❶ 如果多个进程同时到达系统,则平均周转时间最短的进程调度算法是什么
如果多个进程同时到达系统,则平均周转时间最短的进程调度算法是 短进程优先调度算法 。
短进程优先调度算法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)、平均周转时间(averzztime)。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;(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执行谁(如果服务时间相同则看它们的到达时间,到达时间短的先执行);如果到达时间和服务时间相同,则按先来先服务算法执行。
❷ 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。
❸ 什么是短作业优先的作业调度算法
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
❹ 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。
❺ SJF调度算法
SJF调度算法:最短作业优先算法SJF(Shortest Job First ),SJF算法以进入系统的作业所要求的CPU时间为标准,总选取估计计算时间最短的作业投入运行。
SJF 调度算法优缺点:算法易于实现。但效率不高,主要弱点是忽视了作业等待时间;会出现饥饿现象。SJF 调度算法可证明为最佳的,这是因为对于给定的一组进程, SJF 算法的平均等待时间最小。虽然 SJF 算法最佳,但是它不能在短期CPU 调度层次上加以实现。因为没有办法知道下一个 CPU 区间的长度。
SJF算法Gantt图:
进程 区间时间
PI 6
P2 8
P3 7
P4 3
进程 P1 的等待时间是 3 ms,进程P2的等待时间为 16 ms,进程P3的等待时间为 9ms,进程P4的等待时间为 0ms。因此,平均等待时间为(3 + 16 + 9 +0) / 4 = 7 ms。
❻ 什么是最短作业优先调度算法这种作业调度算法的不公平之处表现在哪里
这种算法会根据作业长短,也就是作业服务时间的多少来调度作业,服务时间短的会被优先调度执行。
算法的缺点在于对比较长的作业可能长期得不到调度,对长作业不利;还有就是作业的服务时间是用户向系统提交作业时设定好的,难免有些用户为了让自己的作业先调度,会把服务时间缩短,也就是有人为的因素在里面。
❼ 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。