搶占式調度演算法
⑴ 在搶占式調度演算法中,搶占的原則是什麼
在搶占式調度演算法中,搶占的原則是當新的高中山優先順序進程到來時,操作系統可者頃以中斷正在執行的低優先順序進程,搶佔CPU資源分配給高優先順序進程。根據查詢相關公開信息顯示,在搶占式調度演算法中,這樣做的目的是為了優先滿足高優先順序進程的服務需求,提高系統的響應速度和效率,在搶占式調度演算法中,每個進程都有一個優先順序,操作系統會根據優先順序來安排進程的調度和賣嫌中執行,當高優先順序進程到來時,操作系統會暫停低優先順序進程,將CPU資源分配給高優先順序進程,直到高優先順序進程執行完畢或發生阻塞等情況時,再將CPU資源分配給下一個高優先順序進程或恢復低優先順序進程的執行,這種方式可以避免低優先順序進程長時間佔用CPU資源,提高系統的公平性和響應能力。
⑵ 五種進程調度演算法的總結;
1、時間片輪轉調度 演算法 (RR):給每個進程固定的執行時間,根據進程到達的先後順序讓進程在單位時間片內執行,執行完成後便調度下一個進程執行,時間片輪轉調度不考慮進程等待時間和執行時間,屬於搶占式調度。優點是兼顧長短作業;缺點是平均等待時間較長,上下文切換較費時。適用於分時系統。
2、先來先服務調度演算法(FCFS):根據進程到達的先後順序執行進程,不考慮等待時間和執行時間,會產生飢餓現象。屬於非搶占式調度,優點是公平,實現簡單;缺點是不利於短作業。
3、優先順序調度演算法(HPF):在進程等待隊列中選擇優先順序最高的來執行。
4、多級反饋隊列調度演算法:將時間片輪轉與優先順序調度相結合,把進程按優先順序分成不同的隊列,先按優先順序調度,優先順序相同的,按時間片輪轉。優點是兼顧長短作業,有較好的響應時間,可行性強,適用於各種作業環境。
5、高響應比優先調度演算法:根據「響應比=(進程執行時間+進程等待時間)/ 進程執行時間」這個公式得到的響應比來進行調度。高響應比優先演算法在等待時間相同的情況下,作業執行的時間越短,響應比越高,滿足段任務優先,同時響應比會隨著等待時間增加而變大,優先順序會提高,能夠避免飢餓現象。優點是兼顧長短作業,缺點是計算響應比開銷大,適用於批處理系統。
⑶ 高響應比演算法是搶占式演算法嗎
非搶占式的演算法。因此只有當前運行的作業/進程主動放棄處理機時,才需要調度,才需要計算響應比。
優點: 綜合考慮了等待時間和運行時間(要求服務時間)等待時間相同時,要求服務時間短的優先(SJF的優點)。要求服務時間相同時,等待時間長的優先(FCFS的優點)。對於長作業來說,隨著等待時間越來越久,其響應比也會越來越大,從而避免了長作業飢餓的問題。
高響應比優先演算法:非搶占式的調度演算法,只有當前運行的進程主動放棄cpu時(正常/異常完成,或主動阻塞),才需要進行調度,調度時計算所有就緒進程的響應比,選響應比最高的進程上處理機。響應比=(等待時間+要求服務時間)/ 要求服務時間。
⑷ 嵌入式實時系統的搶占式調度和非搶占式調度
1)搶占式調度通常是優先順序驅動的調度。每個任務都有優先順序,任何時候老渣具有最高優先順序且已攔桐啟動的任務先執行。一個正在執行的任務放棄處理器的條件為:自願放棄處理器(等待資源或執行完畢);有高優先順序任務啟動,該高優先順序任務將搶占其執行。除了共享資源的臨界段之外,高優先順序任務一旦准備就緒,可在任何時候搶占低優先順序任務的執行。搶占式調度的優點是實時性好、反應快,調度演算法相對簡單,可優先保證高優先順序任務的時間約侍衡悄束,其缺點是上下文切換多。而非搶占式調度是指不允許任務在執行期間被中斷,任務一旦佔用處理器就必須執行完畢或自願放棄。其優點是上下文切換少;缺點是在一般情況下,處理器有效資源利用率低,可調度性不好。
⑸ 進程調度演算法
調度演算法是指:根據系統的資源分配策略所規定的資源分配演算法。
一、先來先服務和短作業(進程)優先調度演算法
1. 先來先服務調度演算法。先來先服務(FCFS)調度演算法是一種最簡單的調度演算法,該演算法既可用於作業調度, 也可用於進程調度。FCFS演算法比較有利於長作業(進程),而不利於短作業(進程)。由此可知,本演算法適合於CPU繁忙型作業, 而不利於I/O繁忙型的作業(進程)。
2. 短作業(進程)優先調度演算法。短作業(進程)優先調度演算法(SJ/PF)是指對短作業或短進程優先調度的演算法,該演算法既可用於作業調度, 也可用於進程調度。但其對長作業不利;不能保證緊迫性作業(進程)被及時處理;作業的長短只是被估算出來的。
二、高優先權優先調度演算法
1. 優先權調度演算法的類型。為了照顧緊迫性作業,使之進入系統後便獲得優先處理,引入了最高優先權優先(FPF)調度演算法。 此演算法常被用在批處理系統中,作為作業調度演算法,也作為多種操作系統中的進程調度,還可以用於實時系統中。當其用於作業調度, 將後備隊列中若干個優先權最高的作業裝入內存。當其用於進程調度時,把處理機分配給就緒隊列中優先權最高的進程,此時, 又可以進一步把該演算法分成以下兩種:
1)非搶占式優先權演算法
2)搶占式優先權調度演算法(高性能計算機操作系統)
2. 優先權類型 。對於最高優先權優先調度演算法,其核心在於:它是使用靜態優先權還是動態優先權, 以及如何確定進程的優先權。
3. 高響應比優先調度演算法
為了彌補短作業優先演算法的不足,我們引入動態優先權,使作業的優先等級隨著等待時間的增加而以速率a提高。 該優先權變化規律可描述為:優先權=(等待時間+要求服務時間)/要求服務時間;即 =(響應時間)/要求服務時間
三、基於時間片的輪轉調度演算法
1. 時間片輪轉法。時間片輪轉法一般用於進程調度,每次調度,把CPU分配隊首進程,並令其執行一個時間片。 當執行的時間片用完時,由一個記時器發出一個時鍾中斷請求,該進程被停止,並被送往就緒隊列末尾;依次循環。 2. 多級反饋隊列調度演算法 多級反饋隊列調度演算法多級反饋隊列調度演算法,不必事先知道各種進程所需要執行的時間,它是目前被公認的一種較好的進程調度演算法。 其實施過程如下:
1) 設置多個就緒隊列,並為各個隊列賦予不同的優先順序。在優先權越高的隊列中, 為每個進程所規定的執行時間片就越小。
2) 當一個新進程進入內存後,首先放入第一隊列的末尾,按FCFS原則排隊等候調度。 如果他能在一個時間片中完成,便可撤離;如果未完成,就轉入第二隊列的末尾,在同樣等待調度…… 如此下去,當一個長作業(進程)從第一隊列依次將到第n隊列(最後隊列)後,便按第n隊列時間片輪轉運行。
3) 僅當第一隊列空閑時,調度程序才調度第二隊列中的進程運行;僅當第1到第(i-1)隊列空時, 才會調度第i隊列中的進程運行,並執行相應的時間片輪轉。
4) 如果處理機正在處理第i隊列中某進程,又有新進程進入優先權較高的隊列, 則此新隊列搶占正在運行的處理機,並把正在運行的進程放在第i隊列的隊尾。
⑹ 第三章 進程調度的幾種方式
進程調度概念:操作系統必須為多個,嗎進程可能有競爭的請求分配計算機資源。對處理器而言,可分配的資源是在處理器上的執行時間,分配途徑是調度。調度功能必須設計成可以滿足多個目標,包括公平、任何進程都不會餓死、有效地使用處理器時間和低開銷。此外,調度功能可能需要為某些進程的啟動或結束考慮不同的優先順序和實時最後期限。
這些年以來,調度已經成為深入研究的焦點,並且已經實現了許多不同的演算法。如今,調度研究的重點是開發多處理系統,特別是用於多線程的。
下面簡介幾種調度演算法。
一、先來先服務和短作業(進程)優先調度演算法
1.先來先服務調度演算法
先來先服務(FCFS)調度演算法是一種最簡單的調度演算法,該演算法既可用於作業調度,也可用於進程調度。當在作業調度中採用該演算法時,每次調度都是從後備作業隊列中選擇一個或多個最先進入該隊列的作業,將它們調入內存,為它們分配資源、創建進程,然後放入就緒隊列。在進程調度中採用FCFS演算法時,則每次調度是從就緒隊列中選擇一個最先進入該隊列的進程,為之分配處理機,使之投入運行。該進程一直運行到完成或發生某事件而阻塞後才放棄處理機。
2.短作業(進程)優先調度演算法
短作業(進程)優先調度演算法SJ(P)F,是指對短作業或短進程優先調度的演算法。它們可以分別用於作業調度和進程調度。短作業優先(SJF)的調度演算法是從後備隊列中選擇一個或若干個估計運行時間最短的作業,將它們調入內存運行。而短進程優先(SPF)調度演算法則是從就緒隊列中選出一個估計運行時間最短的進程,將處理機分配給它,使它立即執行並一直執行到完成,或發生某事件而被阻塞放棄處理機時再重新調度。
二、高優先權優先調度演算法
1.優先權調度演算法的類型
為了照顧緊迫型作業,使之在進入系統後便獲得優先處理,引入了最高優先權優先(FPF)調度演算法。此演算法常被用於批處理系統中,作為作業調度演算法,也作為多種操作系統中的進程調度演算法,還可用於實時系統中。當把該演算法用於作業調度時,系統將從後備隊列中選擇若干個優先權最高的作業裝入內存。當用於進程調度時,該演算法是把處理機分配給就緒隊列中優先權最高的進程,這時,又可進一步把該演算法分成如下兩種。
1) 非搶占式優先權演算法
在這種方式下,系統一旦把處理機分配給就緒隊列中優先權最高的進程後,該進程便一直執行下去,直至完成;或因發生某事件使該進程放棄處理機時,系統方可再將處理機重新分配給另一優先權最高的進程。這種調度演算法主要用於批處理系統中;也可用於某些對實時性要求不嚴的實時系統中。
2) 搶占式優先權調度演算法
在這種方式下,系統同樣是把處理機分配給優先權最高的進程,使之執行。但在其執行期間,只要又出現了另一個其優先權更高的進程,進程調度程序就立即停止當前進程(原優先權最高的進程)的執行,重新將處理機分配給新到的優先權最高的進程。因此,在採用這種調度演算法時,是每當系統中出現一個新的就緒進程i 時,就將其優先權Pi與正在執行的進程j 的優先權Pj進行比較。如果Pi≤Pj,原進程Pj便繼續執行;但如果是Pi>Pj,則立即停止Pj的執行,做進程切換,使i 進程投入執行。顯然,這種搶占式的優先權調度演算法能更好地滿足緊迫作業的要求,故而常用於要求比較嚴格的實時系統中,以及對性能要求較高的批處理和分時系統中。
2.高響應比優先調度演算法
在批處理系統中,短作業優先演算法是一種比較好的演算法,其主要的不足之處是長作業的運行得不到保證。如果我們能為每個作業引入前面所述的動態優先權,並使作業的優先順序隨著等待時間的增加而以速率a 提高,則長作業在等待一定的時間後,必然有機會分配到處理機。該優先權的變化規律可描述為:
由於等待時間與服務時間之和就是系統對該作業的響應時間,故該優先權又相當於響應比RP。據此,又可表示為:
由上式可以看出:
(1) 如果作業的等待時間相同,則要求服務的時間愈短,其優先權愈高,因而該演算法有利於短作業。
(2) 當要求服務的時間相同時,作業的優先權決定於其等待時間,等待時間愈長,其優先權愈高,因而它實現的是先來先服務。
(3) 對於長作業,作業的優先順序可以隨等待時間的增加而提高,當其等待時間足夠長時,其優先順序便可升到很高,從而也可獲得處理機。簡言之,該演算法既照顧了短作業,又考慮了作業到達的先後次序,不會使長作業長期得不到服務。因此,該演算法實現了一種較好的折衷。當然,在利用該演算法時,每要進行調度之前,都須先做響應比的計算,這會增加系統開銷。
三、基於時間片的輪轉調度演算法
1.時間片輪轉法
1) 基本原理
在早期的時間片輪轉法中,系統將所有的就緒進程按先來先服務的原則排成一個隊列,每次調度時,把CPU 分配給隊首進程,並令其執行一個時間片。時間片的大小從幾ms 到幾百ms。當執行的時間片用完時,由一個計時器發出時鍾中斷請求,調度程序便據此信號來停止該進程的執行,並將它送往就緒隊列的末尾;然後,再把處理機分配給就緒隊列中新的隊首進程,同時也讓它執行一個時間片。這樣就可以保證就緒隊列中的所有進程在一給定的時間內均能獲得一時間片的處理機執行時間。換言之,系統能在給定的時間內響應所有用戶的請求。
2.多級反饋隊列調度演算法
前面介紹的各種用作進程調度的演算法都有一定的局限性。如短進程優先的調度演算法,僅照顧了短進程而忽略了長進程,而且如果並未指明進程的長度,則短進程優先和基於進程長度的搶占式調度演算法都將無法使用。而多級反饋隊列調度演算法則不必事先知道各種進程所需的執行時間,而且還可以滿足各種類型進程的需要,因而它是目前被公認的一種較好的進程調度演算法。在採用多級反饋隊列調度演算法的系統中,調度演算法的實施過程如下所述。
(1) 應設置多個就緒隊列,並為各個隊列賦予不同的優先順序。第一個隊列的優先順序最高,第二個隊列次之,其餘各隊列的優先權逐個降低。該演算法賦予各個隊列中進程執行時間片的大小也各不相同,在優先權愈高的隊列中,為每個進程所規定的執行時間片就愈小。例如,第二個隊列的時間片要比第一個隊列的時間片長一倍,……,第i+1個隊列的時間片要比第i個隊列的時間片長一倍。
(2) 當一個新進程進入內存後,首先將它放入第一隊列的末尾,按FCFS原則排隊等待調度。當輪到該進程執行時,如它能在該時間片內完成,便可准備撤離系統;如果它在一個時間片結束時尚未完成,調度程序便將該進程轉入第二隊列的末尾,再同樣地按FCFS原則等待調度執行;如果它在第二隊列中運行一個時間片後仍未完成,再依次將它放入第三隊列,……,如此下去,當一個長作業(進程)從第一隊列依次降到第n隊列後,在第n 隊列便採取按時間片輪轉的方式運行。
(3) 僅當第一隊列空閑時,調度程序才調度第二隊列中的進程運行;僅當第1~(i-1)隊列均空時,才會調度第i隊列中的進程運行。如果處理機正在第i隊列中為某進程服務時,又有新進程進入優先權較高的隊列(第1~(i-1)中的任何一個隊列),則此時新進程將搶占正在運行進程的處理機,即由調度程序把正在運行的進程放回到第i隊列的末尾,把處理機分配給新到的高優先權進程。
⑺ 在搶占調度中,搶占的原則的什麼
①時間片原則。各進程按系統分配給的一個時間片運行,當該時間片用完或由於該進程等待某事件發生而被阻塞時,系統就停止該進程的執行而重新進行調度。時間片原則適如尺用於分時系統和大多數實時信息處理系統。
②優先順序原則。每個進程均賦於一個調度優先順序,當一個新的緊迫進程到達時,或者一個優先順序高的進程從阻塞狀態變成就緒狀態的時,如果該進程的優先順序比當前進程的優先順序高,OS就停止當前進程的執行,將處理機分配給該優先順序高的進程,使之執行。
③短進程優先原賣棗則。當新到達的作業對應的進程比正在執行的作業對應進程的運行時間明顯短時,系統剝奪當前進程的執行,而將處理機分配給新的短進程,使之優先執行。
搶占調度方式適用於分時系統中橡拆和大多數實時系統。這是在網上看到的,希望能幫到你!
⑻ 優先數調度演算法不存在搶占式調度對嗎
優先數調度演算法不存在搶占式調度不對。優先數調度演算法分為搶占式和非搶占式。非搶占式兄則如:進程按優先數大小進行排列,優先數高的程序先運行,直到發生某羨啟種情況盯培或運行完成才結束。
⑼ 嵌入式實時操作系統中,基於優先順序的搶占式調度演算法(如uC/OS)與RMS調度演算法有關系嗎
第一個問題:rms不是實時調度演算法,不具有實時性,是為了單處理器條件下達到利用率最高的靜態調度演算法
第二個問題:上面已經指出,ucos的調度演算法是基於靜態優先順序的搶占式調度,rms沒有搶占。至於你說的其他聯系。。。都是調度演算法吧,,,
最後一個問題:我大概都給你說明一下吧,我的見解。
①實時性:rms不具有實時性,長作業可能長時間得不到執行;ucos的調度演算法是實時性的,每個節拍都會調用調度演算法
②優先順序:rms是動態優先順序,優先順序是進程的剩餘執行時間,會動態變動;ucos的調度演算法是靜態優先順序,創建進程時候確定
③搶占性:短作業優先分為可搶占和不可搶占,搶占的時機是有新作業就緒的時候;ucos是搶占性的,只要節拍到了,就進行調度,誰優先只看優先順序。
對於調度演算法,要靈活一點掌握,拿那些實時性搶占性優先順序的一種取值隨機組合一下都是一種新的調度演算法,一般設計的時候都是按照需求來的。
自己的見解,知識有限,可能有些地方不夠詳盡,只是希望能幫到你
⑽ 非可搶占式和搶占式進程調度的區別是什麼
最高優先順序調度演算法原則上總是調度就緒隊列中優先順序最高的那個進程。非搶占式和搶占式進程調度都屬於最高優先順序進程調度。採用非搶占式最高優先順序調度演算法,當就緒隊列中某進程的最高優先順序高於正在處理器中運行的進程的最高優先順序時,並不會讓正在運行的進程退出處理器,而是將高優先數的排在就緒隊列的首部。而採用搶占式最高優先順序進程調度演算法,則高優先數的進程會搶占處理器,讓正在處理的進程處於就緒隊列。