高优先权调度算法
⑴ 优先级调度算法是什么
优先级算法是指在进程创建时先确定一个初始优先数，以后在进程运行中随着进程特性的改变不断修改优先数，这样，由于开始优先数很低而得不到CPU的进程，就能因为等待时间的增长而优先数变为最高而得到CPU运行。
⑵ 进程调度算法
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。
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。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、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. 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。
⑶ 在响应比最高者优先的作业调度算法中，优先级由什么因素决定
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。
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。
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
适用于批处理系统
⑷ 什么是优先级轮转调度算法支持处理机抢占吗
我想估计跟多级反馈队列算法(Round Robin with Multiple Feedback)有点相似
多级反馈队列算法时间片轮转算法和优先级算法的综合和发展。
优点：
² 为提高系统吞吐量和缩短平均周转时间而照顾短进程。
² 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。
² 不必估计进程的执行时间，动态调节。
1. 多级反馈队列算法
² 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。
² 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。
² 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。
⑸ 动态高优先权优先调度算法
动态高优先权优先调度算法：
动态优先权是指，在创建进程时所赋予的优先权，是可以随进程的推进或随其等待时间的增加而改变的，以便获得更好的调度性能。例如，我们可以规定，在就绪队列中的进程，随其等待时间的增长，其优先权以速率a提高。若所有的进程都具有相同的优先权初值，则显然是最先进入就绪队列的进程，将因其动态优先权变得最高而优先获得处理机，此即FCFS算法。若所有的就绪进程具有各不相同的优先权初值，那么，对于优先权初值低的进程，在等待了足够的时间后，其优先权便可能升为最高，从而可以获得处理机。当采用抢占式优先权调度算法时，如果再规定当前进程的优先权以速率b下降，则可防止一个长作业长期地垄断处理机。
算法代码模拟实现：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#defineN6
//待插入就绪队列的进程数据
intid[N]={0,1,
2,3,4,
5};
intpriority[N]={9,38,17,
2,7,18};
intcpuTime[N]={0,
0,0,0,
0,0};
intallTime[N]={3,
2,3,6,
1,3};
//********************************
//
//模拟进程/PCB数据结构
//
//********************************
//
枚举进程的状态：就绪、执行、阻塞、完成
enumSTATE{Ready,Run,Block,Finish
};
//建立PCB结构体
structPCB{
intid;//标志数
intpriority;//优先数
intcpuTime;//
已占CPU时间
intallTime;//
还需占CPU时间
intblockTime;//已被阻塞的时间
STATEstate;//
进程状态
PCB*pre;//
PCB的前指针
PCB*nxt;//
PCB的后指针
};
//********************************
//
//模拟进程队列
//
//********************************
//进程入列
voidqueQush(PCB*process,PCB
*queHead)
{
process->pre=NULL;
process->nxt=
queHead->nxt;
if(queHead->nxt!=NULL){
//非第一个入列
queHead->nxt->pre=
process;
}
queHead->nxt=process;
}
//进程出列
voidquePop(PCB*process,PCB
*queHead)
{
if(process->pre!=NULL){
//不是头节点
process->pre->nxt=
process->nxt;
}
else{
queHead->nxt=
process->nxt;
}
if(process->nxt!=NULL){
//不是尾节点
process->nxt->pre=
process->pre;
}
//
清空进程指针
process->pre=process->nxt=
NULL;
}
//查看队列里进程的信息
voidqueWalk(PCB*queHead)
{
PCB*pro=queHead->nxt;
if(pro==NULL){
printf("(无进程) ");
return;
}
while(pro!=NULL)
{
printf("id:%d,
pri:%d,alltime:%d ",
pro->id,
pro->priority,
pro->allTime);
pro=
pro->nxt;
}
}
//********************************
//
//模拟就绪队列
//
//********************************
intreadyQueNum;//就绪队列的进程数量
PCBreadyQueHead;//
就绪队列的头部
PCB*readyMaxProcess;//就绪队列中优先级最高的进程
//进程插入到就绪队列
voidreadyQueQush(PCB
*process)
{
readyQueNum++;
process->state=Ready;
queQush(process,&readyQueHead);
}
//优先级最高的进程出列
PCB*readyQuePop()
{
readyQueNum--;
quePop(readyMaxProcess,
&readyQueHead);
returnreadyMaxProcess;
}
//每个时间片，更新就绪队列里进程的信息
voidreadyQueUpdate()
{
intmaxPriority=-1;
PCB*pro=readyQueHead.nxt;
if(pro==NULL){
//就绪队列没有进程
readyMaxProcess=
NULL;
return;
}
while(pro!=NULL)
{
pro->priority
++;
if(pro->priority>maxPriority)
{
maxPriority=
pro->priority;
readyMaxProcess=pro;
}
pro=
pro->nxt;
}
}
//返回就绪队列最高优先级的值
intreadyMaxPriority()
{
returnreadyMaxProcess->priority;
}
//查看就绪队列里进程的信息
voidreadyQueWalk()
{
printf("就绪队列里的进程信息为： ");
queWalk(&readyQueHead);
}
//********************************
//
//模拟阻塞队列
//
//********************************
#defineEndBlockTime3
//进程最长被阻塞时间
intblockQueNum;//阻塞队列的进程数量
PCBblockQueHead;//
阻塞队列的头部
PCB*blockMaxProcess;//阻塞队列中优先级最高的进程
//进程插入到阻塞队列
voidblockQueQush(PCB
*process)
{
blockQueNum++;
process->blockTime=0;
process->state=Block;
queQush(process,&blockQueHead);
}
//优先级最高的进程出列
PCB*blockQuePop()
{
blockQueNum--;
quePop(blockMaxProcess,
&blockQueHead);
returnblockMaxProcess;
}
//每个时间片，更新阻塞队列里进程的信息
voidblockQueUpdate()
{
intmaxPriority=-1;
PCB*pro=blockQueHead.nxt;
while(pro!=NULL)
{
pro->blockTime
++;
if(pro->blockTime>=EndBlockTime)
{
PCB*process=pro;
pro=pro->nxt;
//阻塞时间到，调入就绪队列
blockQueNum--;
quePop(process,
&blockQueHead);
readyQueQush(process);
}else
if(pro->priority>maxPriority)
{
//更新阻塞队列里优先级最高的进程指针
maxPriority=
pro->priority;
blockMaxProcess=pro;
pro=pro->nxt;
}
}
}
//查看阻塞队列里进程的信息
voidblockQueWalk()
{
printf("阻塞队列里的进程信息为： ");
queWalk(&blockQueHead);
}
//********************************
//
//模拟动态优先权的进程调度
//
//********************************
//初始化数据
voidinitData()
{
//
初始化就绪队列和阻塞队列
readyQueNum=blockQueNum=0;
readyMaxProcess=blockMaxProcess=NULL;
readyQueHead.pre=readyQueHead.nxt=NULL;
blockQueHead.pre=blockQueHead.nxt=NULL;
//
初始化进程进入就绪队列
inti,maxPriority=-1;
for(i=0;i<N;i
++)
{
//分配一个PCB的内存空间
PCB*pro=(PCB
*)malloc(sizeof(PCB));
//给当前的PCB赋值
pro->id
=id[i];
pro->priority
=priority[i];
pro->cpuTime
=cpuTime[i];
pro->allTime
=allTime[i];
pro->blockTime
=0;
if(pro->allTime>0){
//插入到就绪队列中
readyQueQush(pro);
//更新就绪队列优先级最高的进程指针
if(pro->priority>
maxPriority){
maxPriority=pro->priority;
readyMaxProcess=pro;
}
}
}
}
//模拟cpu执行1个时间片的操作
voidcpuWord(PCB
*cpuProcess)
{
cpuProcess->priority-=3;
if(cpuProcess->priority<0)
{
cpuProcess->priority=0;
}
cpuProcess->cpuTime++;
cpuProcess->allTime--;
//
显示正执行进程的信息：
printf("CPU正执行的进程信息为： ");
printf("id:M,pri:M,
alltime:M ",
cpuProcess->id,
cpuProcess->priority,
cpuProcess->allTime);
}
intmain()
{
inttimeSlice=0;//
模拟时间片
intcpuBusy=0;
//模拟cpu状态
PCB*cpuProcess=NULL;//当前在cpu执行的进程
//
初始化数据
initData();
//
模拟进程调度
while(1)
{
if(readyQueNum==0
&&blockQueNum==0
&&cpuBusy==0){
//就绪队列、阻塞队列和cpu无进程，退出
break;
}
//printf(" %d%d",
readyQueNum,blockQueNum);
if(cpuBusy==0)
{
//cpu空闲，选择一个进程进入cpu
if(readyQueNum>0)
{
//
选择绪队列优先级最高的进程
cpuProcess
=readyQuePop();
}else{
//
就绪队列没有进程，改为选择阻塞队列优先级最高的进程
cpuProcess
=blockQuePop();
}
cpuProcess->cpuTime=
0;
cpuProcess->state=
Run;
cpuBusy=1;
}
timeSlice++;
printf(" 第%d个时间片后： ",
timeSlice);
//
模拟cpu执行1个时间片的操作
cpuWord(cpuProcess);
if(cpuProcess->allTime==0){
cpuProcess->state=
Finish;
//释放已完成进程的PCB
free(cpuProcess);
cpuBusy=0;
}
//
更新就绪队列和阻塞队列里的进程信息
blockQueUpdate();
readyQueUpdate();
//
查看就绪队列和阻塞队列的进程信息
readyQueWalk();
blockQueWalk();
if(cpuBusy==1
&&readyQueNum>0
&&
cpuProcess->priority
<readyMaxPriority()){
//需抢占cpu，当前执行的进程调入阻塞队列
blockQueQush(cpuProcess);
cpuProcess=readyQuePop();
}
}
printf(" 模拟进程调度算法结束 ");
return0;
}
⑹ 优先权调度算法可分为_______和______两种方式。
优先权调度算法可分为
非抢占式优先权算法和抢占式优先权调度算法两种方式。
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
系统同样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.
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,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.
参考：http://louzi8888.blog.163.com/blog/static/22283442010315112010946/
⑺ 操作系统中高响应比优先调度算法中的等待时间怎么算
高响应比算法，是一种动态调整优先算法，上面提到的算法，为每个工作安排优先级，始终是优先级的变化，不再是一些不合理的。
因为低优先级的任务可能并不总是被执行。
为了解决这个问题，HRRN算法每次都计算出操作的优先级，随着工作的等待时间的增加，优先级不断提高，因此可以更快地实现。
这个优先级可以被描述为:priority =(作业的持续时间+作业的服务时间)/作业的服务时间。
正如您从上面看到的，作业的服务时间是固定的，随着等待时间的增加，优先级会更大。
