1、什么是進程調度
無論是在批處理系統還是分時系統中，用戶進程數一般都多於處理機數、這將導致它們互相爭奪處理機。另外，系統進程也同樣需要使用處理機。這就要求進程調度程序按一定的策略，動態地把處理機分配給處於就緒隊列中的某一個進程，以使之執行。
2、處理機調度分類
- 高級調度：(High-Level Scheduling)又稱為作業調度，它決定把后備進程調入內存運行；
- 低級調度：(Low-Level Scheduling)又稱為進程調度，它決定把就緒隊列的某進程獲得CPU；
- 中級調度：(Intermediate-Level Scheduling)又稱為在虛擬存儲器中引入，在內、外存對換區進行進程對換。
3、短進程優先
#include "stdio.h" #include <stdlib.h> #include "string.h" #define NULL 0 typedef struct pcb { char name[10]; //進程名稱 int ArrivalTime; //到達時間 int StartTime; //開始運行時間 int FinishTime; //結束運行時間 int WholeTime; //運行所需時間 struct pcb *link; //下一個指針 }pcb; int N; //運行的進程數量 void input(); pcb *ready=NULL,*p=NULL,*finish = NULL; //ready 是初始時的狀態，finish 是結束時狀態 int M;
void input() { printf("請輸入進程數量:"); scanf("%d",&N); //N為全局變量 M = N; struct pcb *q = ready; int i = 0; for( i=0 ;i<N;i++) { printf("請輸入第 %d 個進程信息-----------\n",i+1); p = (pcb *)malloc(sizeof(pcb)); printf("請輸入進程名：") ; scanf("%s",p->name); printf("請輸入進程到達時間:"); scanf("%d",&p->ArrivalTime); printf("請輸入進程運行時間："); scanf("%d",&p->WholeTime); p->link = NULL; if(NULL == ready) { ready = p; q = ready; } else { q = ready; while(NULL != q->link) //將q移動到就緒隊列最后一個進程 { q = q->link; } p->link = NULL; q->link = p; q=p; } printf("\n"); } q= NULL; free(q); }
//先輸入的肯定是先到達的 //nowTime 是現在執行的時間 pcb* sjf(int nowTime,int *after) { int i = 0 ; pcb *nowProgress=NULL, *p = ready; int ProgressNum = 0; // 當前最短的是第幾個線程 int minTime =0; // 最短運行時間 if(NULL != ready) { while(NULL != p) //遍歷整個鏈表，查找出最短的進程，即運行時間最短 { // printf("\n%d %d %d \n",p->ArrivalTime,nowTime >= p->ArrivalTime,nowTime) ; if(nowTime >= p->ArrivalTime) { if(0 == minTime) //首次賦值 { nowProgress = p; minTime = p->WholeTime; } else { if(p->WholeTime < minTime) { nowProgress = p; minTime = p->WholeTime; } } *after = minTime+nowTime; } p = p->link; } } return nowProgress; }
void output(pcb *p,int now_time) { if(NULL == p) { printf("當前時刻：%d，暫無進程在運行！\n",now_time); } else { printf("進程名：%s，運行時間：%d，到達時間:%d\n",p->name,p->WholeTime,p->ArrivalTime); } }
5》、輸出進程運行總體情況統計
void outputAll() { pcb *p = finish; printf("\n-----------------------統計結果：-------------------\n"); float avgRevolve = 0; float avgSuperRevolve = 0; while(NULL != p) { avgRevolve += p->StartTime+p->WholeTime-p->ArrivalTime; avgSuperRevolve += 1.0*(p->StartTime+p->WholeTime-p->ArrivalTime)/p->WholeTime; printf("\n進程名：%s,開始時間%d,結束時間：%d，運行時間：%d，到達時間:%d\n",p->name,p->StartTime,p->FinishTime,p->WholeTime,p->ArrivalTime); p = p->link; } printf("\n----這組進程平均周轉時間：%f,平均帶權平均周轉時間：%f\n",avgRevolve/M,avgSuperRevolve/M); }
6》、刪除准備隊列（ready）已經運行的進程p ，添加到完成隊列（finish）隊列中
// 刪除准備隊列（ready）已經運行的進程p ，添加到完成隊列（finish）隊列中 void destory(pcb *p,int now_time) { pcb *q = ready; pcb *f = NULL; if(strcmp(p->name,ready->name) == 0) //第一個進程 { ready = ready ->link; } else //中間進程 { q = ready; while( (strcmp(q->link->name,p->name) != 0) && NULL != q->link) //找到p要刪除的位置 { q= q->link; } q->link = p->link; } //將已經運行的進程添加到finish隊列 p->StartTime = now_time-p->WholeTime; p->FinishTime = now_time; if(NULL == finish) //第一個完成的進程 { finish = p; p->link = NULL; } else //中間完成的進程 { f = finish; while(NULL != f->link ) { f = f->link; } f->link = p; p->link = NULL; } N--; //等待進程減1 }
int main() { input(); struct pcb *s = ready; int now_time = 0 ; struct pcb *nowProgress = NULL; //當前運行的進程 int *after = 0; //執行完一個進程之后的時間 int i = 0 ; pcb *m = ready; while(N > 0)//一次運行一個進程 { nowProgress = sjf(now_time,&after); if(NULL != nowProgress) //當前有進程在運行 { for(;now_time < after;now_time++) //輸出每個時刻運行的進程情況 { printf("#################################################\n"); printf("當前時刻：%d\n",now_time); printf("\n-------------當前執行進程：----------\n"); output(nowProgress,now_time); printf("\n-------------等待執行進程：----------\n"); m=ready; while(NULL != m) { if(m != nowProgress) { if(m->ArrivalTime <= now_time) output(m,now_time); } m= m->link; } printf("#################################################\n\n"); } printf("\n"); destory(nowProgress,now_time); } else //沒有進程在運行 { output(nowProgress,now_time); now_time ++; } } outputAll(); return 0; }
1.先來先服務（FCFS, First Come First Serve），按先后順序進行調度。
（1）、適用場景：
比較有利於長進程，而不利於短進程。因為長進程會長時間占據處理機。
有利於CPU繁忙的進程，而不利於I/O繁忙的進程。
（2）、優點：
有利於長進程，有利於等待時間久的進程，不會有進程長期等待而得不到響應。有利於CPU頻繁的進程。
（3）、缺點：
不利於短進程，忽視了進程的運行時間。不利於I/O頻繁的進程。
2. 響應比高者優先（HRN）：FCFS和SJF的的折中，動態生成昨夜的優先級。
（1）、優點：
既考慮了進程的等待時間，又考慮了進程的運行時間，是FCFS和SJF的的折中，會考慮讓進程短的先進行，隨着長進程等待時間的增加，優先級相應的增加，使得通過一定時間的等待，必然有機會獲得處理機。
（2）、缺點：
在每次進行調度之前，都需要先做響應比的計算，會增加系統的開銷
3. 優先級法（Priority Scheduling）：按照進程的優先級，對進程進程調度。
（1）、分類：
靜態優先級：
進程調度中的靜態優先級大多按以下原則確定：
由用戶自己根據進程的緊急程度輸入一個適當的優先級。
由系統或操作員根據進程類型指定優先級。
系統根據進程要求資源情況確定優先級。
進程的靜態優先級的確定原則：
按進程的類型給予不同的優先級。
將進程的情態優先級作為它所屬進程的優先級。
動態優先級：
進程的動態優先級一般根據以下原則確定：
根據進程占用有CPU時間的長短來決定。
根據就緒進程等待CPU的時間長短來決定。
（2）、優點：
可以通過優先級反映進程的緊迫程序，使比較緊迫的進程優先運行
（3）、缺點：
需要計算進程的優先級，會產生一定的開銷。
4．短進程優先法（SJF, Shortest Job First）：短進程優先運行，其目標是減少平均周轉時間。
(1) 優點：
比FCFS改善平均周轉時間和平均帶權周轉時間，縮短進程的等待時間；
提高系統的吞吐量；
(2) 缺點：
對長進程非常不利，可能長時間得不到執行；
未能依據進程的緊迫程度來划分執行的優先級；
難以准確估計進程（進程）的執行時間，從而影響調度性能。
采用SJF算法時，人—機交互無法實現
完全未考慮進程的緊迫程度，故不能保證緊迫性進程得到及時處理