❶ 常见的调度算法总结
一、FCFS——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。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(进程)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。
二、FPF高优先权优先调度算法
1. 优先权调度算法的类型。
为了照顾紧迫性作业,使之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。 此算法常被用在批处理系统中,作为作业调度算法,也作为多种操作系统中的进程调度,还可以用于实时系统中。当其用于作业调度, 将后备队列中若干个优先权最高的作业装入内存。当其用于进程调度时,把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程,此时, 又可以进一步把该算法分成以下两种:
1)非抢占式优先权算法
2)抢占式优先权调度算法(高性能计算机操作系统)
2. 优先权类型 。
对于最高优先权优先调度算法,其核心在于:它是使用静态优先权还是动态优先权, 以及如何确定进程的优先权。
3.动态优先权
高响应比优先调度算法为了弥补短作业优先算法的不足,我们引入动态优先权,使作业的优先等级随着等待时间的增加而以速率a提高。 该优先权变化规律可描述为:优先权=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间;即 =(响应时间)/要求服务时间
三、基于时间片的轮转调度算法
1.时间片轮转法。
时间片轮转法一般用于进程调度,每次调度,把CPU分配队首进程,并令其执行一个时间片。 当执行的时间片用完时,由一个记时器发出一个时钟中断请求,该进程被停止,并被送往就绪队列末尾;依次循环。
2. 多级反馈队列调度算法
多级反馈队列调度算法多级反馈队列调度算法,不必事先知道各种进程所需要执行的时间,它是目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FCFS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,在同样等待调度…… 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) 仅当第一队列空闲时,调度程序才调度第二队列中的进程运行;
仅当第1到第( 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。
❷ 2018-06-09
一、常见的批处理作业调度算法
1.先来先服务调度算法(FCFS):就是按照各个作业进入系统的自然次序来调度作业。这种调度算法的优点是实现简单,公平。其缺点是没有考虑到系统中各种资源的综合使用情况,往往使短作业的用户不满意,因为短作业等待处理的时间可能比实际运行时间长得多。
2.短作业优先调度算法(SPF): 就是优先调度并处理短作业,所谓短是指作业的运行时间短。而在作业未投入运行时,并不能知道它实际的运行时间的长短,因此需要用户在提交作业时同时提交作业运行时间的估计值。
3.最高响应比优先算法(HRN):FCFS可能造成短作业用户不满,SPF可能使得长作业用户不满,于是提出HRN,选择响应比最高的作业运行。响应比=1+作业等待时间/作业处理时间。
4. 基于优先数调度算法(HPF):每一个作业规定一个表示该作业优先级别的整数,当需要将新的作业由输入井调入内存处理时,优先选择优先数最高的作业。
5.均衡调度算法,即多级队列调度算法
基本概念:
作业周转时间(Ti)=完成时间(Tei)-提交时间(Tsi)
作业平均周转时间(T)=周转时间/作业个数
作业带权周转时间(Wi)=周转时间/运行时间
响应比=(等待时间+运行时间)/运行时间
二、进程调度算法
1.先进先出算法(FIFO):按照进程进入就绪队列的先后次序来选择。即每当进入进程调度,总是把就绪队列的队首进程投入运行。
2. 时间片轮转算法(RR):分时系统的一种调度算法。轮转的基本思想是,将CPU的处理时间划分成一个个的时间片,就绪队列中的进程轮流运行一个时间片。当时间片结束时,就强迫进程让出CPU,该进程进入就绪队列,等待下一次调度,同时,进程调度又去选择就绪队列中的一个进程,分配给它一个时间片,以投入运行。
3. 最高优先级算法(HPF):进程调度每次将处理机分配给具有最高优先级的就绪进程。最高优先级算法可与不同的CPU方式结合形成可抢占式最高优先级算法和不可抢占式最高优先级算法。
4. 多级队列反馈法:几种调度算法的结合形式多级队列方式。
三、空闲分区分配算法
\1. 首先适应算法:当接到内存申请时,查找分区说明表,找到第一个满足申请长度的空闲区,将其分割并分配。此算法简单,可以快速做出分配决定。
2. 最佳适应算法:当接到内存申请时,查找分区说明表,找到第一个能满足申请长度的最小空闲区,将其进行分割并分配。此算法最节约空间,因为它尽量不分割到大的空闲区,其缺点是可能会形成很多很小的空闲分区,称为“碎片”。
3. 最坏适应算法:当接到内存申请时,查找分区说明表,找到能满足申请要求的最大的空闲区。该算法的优点是避免形成碎片,而缺点是分割了大的空闲区后,在遇到较大的程序申请内存时,无法满足的可能性较大。
四、虚拟页式存储管理中的页面置换算法
1.理想页面置换算法(OPT):这是一种理想的算法,在实际中不可能实现。该算法的思想是:发生缺页时,选择以后永不使用或在最长时间内不再被访问的内存页面予以淘汰。
2.先进先出页面置换算法(FIFO):选择最先进入内存的页面予以淘汰。
3. 最近最久未使用算法(LRU):选择在最近一段时间内最久没有使用过的页,把它淘汰。
4.最少使用算法(LFU):选择到当前时间为止被访问次数最少的页转换。
三、磁盘调度
1.先来先服务(FCFS):是按请求访问者的先后次序启动磁盘驱动器,而不考虑它们要访问的物理位置
2.最短寻道时间优先(SSTF):让离当前磁道最近的请求访问者启动磁盘驱动器,即是让查找时间最短的那个作业先执行,而不考虑请求访问者到来的先后次序,这样就克服了先来先服务调度算法中磁臂移动过大的问题
3.扫描算法(SCAN)或电梯调度算法:总是从磁臂当前位置开始,沿磁臂的移动方向去选择离当前磁臂最近的那个柱面的访问者。如果沿磁臂的方向无请求访问时,就改变磁臂的移动方向。在这种调度方法下磁臂的移动类似于电梯的调度,所以它也称为电梯调度算法。
4.循环扫描算法(CSCAN):循环扫描调度算法是在扫描算法的基础上改进的。磁臂改为单项移动,由外向里。当前位置开始沿磁臂的移动方向去选择离当前磁臂最近的哪个柱面的访问者。如果沿磁臂的方向无请求访问时,再回到最外,访问柱面号最小的作业请求。
对一个进程来说,一个重要的指标是它执行所需要的时间. 从进程提交到进程完成的时间间隔为周转时间.也就是等待进入内存的时间,在就绪队列中等待的时间,在 CPU中执行的时间和I/O操作的时间的总和.
例1.设一个系统中有5个进程,它们的到达时间和服务时间如下,A的到达时间为0,服务时间为3;B的到达时间为2,服务时间为6;C的到达时间为4,服务时间为4;D的到达时间为6,服务时间为5;E的 到达时间为8,服务时间为2,忽略1/0以及其他开销时间,若分别按先来先服务(fFCFS)进行CPU调度,其平均周转时间为?
10.2
6.4
8.6
4.5
先来先服务调度算法
进程名 到达时间 服务时间 开始执行时间 完成时间 周转时间
A 0 3 0 3 3
B 2 6 3 9 7
C 4 4 9 13 9
D 6 5 13 18 12
E 8 2 18 20 12
周转时间 = 完成时间 - 到达时间
平均周转时间 = 所有进程周转时间 / 进程数 = (3+7+9+12+12)/ 5 = 8.6
单道批处理系统中有4个作业,J1的提交时间8.0,运行时间为2.0;J2的提交时间8.6,运行时间为0.6;J3提交时间8.8,运行时间为0.2;J4的提交时间9.0,运行时间为0.5。在采用响应比高者优先调度算法时,其平均周转时间为T为()小时?
2.5
1.8
1.975
2.675
周转时间=作业完成时间-作业提交时间
响应比=(作业等待时间+作业执行时间)/作业执行时间
当提交J1时,只有J1作业,执行J1,J1的周转时间为2,此时时间为10.
J2、J3、J4提交时,由于正在执行J1,因此等待。
当J1执行完毕(此时时间为10),J2、J3、J4的等待时间分别为:1.4,1.2,1,
其响应比分别为:1.4/0.6+1=3.33 1.2/0.2+1=7 1/0.5+1=3,因此执行J3,J3的周转时间为1.2+0.2=1.4
当J3执行完毕(此时时间为10.2),J2和J4的等待时间分别为1.6,1.2,
其响应比分别为:1.6/0.6+1=3.66 1.2/0.5+1=3.4,因此执行J2,J2的周转时间为1.6+0.6=2.2
执行J2完毕后时间为10.8,接下来执行J4,执行完后时时间为11.3,J4的周转时间为2.3
于是平均周转时间为(2+1.4+2.2+2.3)/4=1.975
如果系统作业几乎同时到达,则使系统平均作业周转时间最短的算法是短作业优先。
例3、
现有4个同时到达的作业J1,J2,J3和J4,它们的执行时间分别是3小时,5小时,7小时,9小时系统按单道方式运行且采用短作业优先算法,则平均周转时间是()小时
12.5
24
19
6
作业到达时间执行时间开始时间完成时间周转时间
J103033
J20 5388
J30781515
J409152424
平均周转时间(3+8+15+24)/4=12.5
有4个进程A,B,C,D,设它们依次进入就绪队列,因相差时间很短可视为同时到达。4个进程按轮转法分别运行11,7,2,和4个时间单位,设时间片为1。四个进程的平均周转时间为 ()?
15.25
16.25
16.75
17.25
17.75
18.25
A:1 4 4 3 3 2 2 2 1 1 1 共24
B:2 4 4 3 3 2 2 共20
C:3 4 共7
D:4 4 3 3 共14
字母后面的数字为等待的时间加运行时间
平均周转时间为(24+20+7+14)/4=16.25
例5、假设系统按单值方式运行且采用最短作业优先算法,有J1,J2,J3,J4共4个作业同时到达,则以下哪几种情况下的平均周转时间为10分钟?
执行时间J1:1分钟 J2:5分钟 J3:9分钟 J4:13分钟
执行时间J1:1分钟 J2:4分钟 J3:7分钟 J4:10分钟
执行时间J1:2分钟 J2:4分钟 J3:6分钟 J4:8分钟
执行时间J1:3分钟 J2:6分钟 J3:9分钟 J4:12分钟
首先,短作业优先则短时间的作业利用资源,其余的作业等待
根据平均周转时间概念,将所有作业"等待时间"加上"运行时间"除以"作业数量"即可得到平均周转时间
A: (J1执行1分钟 + J2等待1分钟 + J2执行5分钟 + J3等待6分钟 + J3执行9分钟 + J4等待15分钟 + J4执行13分钟) / 4 = 50/4 = 12.5
B: (J1执行1分钟 + J2等待1分钟 + J2执行4分钟 + J3等待5分钟 + J3执行7分钟 + J4等待12分钟 + J4执行10分钟) / 4 = 40/4 = 10
C: (J1执行2分钟 + J2等待2分钟 + J2执行4分钟 + J3等待6分钟 + J3执行6分钟 + J4等待12分钟 + J4执行8分钟) / 4 = 40/4 = 10
D: (J1执行3分钟 + J2等待3分钟 + J2执行6分钟 + J3等待9分钟 + J3执行9分钟 + J4等待18分钟 + J4执行12分钟) / 4 = 50/4 = 12.5
例6、假设系统中有5个进程,它们的到达时间和服务时间见下表1,忽略I/O以及其他开销时间,若按先来先服务(FCFS)、非抢占的短作业优先和抢占的短作业优先三种调度算法进行CPU调度,请给出各个进程的完成时间、周转时间、带权周转时间、平均周转时间和平均带权周转时间,完成表2。 表1 进程到达和需要服务时间 进程 到达时间 服务时间 A 0 3 B 2 6 C 4 4 D 6 5 E 8 2
表2 进程的完成时间和周转时间
进程 A B C D E 平均
FCFS 完成时间 3 9 13 18 20
周转时间 3 7 9 12 12 8.6
带权周转时间 1.00 1.17 2.25 2.40 6.00 2.56
SPF(非抢占) 完成时间 3 9 15 20 11
周转时间 3 7 11 14 3 7.6
带权周转时间 1.00 1.17 1.75 2.80 1.50 1.84
SPF(抢占) 完成时间 3 15 8 20 10
周转时间 3 13 4 14 2 7.2
带权周转时间 1.00 2.16 1.00 2.80 1.00 1.59
例7、假定在单道批处理环境下有5个作业,各作业进入系统的时间和估计运行时间如下表所示: 作业 进入系统时间 估计运行时间/分钟 1 8:00 40 2 8:20 30 3 8:30 12 4 9:00 18
5 9:10 5
如果应用先来先服务和应用最短作业优先的作业调度算法,试将下面表格填写完整。
(1) 如果应用先来先服务的作业调度算法,试将下面表格填写完整。
作业 进入系统时间 估计运行时间/分钟 开始时间 结束时间 周转时间/分钟
1 8:00 40 8:00 8:40 40
2 8:20 30 8:40 9:10 50
3 8:30 12 9:10 9:22 52
4 9:00 18 9:22 9:40 40
5 9:10 5 9:40 9:45 35
作业平均周转时间T= 43.4 217
2)如果应用最短作业优先的作业调度算法,试将下面表格填写完整。 作业 进入系统时间 估计运行时间/分钟 开始时间 结束时间 周转时间/分钟 1 8:00 40 8:00 8:40 40 2 8:20 30 8:52 9:22 62 3 8:30 12 8:40 8:52 22 4 9:00 18 9:27 9:45 45 5 9:10 5 9:22 9:27 17作业平均周转时间T= 37.2 186
CPU和两台输入/输出设备(I1,I2)多道程序设计环境下,同时有三个作业J1,J2,J3进行,这三个作业
使用CPU和输入/输出设备的顺序和时间如下所示:
J1:I2(35ms);CPU(15ms);I1(35ms);CPU(15ms);I2(25ms)
J2:I1(25ms);CPU(30ms);I2(35ms)
J3:CPU(30ms);I1(25ms);CPU(15ms);I1(15ms);
假定CPU,I1,I2都能并行工作,J1的优先级最高,J2次之,J3优先级最低,优先级高的作业可以抢占优先级低的作业的CPU,但不能抢占I1,I2,作业从J3开始到完成需要多少时间?
❸ 优先级 高 中 低 英语怎么说
您好呀, 优先级 高 中 低
priority senior. junior. low/primary
❹ 最高优先权优先调度和先进先出的区别
最高优先权优先调度(Highest Priority First,HPF)是一种调度算法,其核心思想是把所有排队等待被执行的任务按照优先级进行排序,并把优先级最高的任务放到队列的前面,依次进行调度。
先进先出(First In First Out,FIFO)是另一种调度算法,它的核心思想是把所有排队等待被执行的任务按照入队的时间顺序排序,先进入队列的任务优先被调度。
两种调度算法都用于提高系统的资源利用率,但是它们的实现方式和优先级判定标准不同。最高优先权优先调度算法强调优先级的重要性,会把优先级最高的任务作为优先执行的对象,而先进先出算法则主要关注时间的顺序,按照先进先出的顺序依次执行任务。
❺ 劣后级和优先级分别是什么意思
优先级lp:优先合伙人按照合伙协议优先获得收益分配,一般来讲可以获得比较固定的收益。劣后级lp:劣后合伙人在产品优先向优先合伙人分配收益后,获取剩余的收益或承担亏损。
劣后级和优先级
1、优先级lp:优先合伙人按照合伙协议优先获得收益分配,一般来讲可以获得比较固定的收益。
2、劣后级lp:劣后合伙人在产品优先向优先合伙人分配收益后,获取剩余的收益或承担亏损。
由于具有降低优先级的任务长时间占用共享资源,造成申请该资源的优先级最高的进程始终处于等待状态,此时其他比占用资源优先级高但比等待资源进程优先级低的进程将获得处理器的使用权,并先于优先级最高的处于等待状态的进程先结束,称这种现象为优先级反转。
3、普通合伙人(General Partner):泛指股权投资基金的管理机构或自然人,英文简称为GP。普通合伙人对合伙企业债务承担无限连带责任,有限合伙人以其认缴的出资额为限对合伙企业债务承担责任。
4、有限合伙人(Limited partner),简称为LP。即参与投资的企业或金融保险机构等机构投资人和个人投资人,这些人只承担有限责任。
劣后为收益最大,风险最大,起安全垫作用,如项目产生亏损为最优先亏损。
夹层为收益居中,风险居中,起第二安全垫作用,如项目产生亏损,劣后亏损完,并没有及时追加,就拿夹层补。夹层更多的使命作用是扩大杠杆的,也是一个结构化产品的灵魂。
优先,基本不承担风险,分配的利润大多为固定。
举个例子,目前的股票配资项目,也就是伞形信托,就是分优先(银行资金),劣后(投资顾问),夹层(民间资金)构成。这类结构可以广泛应用到很多的投资领域。
❻ 最优化中的BFGS算法英文全称是什么
BFGS是拟牛顿算法中构造矩阵方法的一种,这四个字母是四个人的名字的首字母合写,就好象PBE和PW91都算是GGA一样。。Broyden, Fletcher, Goldfarb和Shanno的姓氏首字母命名。
❼ 基本算法——深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)
深度优先搜索和广度优先搜索,都是图形搜索算法,它两相似,又却不同,在应用上也被用到不同的地方。这里拿一起讨论,方便比较。
一、深度优先搜索
深度优先搜索属于图算法的一种,是一个针对图和树的遍历算法,英文缩写为DFS即Depth First Search。深度优先搜索是图论中的经典算法,利用深度优先搜索算法可以产生目标图的相应拓扑排序表,利用拓扑排序表可以方便的解决很多相关的图论问题,如最大路径问题等等。一般用堆数据结构来辅助实现DFS算法。其过程简要来说是对每一个可能的分支路径深入到不能再深入为止,而且每个节点只能访问一次。
基本步奏
(1)对于下面的树而言,DFS方法首先从根节点1开始,其搜索节点顺序是1,2,3,4,5,6,7,8(假定左分枝和右分枝中优先选择左分枝)。
(2)从stack中访问栈顶的点;
(3)找出与此点邻接的且尚未遍历的点,进行标记,然后放入stack中,依次进行;
(4)如果此点没有尚未遍历的邻接点,则将此点从stack中弹出,再按照(3)依次进行;
(5)直到遍历完整个树,stack里的元素都将弹出,最后栈为空,DFS遍历完成。
二、广度优先搜索
广度优先搜索(也称宽度优先搜索,缩写BFS,以下采用广度来描述)是连通图的一种遍历算法这一算法也是很多重要的图的算法的原型。Dijkstra单源最短路径算法和Prim最小生成树算法都采用了和宽度优先搜索类似的思想。其别名又叫BFS,属于一种盲目搜寻法,目的是系统地展开并检查图中的所有节点,以找寻结果。换句话说,它并不考虑结果的可能位置,彻底地搜索整张图,直到找到结果为止。基本过程,BFS是从根节点开始,沿着树(图)的宽度遍历树(图)的节点。如果所有节点均被访问,则算法中止。一般用队列数据结构来辅助实现BFS算法。
基本步奏
(1)给出一连通图,如图,初始化全是白色(未访问);
(2)搜索起点V1(灰色);
(3)已搜索V1(黑色),即将搜索V2,V3,V4(标灰);
(4)对V2,V3,V4重复以上操作;
(5)直到终点V7被染灰,终止;
(6)最短路径为V1,V4,V7.
❽ 作业调度的多级反馈队列
多级反馈队列算法(Round Robin with Multiple Feedback)是轮转算法和优先级算法的综合和发展。 设置多个就绪队列,分别赋予不同的优先级,如逐级降低,队列1的优先级最高。每个队列执行时间片的长度也不同,规定优先级越低则时间片越长,如逐级加倍。
新进程进入内存后,先投入队列1的末尾,按FCFS算法调度;若按队列1一个时间片未能执行完,则降低投入到队列2的末尾,同样按FCFS算法调度;如此下去,降低到最后的队列,则按“时间片轮转”算法调度直到完成。
仅当较高优先级的队列为空,才调度较低优先级的队列中的进程执行。如果进程执行时有新进程进入较高优先级的队列,则抢先执行新进程,并把被抢先的进程投入原队列的末尾。 为提高系统吞吐量和缩短平均周转时间而照顾短进程。
为获得较好的I/O设备利用率和缩短响应时间而照顾I/O型进程。
不必估计进程的执行时间,动态调节 I/O型进程:让其进入最高优先级队列,以及时响应I/O交互。通常执行一个小时间片,要求可处理完一次I/O请求的数据,然后转入到阻塞队列。
计算型进程:每次都执行完时间片,进入更低级队列。最终采用最大时间片来执行,减少调度次数。
I/O次数不多,而主要是CPU处理的进程。在I/O完成后,放回优先I/O请求时离开的队列,以免每次都回到最高优先级队列后再逐次下降。
为适应一个进程在不同时间段的运行特点,I/O完成时,提高优先级;时间片用完时,降低优先级。
优先级算法(Priority Scheling)是多级队列算法的改进,平衡各进程对响应时间的要求。适用于作业调度和进程调度,可分成抢先式和非抢先式。
❾ 优先级调度算法
优先级调度算法的原理是给每个进程赋予一个优先级,每次需要进程切换时,找一个优先级最高的进程进行调度。这样,如果赋予长进程一个高优先级,则该进程就不会再“饥饿”。事实上,STCF算法本身就是一种优先级调度,只不过它给予短进程高优先级而已。
优先级调度的优点是可以赋予重要的进程以高优先级以确保重要任务能够得到CPU时间。其缺点则与STCF算法一样,低优先级的进程可能会“饥饿”。不过,这个问题在优先级调度算法里比在STCF里好解决:只要动态地调节优先级即可。例如,在一个进程执行特定CPU时间后将其优先级降低一个级别,或者将处于等待进程的优先级提高一个级别。这样,一个进程如果等待时间很长,其优先级将因持续提升而超越其他进程的优先级,从而得到CPU时间。这样,“饥饿”现象就可以防止。
不过,优先级调度还有一个缺点,就是响应时间不能保证,除非将一个进程的优先级设置为最高。即使将优先级设置为最高,但如果每个人都将自己进程的优先级设为最高,则响应时间还是无法保证。
❿ 高响应比优先调度算法
高响应比优先调度算法(Highest Response Ratio Next)是一种对CPU中央控制器响应比的分配的一种算法。
HRRN是介于FCFS(先来先服务算法)与SJF(短作业优先算法)之间的折中算法,既考虑作业等待时间又考虑作业运行时间,既照顾短作业又不使长作业等待时间过长,改进了调度性能。
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1的。
解释:
高响应比优先调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中响应比最高的进程。基本思想是短作业优先调度算法 + 动态优先权机制。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。