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紧迫性作业采用什么算法

发布时间:2022-12-21 15:29:35

‘壹’ 一文带你读懂Python中的进程

进程

进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行,即正在运行的程序,是系统进行资源分配和调度的基本单位,进程是对正在运行程序的一个抽象,在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体,在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器,线程是执行的实体。进程的概念起源于操作系统,是操作系统最核心的概念,操作系统的其他所有内容都是围绕进程的概念展开的。

在早期计算机中可以利用的cpu只有一个,为了充分利用CPU性能,提高用户操作体验,出现了多道技术。将一个单独的cpu虚拟成多个cpu(多道技术:时间多路复用和空间多路复用+硬件上支持隔离),即使在一个单核CPU也能保证支持(伪)并发的能力。如果没有进程的抽象,现代计算机将不复存在。

狭义定义:进程是正在运行的程序的实例(an instance of a computer program that is being executed)。

广义定义:进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元,在传统的操作系统中,进程既是基本的分配单元,也是基本的执行单元。

操作系统的作用:

隐藏复杂的硬件接口,提供良好的抽象接口。

管理、调度进程,使多个进程对硬件的竞争变得有序。

多道技术:针对早期单核CPU,实现多个程序的并发执行,现在的主机一般是多核,每个核都会利用多道技术,如有4个cpu,运行于cpu1的某个程序遇到io阻塞,会等到io结束再重新调度,重新调度是可能会被调度到4个cpu中的任意一个,具体由操作系统调度算法决定。

多道技术的主要特性如下:

(1)空间上的复用:内存中可以同时有多道程序。

(2)物理隔离:多个程序在内存中都有各自独立的内存空间,互不影响。

(3)时间上的复用:多个程序在操作系统的调度算法下,在不同的时间段内分别占有CPU资源。

需要注意的是如果一个进程长时间占用CPU资源,操作系统会强制将CPU资源分配给其它在就绪队列中的程序,避免一个程序长时间占有CPU资源,导致其它程序无法运行。

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关于进程的一些概念:

第一,进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间,一般情况下,包括文本区域(text region)、数据区域(data region)和堆栈(stack region)。文本区域存储处理器执行的代码,数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存,堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。

第二,进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体,只有处理器赋予程序生命时(操作系统将程序加载到内存),它才能成为一个活动的实体,我们称其为进程。

进程是操作系统中最基本、重要的概念。是多道程序系统出现后,为了刻画系统内部出现的动态情况,描述系统内部各道程序的活动规律引进的一个概念,所有多道程序设计操作系统都建立在进程的基础上。

进程的特性:

动态性:进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程,进程是动态产生,动态消亡的。

并发性:任何进程都可以同其他进程一起并发执行

独立性:进程是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统分配资源和调度的独立单位;

异步性:由于进程间的相互制约,使进程具有执行的间断性,即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进

结构特征:进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。

多个不同的进程可以包含相同的程序,一个程序在不同的数据集里就构成不同的进程,能得到不同的结果,但是执行过程中,程序不能发生改变。

进程与程序的区别:

程序是指令和数据的有序集合,是对指令、数据及其组织形式的描述,其本身没有任何运行的含义,是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程,它是一个动态的概念。

程序可以作为一种软件资料长期存在,而进程是有一定生命期的。程序是永久的,进程是暂时的。

进程的调度:

要想多个进程交替运行,操作系统必须对这些进程进行调度,这个调度也不是随机进行的,而是需要遵循一定的法则,由此就有了进程的调度算法。

1、先来先服务算法

先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法,该算法既可用于作业调度,也可用于进程调度。FCFS算法比较有利于长作业(进程),而不利于短作业(进程)。由此可知,本算法适合于CPU繁忙型作业,而不利于I/O繁忙型的作业(进程)。

2、短作业优先调度算法

短作业(进程)优先调度算法(SJ/PF)是指对短作业或短进程优先调度的算法,该算法既可用于作业调度,也可用于进程调度。但其对长作业不利;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。

3、时间片轮转法

时间片轮转(Round Robin,RR)法的基本思路是让每个进程在就绪队列中的等待时间与享受服务的时间成比例。在时间片轮转法中,需要将CPU的处理时间分成固定大小的时间片,例如,几十毫秒至几百毫秒。如果一个进程在被调度选中之后用完了系统规定的时间片,但又未完成要求的任务,则它自行释放自己所占有的CPU而排到就绪队列的末尾,等待下一次调度。同时,进程调度程序又去调度当前就绪队列中的第一个进程。

显然,轮转法只能用来调度分配一些可以抢占的资源。这些可以抢占的资源可以随时被剥夺,而且可以将它们再分配给别的进程。CPU是可抢占资源的一种。但打印机等资源是不可抢占的。由于作业调度是对除了CPU之外的所有系统硬件资源的分配,其中包含有不可抢占资源,所以作业调度不使用轮转法。

在轮转法中,时间片长度的选取非常重要。首先,时间片长度的选择会直接影响到系统的开销和响应时间。如果时间片长度过短,则调度程序抢占处理机的次数增多。这将使进程上下文切换次数也大大增加,从而加重系统开销。反过来,如果时间片长度选择过长,例如,一个时间片能保证就绪队列中所需执行时间最长的进程能执行完毕,则轮转法变成了先来先服务法。时间片长度的选择是根据系统对响应时间的要求和就绪队列中所允许最大的进程数来确定的。

在轮转法中,加入到就绪队列的进程有3种情况:

(1)一种是分给它的时间片用完,但进程还未完成,回到就绪队列的末尾等待下次调度去继续执行。

(2)另一种情况是分给该进程的时间片并未用完,只是因为请求I/O或由于进程的互斥与同步关系而被阻塞。当阻塞解除之后再回到就绪队列。

(3)第三种情况就是新创建进程进入就绪队列。

如果对这些进程区别对待,给予不同的优先级和时间片从直观上看,可以进一步改善系统服务质量和效率。例如,我们可把就绪队列按照进程到达就绪队列的类型和进程被阻塞时的阻塞原因分成不同的就绪队列,每个队列按FCFS原则排列,各队列之间的进程享有不同的优先级,但同一队列内优先级相同。这样,当一个进程在执行完它的时间片之后,或从睡眠中被唤醒以及被创建之后,将进入不同的就绪队列。

多级反馈队列:

前面介绍的各种用作进程调度的算法都有一定的局限性。如短进程优先的调度算法,仅照顾了短进程而忽略了长进程,而且如果并未指明进程的长度,则短进程优先和基于进程长度的抢占式调度算法都将无法使用。

而多级反馈队列调度算法则不必事先知道各种进程所需的执行时间,而且还可以满足各种类型进程的需要,因而它是目前被公认的一种较好的进程调度算法。在采用多级反馈队列调度算法的系统中,调度算法的实施过程如下所述。

(1) 应设置多个就绪队列,并为各个队列赋予不同的优先级。第一个队列的优先级最高,第二个队列次之,其余各队列的优先权逐个降低。该算法赋予各个队列中进程执行时间片的大小也各不相同,在优先权愈高的队列中,为每个进程所规定的执行时间片就愈小。例如,第二个队列的时间片要比第一个队列的时间片长一倍,……,第i+1个队列的时间片要比第i个队列的时间片长一倍。

(2) 当一个新进程进入内存后,首先将它放入第一队列的末尾,按FCFS原则排队等待调度。当轮到该进程执行时,如它能在该时间片内完成,便可准备撤离系统;如果它在一个时间片结束时尚未完成,调度程序便将该进程转入第二队列的末尾,再同样地按FCFS原则等待调度执行;如果它在第二队列中运行一个时间片后仍未完成,再依次将它放入第三队列,……,如此下去,当一个长作业(进程)从第一队列依次降到第n队列后,在第n 队列便采取按时间片轮转的方式运行。

(3) 仅当第一队列空闲时,调度程序才调度第二队列中的进程运行;仅当第1~(i-1)队列均空时,才会调度第i队列中的进程运行。如果处理机正在第i队列中为某进程服务时,又有新进程进入优先权较高的队列(第1~(i-1)中的任何一个队列),则此时新进程将抢占正在运行进程的处理机,即由调度程序把正在运行的进程放回到第i队列的末尾,把处理机分配给新到的高优先权进程。

‘贰’ 进程调度算法的国内外研究现状有哪些

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。

‘叁’ 第三章 进程调度的几种方式

进程调度概念:操作系统必须为多个,吗进程可能有竞争的请求分配计算机资源。对处理器而言,可分配的资源是在处理器上的执行时间,分配途径是调度。调度功能必须设计成可以满足多个目标,包括公平、任何进程都不会饿死、有效地使用处理器时间和低开销。此外,调度功能可能需要为某些进程的启动或结束考虑不同的优先级和实时最后期限。

这些年以来,调度已经成为深入研究的焦点,并且已经实现了许多不同的算法。如今,调度研究的重点是开发多处理系统,特别是用于多线程的。

下面简介几种调度算法。

一、先来先服务和短作业(进程)优先调度算法

1.先来先服务调度算法

先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法,该算法既可用于作业调度,也可用于进程调度。当在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或多个最先进入该队列的作业,将它们调入内存,为它们分配资源、创建进程,然后放入就绪队列。在进程调度中采用FCFS算法时,则每次调度是从就绪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才放弃处理机。

2.短作业(进程)优先调度算法

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。而短进程优先(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时再重新调度。

二、高优先权优先调度算法

1.优先权调度算法的类型

为了照顾紧迫型作业,使之在进入系统后便获得优先处理,引入了最高优先权优先(FPF)调度算法。此算法常被用于批处理系统中,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,还可用于实时系统中。当把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,这时,又可进一步把该算法分成如下两种。

1) 非抢占式优先权算法

在这种方式下,系统一旦把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程后,该进程便一直执行下去,直至完成;或因发生某事件使该进程放弃处理机时,系统方可再将处理机重新分配给另一优先权最高的进程。这种调度算法主要用于批处理系统中;也可用于某些对实时性要求不严的实时系统中。

2) 抢占式优先权调度算法

在这种方式下,系统同样是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,只要又出现了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,重新将处理机分配给新到的优先权最高的进程。因此,在采用这种调度算法时,是每当系统中出现一个新的就绪进程i 时,就将其优先权Pi与正在执行的进程j 的优先权Pj进行比较。如果Pi≤Pj,原进程Pj便继续执行;但如果是Pi>Pj,则立即停止Pj的执行,做进程切换,使i 进程投入执行。显然,这种抢占式的优先权调度算法能更好地满足紧迫作业的要求,故而常用于要求比较严格的实时系统中,以及对性能要求较高的批处理和分时系统中。

2.高响应比优先调度算法

在批处理系统中,短作业优先算法是一种比较好的算法,其主要的不足之处是长作业的运行得不到保证。如果我们能为每个作业引入前面所述的动态优先权,并使作业的优先级随着等待时间的增加而以速率a 提高,则长作业在等待一定的时间后,必然有机会分配到处理机。该优先权的变化规律可描述为:

由于等待时间与服务时间之和就是系统对该作业的响应时间,故该优先权又相当于响应比RP。据此,又可表示为:

由上式可以看出:

(1) 如果作业的等待时间相同,则要求服务的时间愈短,其优先权愈高,因而该算法有利于短作业。

(2) 当要求服务的时间相同时,作业的优先权决定于其等待时间,等待时间愈长,其优先权愈高,因而它实现的是先来先服务。

(3) 对于长作业,作业的优先级可以随等待时间的增加而提高,当其等待时间足够长时,其优先级便可升到很高,从而也可获得处理机。简言之,该算法既照顾了短作业,又考虑了作业到达的先后次序,不会使长作业长期得不到服务。因此,该算法实现了一种较好的折衷。当然,在利用该算法时,每要进行调度之前,都须先做响应比的计算,这会增加系统开销。

三、基于时间片的轮转调度算法

1.时间片轮转法

1) 基本原理

在早期的时间片轮转法中,系统将所有的就绪进程按先来先服务的原则排成一个队列,每次调度时,把CPU 分配给队首进程,并令其执行一个时间片。时间片的大小从几ms 到几百ms。当执行的时间片用完时,由一个计时器发出时钟中断请求,调度程序便据此信号来停止该进程的执行,并将它送往就绪队列的末尾;然后,再把处理机分配给就绪队列中新的队首进程,同时也让它执行一个时间片。这样就可以保证就绪队列中的所有进程在一给定的时间内均能获得一时间片的处理机执行时间。换言之,系统能在给定的时间内响应所有用户的请求。

2.多级反馈队列调度算法

前面介绍的各种用作进程调度的算法都有一定的局限性。如短进程优先的调度算法,仅照顾了短进程而忽略了长进程,而且如果并未指明进程的长度,则短进程优先和基于进程长度的抢占式调度算法都将无法使用。而多级反馈队列调度算法则不必事先知道各种进程所需的执行时间,而且还可以满足各种类型进程的需要,因而它是目前被公认的一种较好的进程调度算法。在采用多级反馈队列调度算法的系统中,调度算法的实施过程如下所述。

(1) 应设置多个就绪队列,并为各个队列赋予不同的优先级。第一个队列的优先级最高,第二个队列次之,其余各队列的优先权逐个降低。该算法赋予各个队列中进程执行时间片的大小也各不相同,在优先权愈高的队列中,为每个进程所规定的执行时间片就愈小。例如,第二个队列的时间片要比第一个队列的时间片长一倍,……,第i+1个队列的时间片要比第i个队列的时间片长一倍。

(2) 当一个新进程进入内存后,首先将它放入第一队列的末尾,按FCFS原则排队等待调度。当轮到该进程执行时,如它能在该时间片内完成,便可准备撤离系统;如果它在一个时间片结束时尚未完成,调度程序便将该进程转入第二队列的末尾,再同样地按FCFS原则等待调度执行;如果它在第二队列中运行一个时间片后仍未完成,再依次将它放入第三队列,……,如此下去,当一个长作业(进程)从第一队列依次降到第n队列后,在第n 队列便采取按时间片轮转的方式运行。

(3) 仅当第一队列空闲时,调度程序才调度第二队列中的进程运行;仅当第1~(i-1)队列均空时,才会调度第i队列中的进程运行。如果处理机正在第i队列中为某进程服务时,又有新进程进入优先权较高的队列(第1~(i-1)中的任何一个队列),则此时新进程将抢占正在运行进程的处理机,即由调度程序把正在运行的进程放回到第i队列的末尾,把处理机分配给新到的高优先权进程。

‘肆’ 作业调度的算法有哪些

作业调度的算法有:算法有先来先服务、最短作业优先算法、最高响应比优先算法、基于优先数调度算法。

1、算法有先来先服务

最简单的调度算法,按作业的先后顺序进行调度,只考虑每个作业的等待时间而未考虑执行时间的长短。

2、最短作业优先算法

最短作业优先算法是对先来先服务算法的改进,其目标是减少平均周转时间。对预计执行时间短的作业优先分派处理机。通常后来的短作业不抢先正在执行的作业。 只考虑执行时间而未考虑等待时间的长短。

3、最高响应比优先算法

最高响应比优先算法是对先来先服务方式和最短作业优先算法方式的一种综合平衡。最高响应比优先法调度策略同时考虑每个作业的等待时间的长短和估计需要的执行时间长短,从中选出相应比最高的作业投入执行。

4、基于优先数调度算法

优先数调度算法常用于批处理系统中。在进程调度中,每次调度时,系统把处理机分配给就绪队列中优先数最高的进程。它又分为两种:非抢占式优先数算法和抢占式优先数算法。

(4)紧迫性作业采用什么算法扩展阅读:

作业调度是指按照时间周期(年、月、日、时、分、秒等)对作业进行分割,并根据业务需求、作业长度、存储管理及依赖性关系对作业的执行方式加以调度。主要任务是从作业后备队列中选择作业进入主存运行。作业调度的功能主要有以下几方面:

1、记录各作业在系统中的状态;

2、从后备队列中挑选一部分作业投入运行;

3、从被选中的作业做好执行前的准备工作;

4、在作业执行结束时,做善后处理工作。

进行作业调度有很多作业调度算法,这些作业调度算法要实现的目标是:

1、调度对所有作业都是公平合理的;

2、应使设备有较高的利用率(提供系统利用率);

3、每次运行尽可能多的作业(提高系统吞吐量);

4、较快的相应时间。

‘伍’ 进程调度算法

FCFS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);

FCFS调度算法有利于CPU繁忙型作业,而不利于I/O繁忙型作业。

​ 短作业优先调度算法是一个非抢占策略,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。

缺点:

该算法对长作业不利,SJF调度算法中长作业的周转时间会增加。更严重的是,如果有一长作业进入系统的后备队列,由于调度程序总是优先调度那些 (即使是后进来的)短作业,将导致长作业长期不被调度(“饥饿”现象,注意区分“死锁”。后者是系统环形等待,前者是调度策略问题)。

该算法完全未考虑作业的紧迫程度,因而不能保证紧迫性作业会被及时处理。

由于作业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优先调度。

SJF调度算法的平均等待时间、平均周转时间最少。

高响应比优先调度算法既考虑作业的执行时间也考虑作业的等待时间,综合了先来先服务和最短作业优先两种算法的特点。

该算法中的响应比是指作业等待时间与运行比值,响应比公式定义如下:

响应比 =(等待时间+要求服务时间)/ 要求服务时间,即RR=(w+s)/s=1+w/s,因此 响应比一定是大于等于1的。

短作业与先后次序的兼顾,且不会使长作业长期得不到服务。

响应比计算系统开销,增加系统开销。

高响应比优先调度算法适合批处理系统,主要用于作业调度。

为了实现 RR 调度,我们将就绪队列视为进程的 FIFO 队列。新进程添加到就绪队列的尾部。CPU 调度程序从就绪队列中选择第一个进程,将定时器设置在一个时间片后中断,最后分派这个进程。

接下来,有两种情况可能发生。进程可能只需少于时间片的 CPU 执行。对于这种情况,进程本身会自动释放 CPU。调度程序接着处理就绪队列的下一个进程。否则,如果当前运行进程的 CPU 执行大于一个时间片,那么定时器会中断,进而中断操作系统。然后,进行上下文切换,再将进程加到就绪队列的尾部,接着 CPU 调度程序会选择就绪队列内的下一个进程。

采用 RR 策略的平均等待时间通常较长。

在 RR 调度算法中,没有进程被连续分配超过一个时间片的 CPU(除非它是唯一可运行的进程)。如果进程的 CPU 执行超过一个时间片,那么该进程会被抢占,并被放回到就绪队列。因此, RR调度算法是抢占的。

算法描述

1、进程在进入待调度的队列等待时,首先进入优先级最高的Q1等待。

2、首先调度优先级高的队列中的进程。若高优先级中队列中已没有调度的进程,则调度次优先级队列中的进程。例如:Q1,Q2,Q3三个队列,当且仅当在Q1中没有进程等待时才去调度Q2,同理,只有Q1,Q2都为空时才会去调度Q3。

3、对于同一个队列中的各个进程,按照FCFS分配时间片调度。比如Q1队列的时间片为N,那么Q1中的作业在经历了N个时间片后若还没有完成,则进入Q2队列等待,若Q2的时间片用完后作业还不能完成,一直进入下一级队列,直至完成。

4、在最后一个队列QN中的各个进程,按照时间片轮转分配时间片调度。

5、在低优先级的队列中的进程在运行时,又有新到达的作业,此时须立即把正在运行的进程放回当前队列的队尾,然后把处理机分给高优先级进程。换而言之,任何时刻,只有当第1~i-1队列全部为空时,才会去执行第i队列的进程(抢占式)。特别说明,当再度运行到当前队列的该进程时,仅分配上次还未完成的时间片,不再分配该队列对应的完整时间片。

‘陆’ 作业调度算法的选择原则有哪几个

批处理作业的调度算法主要有以下几种:
①先来先服务算法。原则上按照作业进入输入井的次序调度,如果作业的资源得不到满足,将会推迟调度,它的资源得到满足的时候会优先被调度进来。
优点:具有一定的公平性。
缺点:系统的吞吐率低,平均周转时间长,有大作业到来的时,许多小作业推迟调度。
②计算时间短的作业优先.优先调度计算时间短的作业进行调度,资源不满足的情况下推迟调度。在这种调度算法下,要求用户要对作业的计算时间预先有一个估计,调度以此为依据。
优点:由于被选中的作业计算时间,所以不能尽快地完成并退出系统,降低了作业的平均等待时间,提高了系统的吞吐率。
缺点:大作业会不满意,而且极限情况下使得某些大作业始终得不到调度。
③响应比高者优先算法。该算法考虑了计算时间等待时间,既考虑了计算时间短的作业优先,又考虑了大作业长期等待的问题。所谓响应比是按照以下公式来定义的:
响应比R=等待时间/计算时间
这里的计算时间是估计的作业计算时间,从公式看,计算时间越短,响应比越高;而另一方面,大作业等待时间越长,响应比也会越大。一个作业完成以后,需要重新计算一下在输入井中的各个作业的响应比,最高的将优先调度。
④优先数调度算法。为每一个作业指定一个优先数,优先数高的作业先被调度。对于优先数相等的作业采用先来先服务的策略。优先数的制定原则是:作业的缓急程序,估计的计算时间,作业的等待时间,资源申请情况等因素综合考虑。
⑤均衡调度算法。使用不同资源的进程同时执行,减少作业等待同类设备而耗费的时间,加快作业的执行。

‘柒’ 进程调度算法

调度算指:根据系统资源配策略所规定资源配算
、先先服务短作业(进程)优先调度算
1.
先先服务调度算先先服务(FCFS)调度算种简单调度算该算既用于作业调度
用于进程调度FCFS算比较利于作业(进程)利于短作业(进程)由知本算适合于CPU繁忙型作业
利于I/O繁忙型作业(进程)
2.
短作业(进程)优先调度算短作业(进程)优先调度算(SJ/PF)指短作业或短进程优先调度算该算既用于作业调度
用于进程调度其作业利;能保证紧迫性作业(进程)及处理;作业短估算
二、高优先权优先调度算
1.
优先权调度算类型照顾紧迫性作业使进入系统便获优先处理引入高优先权优先(FPF)调度算
算用批处理系统作作业调度算作种操作系统进程调度用于实系统其用于作业调度
备队列若干优先权高作业装入内存其用于进程调度处理机配给绪队列优先权高进程
进步该算两种:
1)非抢占式优先权算
2)抢占式优先权调度算(高性能计算机操作系统)
2.
优先权类型
于高优先权优先调度算其核于:使用静态优先权态优先权
及何确定进程优先权
3.
高响应比优先调度算
弥补短作业优先算足我引入态优先权使作业优先等级随着等待间增加速率a提高
该优先权变化规律描述:优先权=(等待间+要求服务间)/要求服务间;即
=(响应间)/要求服务间
三、基于间片轮转调度算
1.
间片轮转间片轮转般用于进程调度每调度CPU配队首进程并令其执行间片
执行间片用完由记器发钟断请求该进程停止并送往绪队列末尾;依循环
2.
级反馈队列调度算
级反馈队列调度算级反馈队列调度算必事先知道各种进程所需要执行间目前公认种较进程调度算
其实施程:
1)
设置绪队列并各队列赋予同优先级优先权越高队列
每进程所规定执行间片越
2)
新进程进入内存首先放入第队列末尾按FCFS原则排队等候调度
能间片完便撤离;未完转入第二队列末尾同等待调度……
作业(进程)第队列依第n队列(队列)便按第n队列间片轮转运行
3)
仅第队列空闲调度程序才调度第二队列进程运行;仅第1第(i-1)队列空
才调度第i队列进程运行并执行相应间片轮转
4)
处理机处理第i队列某进程新进程进入优先权较高队列
则新队列抢占运行处理机并运行进程放第i队列队尾

‘捌’ 哪种调度算法会导致饥饿

一、处理机调度相关基本概念
1、调度方式和调度算法的若干准则
1)面向用户的准则:周转时间短(CPU执行用时Ts、周转时间T=Ts+Tw、带权周转时间W= T/Ts)、响应时间快、均衡性、截止时间的保证、优先权准则
2)面向系统的准则:系统吞吐量高、处理机利用率好、各类资源的平衡利用
3)批处理系统为照顾为数众多的短作业,应采用短作业优先的调度算法;分时系统为保证系统具有合理的响应时间,应采用轮转法进行调度
二、常用调度算法
1、先来先服务调度算法FCFS
(1)按照作业提交,或进程变为就绪状态的先后次序分派CPU;
(2)新作业只有当当前作业或进程执行完或阻塞才获得CPU运行
(3)被唤醒的作业或进程不立即恢复执行,通常等到当前作业或进程出让CPU。(所以,默认即是非抢占方式)
(4)有利于CPU繁忙型的作业,而不利于I/O繁忙的作业(进程)。

2、短作业(进程)优先调度算法SJF(非抢占)/SPF(抢占)
(1)平均周转时间、平均带权周转时间都有明显改善。SJF/SPF调度算法能有效的降低作业的平均等待时间,提高系统吞吐量。
(2)未考虑作业的紧迫程度,因而不能保证紧迫性作业(进程)的及时处理、对长作业的不利、作业(进程)的长短含主观因素,不一定能真正做到短作业优先。

3、高优先权优先调度算法HPF
(1)两种方式:非抢占式优先权算法、抢占式优先权算法(关键点:新作业产生时)
(2)类型:静态优先权:创建进程时确定,整个运行期间保持不变。动态优先权:创建进程时赋予的优先权可随进程的推进或随其等待时间的增加而改变。
(3)高响应比优先调度算法HRRN
HRRN为每个作业引入动态优先权,使作业的优先级随着等待时间的增加而以速率a提高:优先权 =(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间= 响应时间 / 要求服务时间。
什么时候计算各进程的响应比优先权?(作业完成时、新作业产生时(抢占、非抢占)、时间片完成时、进程阻塞时)

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