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几种常见的车间调度算法

发布时间:2023-07-25 20:55:04

❶ 时间片轮转算法(RR)能不能用在作业调度上还是只能用在进程调度上

导师给出的答案是不能,但是吧友似乎有一些别的看法。
先来看作业调度的定义,高级调度又称长程调度或作业调度,他的调度对象是作业。主要功能是根据算法,决定将外存处于后备队列的哪几个作业调入内存,为他们创建进程,分配必要的资源,并将它们放入就绪队列。分时和实时系统不设置高级调度。
其次简单的叙述一下低级调度(进程调度):对象为进程,功能是决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机,并分配。
最后来看一下RR的核心,进程切换:在RR调度算法中,应在合适进行进程的切换,可分为两种情况:1,若一个时间片尚未用完,正在运行的进程便已经完成,立刻激活调度程序,将他从就绪队列中删除,再调度就绪队列中对手的进程运行,并启动一个新的时间片。2.在一个时间片用完时,计时调度器中断处理程序被激活。如果进程尚未运行完毕,调度程序将把它送往就绪队列的末尾。
可见,RR算法在切换进程时只涉及了就绪队列的c、a、o作,也就是只有低级调度参与,并没有从外存将作业调入内存,另外,RR算法常用于分时系统,分时系统也是不设置作业调度的。

❷ 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。

❸ 处理机调度有哪几种方式它们分别有什么优缺点

先来先服务FCFS和短作业(进程)优先SJ(P)F调度算法,SJF调度算法用于作业和进程调度,能有效的降低作业的平均等待时间,提高系统吞吐量。缺点:该算法对长作业不利,完全未考虑作业的紧迫程度,因此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。 高优先权优先调度算法,优先权调度算法包括非抢占式优先权算法和抢占式优先权调度算法;高响应比优先调度算法,特点:有利于短作业、先来先服务、对于长作业也可获得处理机。 基于时间片的轮转调度算法,时间片轮转法和多级反馈队列调度算法。

❹ 单道批处理系统作业调度算法有哪几种

批处理系统常用调度算法:
①、先来先服务:FCFS
②、最短作业优先
③、最短剩余时间优先
④、响应比最高者优先
分时系统调度算法:
①、轮转调度
②、优先级调度
③、多级队列调度
④、彩票调度
实时系统调度算法:
①、单比率调度
②、限期调度
③、最少裕度法

❺ 实时操作系统常用任务调度算法有哪些

实时操作系统常用任务调度算法有哪些
操作系统常用的批处理作业调度算法
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

❻ 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

❼ 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。

❽ 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?

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