可以分别用于作业调度和进程调度。在把短作业优先调度算SJF要求的运行时间来衡量的。优先将法用于作业调度时,它将从外存的作业后备队列中选择若干个估计运行时间最短的作业,它们调入内存运行。在不同时间到达,按其所需服务时间长ed、ca程序计算结果如图,设有5个进程:、b、、,即调用非抢占式短进程优先调度算法以后进程运行的顺序是:短排序则为: a->b->e->c->d 。a->b->e->c->d 页3 第

异构多核处理器的任务调度算法

异构多核处理器的任务调度算法 蒋建春;汪同庆 【期刊名称】《计算机工程与应用》 【年(卷),期】2009(045)033 【摘要】在研究Min-min、Max-min算法和Sufferage算法基础上,针对异构多核处理器的特点,提出一种任务静态调度算法--自适应分段Sufferage算法(Adaptive Segmented Sufferage,ASS).该算法以最早完成时间和负载均衡为目标进行任务分配,先将任务分配分成两个阶段:在第一个阶段以最少完成时间作为分配原则进行分配,选择单位时间内节省时间最多的任务先分配;在第二个阶段以负载均衡为分配原则进行分配,选择执行时间大的任务先分配.然后选取不同调节参数,对任务进行多次重新分配,以最小的最大完成时间为最后分配结果,实现自适应调节.通过实验验证,该算法在实现最少完成时间的前提下能很好地达到负载均衡.%After studying the Min-min,Max-min and Sufferage algorithms,this paper presents an Adaptive Segmented Sufferage (ASS) algorithm that can be applied to heterogeneous multi-core processors system,and the goal is to assign optimally tasks to different cores to get the minimal Earliest Finish Time(EFT) and optimal load balancing.At first,the algorithm divides the allo-cating process into two phases:The first phase,the tasks whose saving time is maximum have priority to be selected to a core in the minimal execution time tasks set on the principle of the minimal EFT;the second phase,as the principle of load balancing, the tasks,which have the maximum execution time in the

第3章处理器调度

第3章处理器调度 一、填空 1.一个操作系统的可扩展性,是指该系统能够跟上先进计算机技术发展的能力。 2.在引入线程的操作系统中,线程是进程的一个实体,是进程中实施调度和处理机分派的基本单位。 3.一个线程除了有所属进程的基本优先级外,还有运行时的动态优先级。 4.进程调度程序具体负责处理器的分配。 5.为了使系统的各种资源得到均衡使用,进行作业调度时,应该注意cpu繁忙型作业和输入/输出繁忙型作业的搭配。 6.总的来说,进程调度有两种方式,即剥夺方式和不剥夺方式。 7.作业被系统接纳后到运行完毕,一般还需要经历后备、运行和完成三个阶段。 8.假定一个系统中的所有作业同时到达,那么使作业平均周转时间为最小的作业调度算法是短作业优先调度算法。 二、选择 1.计算机系统在执行时,会自动从目态变换到管态。 A.P操作B.V操作C.系统调用D.I/O指令2.在Windows 2000/XP中,只有状态的线程才能成为被切换成运行状态,占用处理器执行。 A.备用B.就绪C.等待D.转换 3.Windows 2000/XP是采用来实现对线程的调度管理的。 A.线程调度器就绪队列表 B.线程调度器就绪队列表、就绪位图 C.线程调度器就绪队列表、就绪位图、空闲位图 D.线程调度器就绪队列表、空闲位图 4.在Windows 2000/XP里,一个线程的优先级,会在时被系统降低。 A.时间配额用完B.请求I/O C.等待消息D.线程切换6.由各作业JCB形成的队列称为。 A.就绪作业队列B.阻塞作业队列 C.后备作业队列D.运行作业队列 7.既考虑作业等待时间,又考虑作业执行时间的作业调度算法是。 A.响应比高者优先B.短作业优先 C.优先级调度D.先来先服务 8.作业调度程序从处于状态的队列中选取适当的作业投入运行。 A.就绪B.提交C.等待D.后备9.是指从作业提交到作业完成的时间间隔。

操作系统进度调度算法实验

华北科技学院计算机系综合性实验 实验报告 课程名称操作系统C 实验学期 2012 至 2013 学年第 2 学期学生所在系部计算机学院 年级 10级专业班级网络B102 学生姓名刘状学号 201007024205 任课教师杜杏菁 实验成绩 计算机系制

《操作系统C》课程综合性实验报告 开课实验室:基础六机房2013年6月3日 实验题目进程调度算法模拟 一、实验目的 通过对进程调度算法的模拟,进一步理解进程的基本概念,加深对进程运行状态和进程调度过程、调度算法的理解。 二、设备与环境 1. 硬件设备:PC机一台 2. 软件环境:安装Windows操作系统或者Linux操作系统,并安装相关的程序开发环境,如C \C++\Java 等编程语言环境。 三、实验内容 (1)用C语言(或其它语言,如Java)实现对N个进程采用某种进程调度算法(如动态优先权调度)的调度。 (2)每个用来标识进程的进程控制块PCB可用结构来描述,包括以下字段: ?进程标识数ID。 ?进程优先数PRIORITY,并规定优先数越大的进程,其优先权越高。 ?进程已占用CPU时间CPUTIME。 ?进程还需占用的CPU时间ALLTIME。当进程运行完毕时,ALLTIME变为0。 ?进程的阻塞时间STARTBLOCK,表示当进程再运行STARTBLOCK个时间片后,进程将进 入阻塞状态。 ?进程被阻塞的时间BLOCKTIME,表示已阻塞的进程再等待BLOCKTIME个时间片后,将 转换成就绪状态。 ?进程状态STATE。 ?队列指针NEXT,用来将PCB排成队列。 (3)优先数改变的原则: ?进程在就绪队列中呆一个时间片,优先数增加1。 ?进程每运行一个时间片,优先数减3。 (4)为了清楚地观察每个进程的调度过程,程序应将每个时间片内的进程的情况显示出来,包括正在运行的进程,处于就绪队列中的进程和处于阻塞队列中的进程。 (5)分析程序运行的结果,谈一下自己的认识。

一种改进的实时混合任务调度算法

一种改进的实时混合任务调度算法 谢建平1,阮幼林1,2 1武汉理工大学信息工程学院,武汉(430070) 2南京大学计算机软件新技术国家重点实验室,南京(210093) E-mail:xjp_1997@https://www.360docs.net/doc/a95225608.html, 摘要:文章提出了结合TBS(总带宽服务器法)算法和DMS(时限单调算法)算法的实时混合任务的调度算法,该方法能保证周期任务满足时限的要求,还能缩短非周期任务的响应时间。基于TBS服务器思想将非周期任务转换成有时限要求的硬实时任务,然后基于DMS 调度周期任务和非周期任务。由于是使用静态的DMS算法,不仅可以减小任务的切换开销,而且对系统的瞬时过载有一定的适应性。 关键词:实时系统;任务调度;时限单调算法;总带宽服务器算法 1. 概述 随着计算机技术的飞速发展与普及,实时系统已经成为人们生产和生活中不可或缺的组成部分。实时系统具有及时响应、高可靠性、专用性、少人工干预等特征[1],被广泛应用于工业控制、信息通讯、网络传输、媒体处理、军事等领域。实时系统的正确性不仅依赖于计算的逻辑结果,还取决于获得计算结果的时间的正确性。在航空航天、电信、制造、国防等领域,对实时系统有着强烈的应用需求。 由于实时系统的应用面非常广,所以实时系统的分类方法很多。通常按照系统中任务的周期性或者任务对截止期限的要求进行划分。实时任务按照周期性划分可以分为周期实时任务(periodic task)和非周期实时任务(aperiodic task);按照对截止期限的要求可以分为硬实时任务和软实时任务[1]。 本文提出了结合TBS(总带宽服务器法)算法[5]和DMS(时限单调算法)[6]算法的实时混合任务的调度算法,该方法能保证周期任务满足时限的要求,还能缩短非周期任务的响应时间。算法将非周期任务赋予一个假想的时限,然后整个实时系统采用DMS算法调度。由于是使用静态的DMS算法,不仅可以减小任务的切换开销,而且对系统的瞬时过载有一定的适应性。 2. 实时系统的任务调度 由于实时调度是保障实时系统满足时间约束的重要手段,所以一直是实时计算研究领域中倍受关注的热点问题。调度的实质是资源的分配,包括处理器和其他运算、交互、存储资源,调度就是来用来将这些资源合理地分配给各个实时任务的一种方法。 根据调度顺序产生的时机和方式可以分为静态调度和动态调度[1]。若调度算法是在编译的时候就做出决定从就绪任务队列中选择哪个任务来运行的,则这样的调度是静态的。这类调度算法假设系统中实时任务的特性(如:截止期,WCET等)是事先知道的。它脱机地进行可调度性分析,并产生一个调度表。静态调度算法的优点是运行开销小,可预测性强。但是,由于静态调度算法一旦做出调度决定后在运行期间就不能再改变了,所以它的灵活性较差。 如果调度器是在运行期间才决定选择哪个就绪任务来运行的,则这类调度被称为动态调度。动态调度算法能够对变化的环境做出反应,因此,这类调度算法比较灵活,适合于任务不断生成,且在任务生成前其特性并不清楚的动态实时系统。但是,动态调度算法的可预测性差且运行开销较前者大。

几种操作系统调度算法

保证调度算法 基本思想:向用户做出明确的性能保证,然后去实现它.如你工作时有n个用户的登录,则你将获得cpu处理能力的1/n 算法实现:跟踪计算各个进程已经使用的cpu时间和应该获得的cpu时间,调度将转向两者之比最低的进程 五,保证调度算法 思想:向用户做出明确的性能保证,然后去实现它. 算法:容易实现的一种保证是:当工作时己有n个用户登录在系统,则将获得CPU处理能力的1/n.类似的,如果在一个有n个进程运行的用户系统中,每个进程将获得CPU处理能力的1/n. 实现方法:OS应记录及计算,各个进程在一定时间段内,已经使用的CPU时间和应该得到的CPU时间,二者之比小者优先级高. 5. 保证调度 一种完全不同的调度算法是向用户作出明确的性能保证,然后去实现它。一种很实际并很容易实现的保证是:若用户工作时有n个用户登录,则用户将获得CPU处理能力的1/n。类似地,在一个有n个进程运行的单用户系统中,若所有的进程都等价,则每个进程将获得1/n的CPU时间。看上去足够公平了。 为了实现所做的保证,系统必须跟踪各个进程自创建以来已使用了多少CPU时间。然后它计算各个进程应获得的CPU时间,即自创建以来的时间除以n。由于各个进程实际获得的CPU时间是已知的,所以很容易计算出真正获得的CPU时间和应获得的CPU时间之比。比率为0.5说明一个进程只获得了应得时间的一半,而比率为2.0则说明它获得了应得时间的2倍。于是该算法随后转向比率最低的进程,直到该进程的比率超过它的最接近竞争者为止。 彩票调度算法 基本思想:为进程发放针对系统各种资源(如cpu时间)的彩票;当调度程序需要做出决策时,随机选择一张彩票,持有该彩票的进程将获得系统资源 合作进程之间的彩票交换 六,彩票调度算法 彩票调度算法: 为进程发放针对各种资源(如CPU时间)的彩票.调度程序随机选择一张彩票,持有该彩票的进程获得系统资源. 彩票调度算法的特点: 平等且体现优先级:进程都是平等的,有相同的运行机会.如果某些进程需要更多的机会,可被给予更多彩票,增加其中奖机会. 易计算CPU的占有几率:某进程占用CPU的几率,与所持有的彩票数成正比例.该算法可实现各进程占用CPU的几率. 响应迅速 各个进程可以合作,相互交换彩票. 容易实现按比例分配如图象传输率,10帧/s,15帧/s,25帧/s

常用的分组调度算法

[编辑本段]常用的分组调度算法 对于调度算法有两个重要的设计参数:一个是吞吐量,另一个是公平性。调度算法是数据业务系统的一个特色,目的是充分利用信道的时变特性,得到多用户分集增益,提高系统的吞吐量。吞吐量一般用小区单位时间内传输的数据量来衡量。公平性指小区所有用户是否都获得一定的服务机会,最公平的算法是所有用户享有相同的服务机会。奸的调度算法应该兼顾吞吐量和公平性,根据算法的特点,调度算法主要可分为:轮询(Round Robin, RR)算法;最大C/I算法(MaxC/1);正比公平(Proportional Fair,PP)算法。 (1)轮询算法 在考虑公平性时,一般都把循环调度算法作为衡量的标准。这种算法循环地调用每个用户,即从调度概率上说,每个用户都以同样的概率占用服务资源(时隙、功率等)。循环调度算法每次调度时,与最大C/I算法相同,并不考虑用户以往被服务的情况,即是无记忆性方式。循环调度算法是最公平的算法,但算法的资源利用率不高,因为当某些用户的信道条件非常恶劣时也可能会得到服务,因此系统的吞吐量比较低。 图7-35给出了以时分方式使用高速下行共享信道(High Speed Downlink Share CHannel, HS-DSCH)信道的一种可能的资源分配方式。从图中可以看出,尽管UEl和UE2的信道环境不同(与基站的距离不同),但是分配了相同的信道使用时间给UEl和UE2。 (2)最大C/I算法 最大C/I算法在选择传输用户时,只选择最大载干比C/I的用户,即让信道条件最好的用户占用资源传输数据,当该用户信道变差后,再选择其他信道最好的用户。基站始终为该传输时刻信道条件最好的用户服务。 最大C/I算法获取的吞吐量是吞吐量的极限值,但在移动通信中,用户所处的位置不同,其所接收的信号强度不一样,最大C/I算法必然照顾了离基站近、信道好的用户,而其他离基站较远的用户则无法得到服务,基站的服务覆盖范围非常小。这种调度算法是最不公平的。 图7-36给出了以时分方式使用HS-DSCH信道的一种可能的资源分配方式。该图假定了服务过程中UEl的信道条件始终好于UE2。从图中可以看出,只有当信道条件较好的UEI缓冲区数据全部传输完毕,系统才调度UE2服务。

单调速率调度算法RMS

余蓝涛1 (天津大学精密仪器与光电子工程学院天津 300072 ) 摘要: 嵌入式系统对强大实时处理能力的需求和相对紧张的内存及内核资源的现实,对嵌入式操作系统任务调度提出了较高的要求。因此任务调度的算法的分析,实现和优化,对实现嵌入式系统的实时性有着重大的意义。从算法提出的理论基础出发,深入分析了经典的单调速率调度算法的思想,特点,具体实现并重点评价了该算法的优点和局限性。 关键词:单调速率调度算法实时嵌入式系统 Abstract: The zest for powerful real-time processing of embedded system and the reality of relatively scare memory and kernel resource pave way for the high request for task scheduling. Therefore, the analysis, implementation and optimization of task scheduling algorithm have a vast meaning for the real-time system. Based on theoretical basis of classic rate-monotonic scheduling algorithm, this paper not only analyzes fundamental thought, characteristics, practical implementation of this classic algorithm in depth, but also rate its advantages and disadvantages. Key words: Rate-monotonic Scheduling, Algorithm, Real-time, Embedded System 一,引言 现在嵌入式系统得到高速的发展。它的发展为几乎所有的电子产品注入了新的活力。它在国民经济各领域和我们日常生活中发挥了越来越重要的作用。 嵌入式系统在航天、军事、工控以及家电等方面得到了广泛应用。囿于体积,能耗,价格等方面的约束,嵌入式系统处理器速度比较慢,存储器容量也有限。而传统的操作系统为了取得较高的性能,要求硬件设备具有强大的处理能力,大容量的存储能力以及对网络的支持功能,这使得传统的操作系统难以简单地移植到嵌入式系统中。 这就导致了嵌入式操作系统由于受到系统的限制,往往内存资源都非常的有限,要求操作系统的内核都非常的精炼,对于系统中的资源操作系统内核需要进行统一的分配和调度。 嵌入式操作系统调度策略一直以来都是嵌入式操作系统的研究 中的一个热点。任务调度是嵌入式操作系统内核的关键部分,如何进行任务调度,使得各个任务能在其截止期限内得以完成是嵌入式操作系统的一个重要的研究领域。 二,嵌入式实时操作系统 绝大部分嵌入式系统都是实时系统,而且多是实时多任务系统。所谓“实时”,是指系统的正确性不仅仅依赖于计算的逻辑结果而且依赖于结果产生的时间[1][6]。结果产生的时间就是通常所说的截止期限(deadline),描述系统实时性的指标主要有: a,对紧急事件可预见性的快速响应; 1作者简介:余蓝涛(1991-)江西省人天津大学精密仪器与光电子工程学院测控技术与仪器本科生学号:79

优先级调度算法

优先级调度算法 1、调度算法 考虑到紧迫型作业进入系统后能得到优先处理,引入了高优先级优先调度算法。 优先级调度的含义: (1)当该算法用于作业调度时,系统从后背作业队列中选择若干个优先级最高的,且系统能满足资源要求的作业装入内存运行;(2)当该算法用于进程调度时,将把处理机分配给就绪进行队列中优先级最高的进程。 2、调度算法的两种方式 非抢占式优先级算法:在这种调度方式下,系统一旦把处理机分配给就绪队列中优先级最高的进程后,该进程就能一直执行下去,直至完成;或因等待某事件的发生使该进程不得不放弃处理机时,系统才能将处理机分配给另一个优先级高的就绪队列。 抢占式优先级调度算法:在这种调度方式下,进程调度程序把处理机分配给当时优先级最高的就绪进程,使之执行。一旦出现了另一个优先级更高的就绪进程时,进程调度程序就停止正在执行的进程,将处理机分配给新出现的优先级最高的就绪进程。常用于实时要求比较严格的实时系统中,以及对实时性能要求高的分时系统。 3、优先级的类型 进程的优先级可采用静态优先级和动态优先级两种,优先级可由用户自定或由系统确定。

静态优先级调度算法 含义:静态优先级是在创建进程时确定进程的优先级,并且规定它在进程的整个运行期间保持不变。 确定优先级的依据: 1)进程的类型。 2)进程对资源的需求。 3)根据用户的要求。 优点:简单易行;系统开销小。 缺点:不太灵活,很可能出现低优先级的作业,长期得不到调度而等待的情况;静态优先级法仅适合于实时要求不太高的系统。 动态优先级调度算法 含义:动态优先级是创建进程时赋予该进程一个初始优先级,然后其优先级随着进程的执行情况的变化而改变,以便获得更好的调度性能。 优点:使相应的优先级调度算法比较灵活、科学,可防止有些进程一直得不到调度,也可防止有些进程长期垄断处理机。 缺点:需要花费相当多的执行程序时间,因而花费的系统开销比较大。 4、实时调度算法 由于在任何一个实时系统中毒存在着若干个实时进程或任务,用来反应或控制相应的外部事件,并往往具有某种程度的紧迫性,所以对实时系统中的调度算法提出了某些特殊要求。 对实时系统的要求

处理机调度算法详解

关于处理机调度算法 《操作系统》教材中,介绍了常用的作业调度算法和进程调度算法。其中先来先服务法(FCFS)和优先级法对作业调度和进程调度都适用,时间片轮转法(RR)适用于进程调度。此外,还介绍了其他调度算法,如短作业优先法、最短剩余时间优先法、多级队列法和多级反馈队列法,这4个算法不是课程的重点内容,不作为考核要求。 需要指出的是:(1)在作业调度和进程调度中同时出现的算法,如FCFS、优先级法,其使用原理是基本相同的;(2)作业调度算法和进程调度算法应严格与存储管理中的“请求淘汰换页算法”相区别,注意不要混淆。 下面,结合具体的例题,详解调度算法: 1. 先来先服务法(FCFS) 算法描述:每次调度时,从后备作业队列或就绪队列中选择一个最先进入该队列的作业或进程。 【例1】下表给出作业l,2,3的到达时间和运行时间。采用先来先服务调度算法,试问作业调度的次序和平均周转时间各为多少?(时间单位:小时,以十进制进行计算。) 分析解题关键是要根据系统采用的调度算法,弄清系统中各道作业随时间的推进情况。我们可以用一个作业执行时间图来形象地表示作业的执行情况,帮助我们理解此题。 先来先服务调度算法是按照作业到达的先后次序挑选作业,先进入的作业优先被挑选。即按照“排队买票”的办法,依次选择作业。其作业执行时间图如下: 或者简化为下图: 作业1 作业2 作业3 | | | | 时间 0 8 12 13 由于作业1,2,3是依次到来的,所以刚开始时系统中只有作业1,于是作业1被选中。在8.0时刻,作业1运行完成,这时作业2和作业3已经到达,都在系统中等待调度,按照先来先服务法的规定,每次调度最先进入就绪队列中的作业,由于作业2比作业3先到达,于是作业2被优先选中运行。待作业2运行完毕,最后运行作业3。因此,作业调度的次序

优先级调度算法实验报告

优 先 级 调 度 算 法 实 验 报 告 院系:****************学院班级:*********** 姓名:*** 学号:************

一、实验题目:优先级调度算法 二、实验目的 进程调度是处理机管理的核心内容。本实验要求用高级语言编写模拟进程调度程序,以便加深理解有关进程控制快、进程队列等概念,并体会和了解优先级算法的具体实施办法。 三、实验内容 1.设计进程控制块PCB的结构,通常应包括如下信息: 进程名、进程优先数(或轮转时间片数)、进程已占用的CPU时间、进程到完成还需要的时间、进程的状态、当前队列指针等。 2.编写优先级调度算法程序 3.按要求输出结果。 四、实验要求 每个进程可有三种状态;执行状态(RUN)、就绪状态(READY,包括等待状态)和完成状态(FINISH),并假定初始状态为就绪状态。(一)进程控制块结构如下: NAME——进程标示符 PRIO/ROUND——进程优先数 NEEDTIME——进程到完成还需要的时间片数 STATE——进程状态 NEXT——链指针 注: 1.为了便于处理,程序中进程的的运行时间以时间片为单位进行

计算; 2.各进程的优先数或,以及进程运行时间片数的初值,均由用户在程序运行时给定。 (二)进程的就绪态和等待态均为链表结构,共有四个指针如下:RUN——当前运行进程指针 READY——就需队列头指针 TAIL——就需队列尾指针 FINISH——完成队列头指针 五、实验结果:

六、实验总结: 首先这次实验的难度不小,它必须在熟悉掌握数据结构的链表和队列的前提下才能完成,这次实验中用了三个队列,就绪队列,执行队列和完成队列,就绪队列中的优先级数是有序插入的,当进行进程调度的时候,需要先把就绪队列的队首节点(优先级数最大的节点)移入执行队列中,当执行进程结束后,判断该进程是否已经完成,如果已经完成则移入完成队列,如果没有完成,重新有序插入就绪队列中,这就是这次实验算法的思想。 附录(算法代码):

采用静态优先权优先算法的进程调度程序

采用静态优先权优先算法的进程调度程序 学号: 姓名: 专业: 指导教师: 日期: 目录 第1部分课设简介 (3)

1.1 课程设计题目 (3) 1.2 课程设计目的 (3) 1.3 课程设计内容 (3) 1.4 时间安排 (3) 第2部分实验原理分析 (3) 2.1问题描述 (3) 2.2解决方法 (4) 第3部分主要的功能模块 (5) 3.1主要的函数 (5) 3.2 测试用例及运行结果 (7) 第4部分源代码 (9) 第5部分总结及参考文献 (16) 5.1 总结 (16) 5.2 参考文献 (17)

第1部分课设简介 1.1 课程设计题目 采用静态优先权优先算法的进程调度程序 1.2 课程设计目的 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节,它为学生提供了一个既动手又动脑,将课本上的理论知识和实际有机的结合起来,独立分析和解决实际问题的机会。 1)进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 2)培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 3)提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 4)提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。 1.3 课程设计内容 设计并实现一个采用静态优先权算法的进程调度演示程序 1.4 时间安排 1)分析设计贮备阶段(1 天) 2)编程调试阶段(7 天) 3)写课程设计报告、考核(2 天) 第2部分实验原理分析 2.1问题描述 (1)每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。 (2)进程数、进入内存时间、要求服务时间、优先级等均可以在界面上设定

(3)可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行进程数、进入内存时间、时间片长度、作业大小、进程优先级的初始化 (4)可以在运行中显示各进程的状态:就绪、执行(由于不要求设置互斥资源与进程间的同步关系,故只有两种状态) (5)采用可视化界面,可在进程调度过程中随时暂停调度,查看当前进程的状态以及相应的阻塞队列 (6)有性能比较功能,可比较同一组数据在不同调度算法下的平均周转时间(7)具有一定的数据容错性 2.2程序设计流程图

操作系统原理-第四章 处理机调度(有答案)

第四章处理机调度 4.3 习题 4.3.1 选择最合适的答案 1.某系统采用了银行家算法,则下列叙述正确的是()。 A.系统处于不安全状态时一定会发生死锁 B.系统处于不安全状态时可能会发生死锁 C.系统处于安全状态时可能会发生死锁 D.系统处于安全状态时一定会发生死锁 2.银行家算法中的数据结构包括有可利用资源向量Available、最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation、需求矩阵Need,下列选项正确的是()。 A.Max[i,j]=Allocation[i,j]+Need[i,j] B.Need[i,j]= Allocation[i,j]+ Max[i,j] C.Max[i,j]= Available[i,j]+Need[i,j] D.Need[i,j]= Available[i,j]+ Max[i,j] 3.下列进程调度算法中,()可能会出现进程长期得不到调度的情况。 A.非抢占式静态优先权法 B.抢占式静态优先权法 C.时间片轮转调度算法 D.非抢占式动态优先权法 4.在下列选项中,属于预防死锁的方法是()。 A.剥夺资源法 B.资源分配图简化法 C.资源随意分配 D.银行家算法 5.在下列选项中,属于检测死锁的方法是()。 A.银行家算法 B.消进程法 C.资源静态分配法 D.资源分配图简化法 6.在下列选项中,属于解除死锁的方法是()。 A.剥夺资源法 B.资源分配图简化法 C.银行家算法 D.资源静态分配法 7.为了照顾紧迫型作业,应采用()。 A.先来服务调度算法 B.短作业优先调度算法 C.时间片轮转调度算法 D.优先权调度算法 8.在采用动态优先权的优先权调度算法中,如果所有进程都具有相同优先权初值,则

最早期限优先调度算法(EDF)的特点和实现

最早期限优先调度算法(EDF)的特点和实现 摘要:最早期限优先调度算法是基于优先级的动态调度方法,是最优的单处理器调度算法,具有灵活性高、能充分利用CPU计算能力的特点。但是同时也具有调度开销增大、不能确定优先级低的任务截止之间能否得到满足的缺点,从而产生了EDF算法的优化算法NEDF和DPDS,较好的解决了上述问题,平衡了CPU使用率、响应时间、公平性和截止时间的问题。关键词:任务调度;动态调度;优先级;EDF 引言:随着计算机的发展,多道程序处理的出现需要强大的调度算法来对多任务进行调度,以确定多任务环境下任务的执行顺序以及占有CPU时间。相对于静态、不可抢占的调度方法,EDF的出现使之凭借灵活性高、CPU占有率高很快成为最优的单处理器调度算法。 一、任务调度的基本概念 在计算机发展的初期,需要使用计算机时,通常要集中在计算机所在的地方,人为的以作业的方式把工作内容一件一件的交给计算机处理,也就不存在调度的概念。随后,出现了计算机的批处理方式,计算机把作业按照先来先服务的方式进行处理,体现了一种非常简单的调度概念。随着多道程序处理方式的出现,调度逐渐变得重要和复杂起来。 在多任务的实时操作系统中,调度是一个非常重要的功能,用来确定多任务环境下任务执行的顺序和获得CPU资源后能够执行的时间长度。操作系统通过一个调度程序看来实现调度功能,调度程序以函数的形式存在,用来实现操作系统的调度算法。 调度程序是影响系统性能(如吞吐率、延迟时间等)的重要部分。在设计调度程序时,通常要综合考虑如下因素:CPU的使用率、输入、输出设备的吞吐率、响应时间、公平性和截止时间。这些因素之间有一定的冲突性,在设计调度程序时需要优先考虑最重要的需求,然后再各种因素之间进行折中处理。 二、调度方法的分类 对于大量的实时调度方法来说,主要存在以下几种划分方法: 1、离线(off-line)和在线(on-line)调度 根据获得调度信息的时机,调度算法可以分为离线调度和在线调度两类。对

经典调度算法的实现

经典调度算法的实现 学院: 专业: 姓名: 学号: 指导老师: 2014-3-18

目录 一、课设简介 (3) 1. 课程设计题目 (3) 2. 课程设计目的 (3) 3. 课程设计的内容 (3) 4. 课程设计要求 (3) 二、原理分析 (4) 1. 先来先服务算法介绍与分析 (4) 2. 短作业优先算法介绍与分析 (4) 3. 高响应比优先调度算法介绍与分析 (4) 4. 流程图 (5) 三、主要功能模块 (7) 1. 先来先服务算法实现代码 (7) 2. 短作业优先算法实现代码 (8) 3. 高响应比优先调度算法实现代码 (8) 四、测试与运行结果 (9) 1. 主界面 (9) 2. 先来先服务算法测试 (10) 3. 短作业优先算法测试 (11)

4. 高响应比优先调度算法测试 (13) 五、总结 (16) 六、参考文献 (16) 七、附录 (16)

一、课设简介 1.课程设计题目 经典调度算法的实现 2.课程设计目的 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节,它为学生提供了一个既动手又动脑,将课本上的理论知识和实际有机的结合起来,独立分析和解决实际问题的机会。 ●进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 ●培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 ●提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 ●提高学生分析问题、解决问题以及综合利用 C 语言进行程序设计的能力。 3.课程设计的内容 实现以下几种调度算法 1 FCFS 2 SJF 3 高响应比优先调度算法。 4.课程设计要求 1.不同的功能使用不同的函数实现(模块化),对每个函数的功能和调用接口要注释清楚。对程序其它部分也进行必要的注释。 2.对系统进行功能模块分析、画出总流程图和各模块流程图。 3.用户界面要求使用方便、简洁明了、美观大方、格式统一。所有功能可以反复使用,最好使用菜单。 4.通过命令行相应选项能直接进入某个相应菜单选项的功能模块。 5.所有程序需调试通过。

CPU调度算法

一、设计目的 通过CPU调度相关算法的实现,了解CPU调度的相关知识,通过实现CPU调度算法,理解CPU的管理,以及不同的CPU调度算法实现过程。体会算法的重要性。 二、设计要求 1、编写算法,实现FCFS、非抢占SJF、可抢占优先权调度 2、针对模拟进程,利用CPU调度算法进行调度 3、进行算法评估,计算平均周转时间和平均等待时间 4、调度所需的进程参数由输入产生(手工输入或者随机数产生) 5、输出调度结果 6、输出算法评价指标 三、设计说明 1、采用数组、指针 2、FCFS 先来先服务调度算法是一种最简单的调度算法,当作业调度中采用该算法时,每次调度都是从后备作业队列中选择一个最先进入该队列的作业 3、非抢占SJF 短作业优先调度算法,是指对短作业有限调度算法。是从后备队列中选择一个估计运行时间最短的作业将他们调入内存。 4、可抢占优先权调度 在这种方式下,系统把处理机分配给优先权最高的进程,使之执行。但在其执行期间,只要出现另一个其优先权更高的进程,进程调度程序就立即停止当前进程(原优先权最高的进程)的执行,重新将处理及分配给新到的优先权最高的进程。 四、程序流程图。 1、可抢占优先权调度算法

2、FCFS 3、非抢占SJF 五、程序部分 1、FCFS #include #include typedef struct PCB { char name[10]; char state; int arrivetime; int starttime; int finishtime; int servicetime; float turnaroundtime; float weightedturnaroundtime; struct PCB *next; }pcb; int time; int n; pcb *head=NULL,*p,*q;

设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的程序 改

题目:设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的程序 提示: (1)假定系统有5个进程,每个进程用一个PCB来代表。PCB的格式为: 进程名、指针、要求运行时间、优先数、状态。 进程名——P1~P5。 指针——按优先数的大小把5个进程连成队列,用指针指出下一个进程PCB的首地址。 要求运行时间——假设进程需要运行的单位时间数。 优先数——赋予进程的优先数,调度时总是选取优先数大的进程先执行。 状态——假设两种状态,就绪,用R表示,和结束,用E表示。初始状态都为就绪状态。 (2) 每次运行之前,为每个进程任意确定它的“优先数”和“要求运行时间”。 (3) 处理器总是选队首进程运行。采用动态改变优先数的办法,进程每运行1次,优先 数减1,要求运行时间减1。 (4) 进程运行一次后,若要求运行时间不等于0,则将它加入队列,否则,将状态改为“结 束”,退出队列。 (5) 若就绪队列为空,结束,否则,重复(3)。 2.程序中使用的数据结构及符号说明: #define num 5//假定系统中进程个数为5 struct PCB{ char ID;//进程名 int runtime;//要求运行时间 int pri;//优先数 char state; //状态,R-就绪,F-结束 }; struct PCB pcblist[num];//定义进程控制块数组 3.流程图: (1)主程序流程图: (2)子程序init()流程图:

(3) 子程序max_pri_process()流程图:

(4)子程序show()流程图:

(5)子程序run()流程图:

车辆调度算法研究及其应用文献综述

文献综述 车辆调度算法研究及其应用 一、前言部分 车辆调度问题是现代物流系统优化中关键的一环,也是开展电子商务不可缺少的内容。对车辆调度优化理论与算法进行系统研究是构建综合物流系统、建立现代调度指挥系统、发展智能交通运输系统和开展电子商务的基础[1]。 车辆调度问题是运筹学与组合优化领域的研究热点。有效的调度车辆,不仅可以提高物流工作效率,而且能够为及时生产模式的企业提供运输上的保障,从而实现物流管理科学化。由于该问题的理论涉及很多学科,很多实际问题的理论抽象都可归结为这一类问题,研究该问题具有很重要的理论意义和实际意义。 1 . VRP(Vehicle Routing Problem)问题描述及其分类 VRP问题一般可定义为:对一系列的装货点或卸货点,组织适当的行车路线,使车辆 有序地通过它们,在满足一定的约束条件(货物需求量、发送量、车辆容量限制、行驶里程限制、时间限制)下,达到一定的目标(路程最短、时间最小、费用最省、车辆数目最少等)。由于该问题研究范围非常广,根据其网络性能大致可以分为两类:一类为静态 VRP (StaticVRP, SVRP),一类为动态VRP (dynamic VRP, DVRP)。 (1)静态VRP问题描述 SVRP 问题是VRP 中较简单的一类问题,是大部分研究者研究的热点。该问题具有一 个很重要的特征:在安排初始路线时,和路线相关的所有信息已知,并且在安排路线以后其相关信息始终保持改变[2]。以下列举了一些常见的SVRP 问题:仅考虑车辆容量限制的 VRP(CVRP)、带时间窗的VRP(VRPTW)、带有回收的VRP(VRP with backhauls)、带有集派的VRP(VRPPD)。除此以外,还有许多其它 CVRP 的延伸问题,如顾客有优先权,考虑卸货时间、装卸时间、等待时间等,甚至综合了以上不同的特征。这些问题的相关信息均已知且保持不变[3]。 (2)动态VRP问题描述 所谓DVRP,是指在安排初始路线时,并不是和路线相关的所有信息都为已知,并且初始路线安排以后,其相关信息可能发生改变。DVRP 研究范围较广,需求不确定、动态网络、服务车辆不确定、提供数据有偏差等都属于DVRP 的研究范畴。从网络性能角度,DVRP 可以分为以下三种类型:1)时间依赖型VRP (TDVRP)。2)概率VRP (PVRP)。车辆运行时间以离散

短作业优先调度算法

短作业优先调度算法 学院计算机科学与技术 专业 学号 学生姓名 指导教师姓名 2014-3-18 目录 九参考文献……………………………………………………………………………………………………… 实验题目 采用短作业优先算法的进程调度程序 课程设计的目的 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节,它为学生提供了一个既动手又动脑,将课本上的理论知识和实际有机的结合一起,独立分析和解决实际问题的机会。 进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。

提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。设计内容 设计并实现一个采用短作业优先算的进程调度算法演示程序 设计要求 1. 每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。 2. 进程数、进入内存时间、要求服务时间、优先级等均可以在界面上设定 3. 可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行进程数、进入内存时间、时间片长度、进程优先级的初始化 4. 可以在运行中显示各进程的状态:就绪、执行(由于不要求设置互斥资源与进程间同步关系,故只有两种状态) 5. 具有一定的数据容错性 主要数据结构及其说明 算法的简要说明:短作业(进程)优先调度算法SJ(P)F,是指对短作业或短进程优先调度的算法。它们可以分别用于作业调度和进程调度。短作业优先(SJF)的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将它们调入内存运行。而短进程(SPF)调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机再重新调度。优点是SJ(P)F 调度算法能有效地降低作业(进程)的平均等待时间,提高系统吞吐量。缺点是该算法对长作业不利;完全未考虑作业的紧迫程度,因而不能保证紧迫性作业(进程)长期不被调度;由于作业(进程)的长短只是根据用户所提供的估计执行时间而定的,而用户又可能会有意或无意地缩短其作业的估计运行时间,致使该算法不一定能真正做到短作业游戏那调度。 该程序定义了一个进程数据块(struct spf),该数据块有进程名(name)、到达时间(arrivetime)、服务时间(servicetime)、开始执行时间(starttime)、完成时间(finishtime)、周转时间(zztime)、带权周转时间(dqzztime)。用到的公式有:完成时间=到达时间+服务时间;周转时间=完成时间-到达时间;带权周转时间=周转时间/服务时间;(第一次执行的进程的完成时间=该进程的到达时间;下一个进程的开始执行时间=上一个进程的完成时间)。运行进程的顺序需要对进程的到达时间和服务时间进行比较。如果某一进程是从0时刻到达的,那么首先执行该进程;之后就比较进程的服务时间,谁的服务时间短就先

静态优先权优先算法的进程调度程序

静态优先权优先算法的进程调度程序 学院 专业 学生姓名 学号 指导教师姓名 21014年3 月19 日

目录 1.系统需求分析 (1) 1.1问题描述 (1) 1.2功能要求 (1) 2.总体设计 (1) 2.1总体设计图 (2) 2.2各模块功能 (2) 2.3相关数据结构设计 (3) 3.详细设计 (3) 3.1采用C语言定义的相关数据类型 (3) 3.2调度算法的主要实现 (4) 4.运行结果 (4) 4.1系统调试 (4) 4.2功能实现界面 (5) 5.使用说明 (7) 6.心得体会 (8) 7.附录 (8) 7.1 源代码 (8) 7.2 参考文献 (17)

1.系统需求分析 1.1问题描述 1)设计并实现一个采用静态优先权算法的进程调度演示程序。并且求出每个进程的周转时间以及带权周转时间。 2)静态优先权是在创建进程时确定的,且在进程的整个运行期间保持不变. 一般地,优先权是利用某一范围内的一个整数来表示的,例如,0~7或0~255中的某一整数, 又把该整数称为优先数.只是具体用法各异:有的系统用"0"表示最高优先权,当数值愈大时,其优先权愈低;而有的系统恰恰相反. 确定进程优先权的依据有如下三个方面: a.进程类型.(系统进程/用户进程) b.进程对资源的需求.(需求量的大小) c.用户要求.(用户进程紧迫程度) 3)本程序采用优先级数字大的优先权大。 1.2功能要求 1)每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。 2)进程数、进入内存时间、要求服务时间、优先级等均可以在界面上设定。3)可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行进程数、进入内存时间、进程优先级的初始化。 4)可以在运行中显示各进程的状态:就绪、执行(由于不要求设置互斥资源与进程间的同步关系,故只有两种状态)。 5)具有一定的数据容错性。

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