分别解释先来先服务、短作业优先、最高响应比、时间片轮转法、多级队列法这五种调度算法
时间: 2023-10-23 13:11:20 浏览: 73
好的,我了解了您的要求和限制条件。下面是五种调度算法的简要解释:
1. 先来先服务(FCFS,First Come First Serve)调度算法:按照任务到达的先后顺序进行调度,先来的任务先执行。具有简单易懂、易于实现的特点,但不考虑任务的特性,可能导致平均等待时间较长。
2. 短作业优先(SJF,Shortest Job First)调度算法:根据任务的执行时间长短进行调度,执行时间短的任务优先执行。具有平均等待时间较短的优点,但无法预测任务执行时间,可能会导致长任务等待时间过长。
3. 最高响应比(HRRN,Highest Response Ratio Next)调度算法:综合考虑任务等待时间和执行时间长短,选择响应比最高的任务进行调度。具有比 SJF 更好的性能表现,但需要频繁计算响应比,算法复杂度较高。
4. 时间片轮转(RR,Round Robin)调度算法:将 CPU 时间分成若干个时间片,按照 FCFS 原则进行调度,每个任务执行一个时间片后转到下一个任务。具有公平性和可预测性,但较长任务可能需要等待多个时间片才能执行完毕。
5. 多级队列调度算法:将进程按照特定规则分成多个队列进行调度,不同队列采用不同的调度算法。一般将优先级高的任务放在前面队列,采用短作业优先或最高响应比算法,后面队列采用时间片轮转或 FCFS 等算法。具有适应不同类型任务的优点,但需要合理设置队列和调度原则。
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用C语言写时间片轮转调度算法和多级反馈队列调度算法
时间片轮转调度算法的C语言实现:
```c
#include <stdio.h>
// 进程控制块结构体
typedef struct PCB{
int pid; // 进程ID
int burst; // 进程执行时间
int wait; // 进程等待时间
int tat; // 进程周转时间
int rt; // 进程剩余时间
} PCB;
// 时间片轮转调度算法
void RR(PCB *p, int n, int q) {
int t = 0; // 记录当前时间
int done = 0; // 记录已经完成的进程数
while(done < n) {
int flag = 0; // 标记是否有进程在执行
for(int i = 0; i < n; i++) {
if(p[i].rt > 0) { // 判断进程是否还有剩余时间
flag = 1; // 标记有进程在执行
if(p[i].rt > q) { // 进程还需执行时间大于时间片
t += q; // 更新当前时间
p[i].rt -= q; // 更新进程剩余时间
} else {
t += p[i].rt; // 更新当前时间
p[i].wait = t - p[i].burst; // 计算进程等待时间
p[i].tat = t; // 计算进程周转时间
p[i].rt = 0; // 进程已经执行完
done++; // 已经完成的进程数+1
}
}
}
if(flag == 0) break; // 所有进程都已经执行完
}
printf("进程ID\t等待时间\t周转时间\n");
for(int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d\t%d\t%d\n", p[i].pid, p[i].wait, p[i].tat);
}
}
int main() {
// 初始化进程控制块
PCB p[] = {
{1, 24, 0, 0, 24},
{2, 3, 0, 0, 3},
{3, 3, 0, 0, 3}
};
int n = sizeof(p) / sizeof(PCB);
int q = 4; // 时间片大小
RR(p, n, q);
return 0;
}
```
多级反馈队列调度算法的C语言实现:
```c
#include <stdio.h>
// 进程控制块结构体
typedef struct PCB{
int pid; // 进程ID
int burst; // 进程执行时间
int wait; // 进程等待时间
int tat; // 进程周转时间
int rt; // 进程剩余时间
int prio; // 进程优先级
} PCB;
// 多级反馈队列调度算法
void MFQ(PCB *p, int n, int q1, int q2) {
int t = 0; // 记录当前时间
int done = 0; // 记录已经完成的进程数
while(done < n) {
int flag = 0; // 标记是否有进程在执行
// 第一级队列,时间片大小为q1
for(int i = 0; i < n; i++) {
if(p[i].prio == 1 && p[i].rt > 0) { // 判断进程是否在第一级队列中
flag = 1; // 标记有进程在执行
if(p[i].rt > q1) { // 进程还需执行时间大于时间片
t += q1; // 更新当前时间
p[i].rt -= q1; // 更新进程剩余时间
} else {
t += p[i].rt; // 更新当前时间
p[i].wait = t - p[i].burst; // 计算进程等待时间
p[i].tat = t; // 计算进程周转时间
p[i].rt = 0; // 进程已经执行完
p[i].prio = 2; // 进程优先级变为第二级
done++; // 已经完成的进程数+1
}
}
}
// 第二级队列,时间片大小为q2
for(int i = 0; i < n; i++) {
if(p[i].prio == 2 && p[i].rt > 0) { // 判断进程是否在第二级队列中
flag = 1; // 标记有进程在执行
if(p[i].rt > q2) { // 进程还需执行时间大于时间片
t += q2; // 更新当前时间
p[i].rt -= q2; // 更新进程剩余时间
} else {
t += p[i].rt; // 更新当前时间
p[i].wait = t - p[i].burst; // 计算进程等待时间
p[i].tat = t; // 计算进程周转时间
p[i].rt = 0; // 进程已经执行完
done++; // 已经完成的进程数+1
}
}
}
if(flag == 0) break; // 所有进程都已经执行完
}
printf("进程ID\t等待时间\t周转时间\n");
for(int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d\t%d\t%d\n", p[i].pid, p[i].wait, p[i].tat);
}
}
int main() {
// 初始化进程控制块
PCB p[] = {
{1, 10, 0, 0, 10, 1},
{2, 1, 0, 0, 1, 1},
{3, 2, 0, 0, 2, 1},
{4, 1, 0, 0, 1, 1},
{5, 5, 0, 0, 5, 1},
};
int n = sizeof(p) / sizeof(PCB);
int q1 = 2; // 第一级队列时间片大小
int q2 = 4; // 第二级队列时间片大小
MFQ(p, n, q1, q2);
return 0;
}
```
采用“多级反馈队列轮转法”调度算法对五个进程进行调度。
多级反馈队列轮转法是一种常用的调度算法,它可以根据进程的优先级和执行时间来分配CPU时间片。对于五个进程的调度,可以将它们分配到不同的队列中,根据优先级和执行时间的不同,分别设置不同的时间片大小和优先级。在每个队列中,按照轮转的方式进行调度,即每个进程依次执行一个时间片,然后进入队尾等待下一次调度。如果进程的执行时间超过了时间片大小,就将它移到下一个队列中,直到执行完毕。这样可以保证高优先级的进程优先执行,同时也能避免长时间占用CPU资源的进程对其他进程的影响。