抢占式调度算法

操作系统的调度算法优先级时间片和占式调度操作系统的调度算法：优先级、时间片和抢占式调度操作系统是计算机系统中的一个核心组件，用于管理和控制计算机的硬件和软件资源，以提供良好的用户体验和系统性能。

在操作系统中，调度算法是实现任务分配和资源管理的关键。

本文将介绍三种常见的调度算法：优先级调度、时间片轮转调度和抢占式调度。

一、优先级调度算法优先级调度算法是根据任务的优先级安排任务的执行顺序。

每个任务都有一个优先级值，数值越高表示优先级越高。

当一个任务就绪并等待执行时，调度器会选择优先级最高的任务来执行。

优先级调度算法可以保证高优先级任务及时得到执行，但可能会导致低优先级任务出现饥饿现象。

实际上，优先级调度算法可以分为静态优先级和动态优先级两种类型。

静态优先级是在任务创建时分配的，不会改变。

动态优先级根据任务的运行情况和系统状态进行动态调整，以提高系统的公平性和性能。

二、时间片轮转调度算法时间片轮转调度算法是一种周期性调度算法，每个任务被分配一个固定的时间片（时间段），当任务的时间片用完后，调度器会将任务挂起，并将CPU 分配给下一个任务执行。

当所有任务都执行完一次后，调度器会重新分配时间片，继续按照顺序执行任务。

时间片轮转调度算法可以保证任务的平均执行时间，并且避免了长时间任务的霸占资源问题。

然而，如果任务的时间片设置得过小，则会增加任务切换的开销。

如果任务的时间片设置得过大，则可能出现对实时任务响应时间的影响。

三、抢占式调度算法抢占式调度算法是一种灵活的调度策略，允许更高优先级的任务打断正在执行的低优先级任务，以确保高优先级任务的及时响应。

当一个任务就绪并具备运行条件时，调度器会立即安排其执行，无论当前是否有其他任务在执行。

抢占式调度算法可以有效地提高系统的响应速度和实时性，但可能会导致任务切换的频繁发生，增加了系统开销。

为了平衡性能和实时性的需求，抢占式调度算法通常会和其他调度策略结合使用，例如优先级和时间片轮转。

抢占式最高优先级算法抢占式最高优先级算法是一种常见的调度算法，用于在多进程或多线程的操作系统中，决定拥有高优先级的任务是否可以抢占当前正在执行的低优先级任务，以便让高优先级任务先执行。

本文将介绍抢占式最高优先级算法的原理、应用场景以及其优缺点。

原理抢占式最高优先级算法依据任务的优先级来进行调度。

每个任务都被赋予一个优先级，较高优先级的任务拥有更高的执行权。

如果一个高优先级的任务到达并请求执行，它会立即抢占正在执行的低优先级任务，使自身先执行。

一旦高优先级任务执行完毕或者被阻塞，低优先级任务会继续执行。

抢占式最高优先级算法的关键在于选择高优先级任务并进行抢占。

这一选择常常基于预定的策略，如固定优先级、动态优先级或抢占周期。

应用场景抢占式最高优先级算法在许多实时操作系统（RTOS）中被广泛应用，以确保高优先级任务能够及时响应。

1.实时任务：在实时系统中，某些任务需要及时响应来满足硬实时性要求。

比如，在飞行控制系统中，传感器数据的处理常常具有较高的优先级，以便实时调整飞行控制参数。

2.实时多媒体：在视频或音频播放中，保证实时性是非常重要的。

为了避免出现卡顿或延迟，实时多媒体任务通常具有相对较高的优先级，以确保及时进行数据解码和渲染。

3.紧急事件响应：在多任务的环境中，某些任务可能需要及时响应紧急事件。

比如，网络服务器在遇到高流量或攻击时需要迅速调整优先级以应对。

优点抢占式最高优先级算法具有以下优点：1.及时响应高优先级任务：算法能够保证高优先级任务的及时执行，使得系统能够满足实时性要求。

2.简单高效：算法的实现相对简单，可以高效地处理任务调度。

相比其他调度算法，抢占式最高优先级算法通常需要较少的计算和资源。

3.适用性广泛：算法可以应用于多种场景，可以根据具体需求进行灵活调整。

缺点抢占式最高优先级算法也存在一些局限性：1.低优先级任务饥饿：当高优先级任务过多时，低优先级任务可能被长时间地阻塞，无法得到充分执行。

抢占式优先级调度算法
抢占式优先级调度算法是一种常用的操作系统进程调度算法，其主要
原理是将进程按照优先级进行排序，然后选择优先级最高的进程进行执行，同时当出现更高优先级的进程时，正在执行的进程会被抢占，优先级更高
的进程得以执行。

这种调度算法的优点是能够优先执行重要性高的进程，尤其是对于实
时性要求高的系统而言，抢占式优先级调度算法确保了高优先级进程的及
时响应和执行。

其次，该算法在实现上相对简单，容易在多处理器系统中
进行实现。

然而，抢占式优先级调度算法也存在一些缺点。

首先，由于优先级的
设置需要有明确的标准，因此可能存在优先级过多或者优先级设计不合理
的问题。

其次，由于是按优先级进行调度，较低优先级的进程容易长时间
等待执行，降低了系统的资源利用率；同时，当出现优先级较高的进程时，抢占式调度会导致正在执行的进程被强制停止，造成不必要的系统开销。

为了克服抢占式优先级调度算法的缺陷，可以采用多种方法进行改进。

一种常见的方法是将进程的优先级根据时间的长短进行动态调整，即优先
级随时间而变化。

另外，可以通过引入多级反馈队列的方式，使得低优先
级的进程能够持续得到调度和执行的机会，从而提高系统资源利用率。

此外，还可以采用不同进程之间互相协作的方式，实现更加高效的进程调度
机制。

总之，抢占式优先级调度算法是一种适用于实时性要求高的系统的进
程调度算法，但其应用存在一定的局限性。

针对不同的应用场景和要求，
可以采用不同的调度算法进行优化和改进，从而实现更加高效、快速、可靠的进程调度和执行。

抢占式最高优先级算法抢占式最高优先级算法是一种常用的调度算法，广泛应用于实时操作系统和多任务处理系统中。

该算法的核心思想是通过给予具有最高优先级任务的执行权，以确保其能够立即响应，从而实现任务的及时执行。

在抢占式最高优先级算法中，每个任务都被赋予一个优先级，优先级由高到低排列。

具有最高优先级的任务将优先被执行，而其他任务则处于等待状态。

当最高优先级任务执行完毕或被中断时，系统将会重新选择具有最高优先级的任务并进行执行。

这样，每个任务都有机会被及时执行，确保系统的实时性和响应性。

抢占式最高优先级算法的实现过程主要包括任务调度、中断处理和优先级更新。

任务调度负责选择具有最高优先级的任务，并将其放入执行队列。

中断处理是指当某个任务被中断时，系统将暂停当前任务的执行，并保存当前任务的状态，然后重新选择具有最高优先级的任务进行执行。

优先级的更新是指根据任务的特点和执行情况，动态地调整任务的优先级，以保证系统的效率和性能。

抢占式最高优先级算法的优点在于能够及时响应高优先级任务的需求，确保任务的及时执行。

它能够有效地提高系统的实时性和响应性，使系统能够在有限的资源下，合理安排任务的执行顺序。

然而，抢占式最高优先级算法也存在一些潜在的问题，例如可能会导致低优先级任务长时间等待或无法被执行的情况，以及可能会出现优先级反转的现象。

为了解决抢占式最高优先级算法可能存在的问题，还可以采用其他调度算法，如时间片轮转调度算法、最短作业优先调度算法等。

这些算法可以综合考虑任务的优先级、执行时间和等待时间，以平衡系统的吞吐量和响应时间。

总之，抢占式最高优先级算法是一种重要的调度算法，可以有效地提高系统的实时性和响应性。

它通过给予具有最高优先级的任务的执行权，确保任务可以及时执行，满足系统对于任务执行顺序的需求。

然而，在使用该算法时也需要考虑其可能存在的问题，并结合其他调度算法进行综合应用，以提高系统的整体性能和效率。

FCFS和SJF进程调度调度算法FCFS调度算法的优点是实现简单，但它也存在一些缺点。

首先，当一些进程执行时间较长时，其他进程必须等待较长时间，造成了平均等待时间较长。

其次，当一些长时间执行的进程优先级较低时，可能会出现饥饿现象，即其他进程由于长时间等待而得不到充分的CPU时间。

接下来，我们来介绍SJF（Shortest Job First）进程调度算法。

SJF调度算法根据进程的执行时间长短来进行调度，即选择执行时间最短的进程先执行。

在SJF调度算法中，进程的执行时间是已知的，并且不会变动。

因此，SJF调度算法可以根据进程的执行时间进行静态调度。

SJF调度算法的优点是可以获得最短的平均等待时间。

当进程的执行时间已知且不变时，SJF算法可以保证最优的结果。

然而，SJF算法的缺点是很难准确估计进程的执行时间。

如果对执行时间估计不准确，可能会导致等待时间较长。

现实情况中，我们很难准确地预测每个进程的执行时间。

因此，在实际应用中，通常使用一些变种算法来改进FCFS和SJF算法，如抢占式调度算法和轮转调度算法。

下面我们将对这些算法进行简要介绍。

抢占式调度算法是指当一个进程的优先级更高时，可以抢占当前正在执行的进程，将CPU分配给优先级更高的进程。

抢占式调度算法能够保证高优先级的进程得到更多的CPU时间，从而提高系统的响应速度。

轮转调度算法是指将CPU时间按照时间片进行划分，每个进程在一个时间片内执行，时间片结束后，进程被移到队列的末尾，然后调度器选择下一个进程执行。

轮转调度算法能够保证每个进程都能得到一定的执行时间，避免饥饿现象。

综上所述，FCFS和SJF是两种最基本的进程调度算法。

FCFS按照进程的到达顺序进行调度，而SJF按照进程的执行时间进行调度。

然而，两种算法都存在一些缺点，因此在实际应用中通常使用一些变种算法来改进它们。

抢占式调度算法和轮转调度算法是常用的改进算法，能够提高系统的响应速度和公平性。

立即抢占的多级反馈队列调度算法
多级反馈队列调度算法是一种抢占式的调度算法，它将进程划分为多个队列，并为每个队列分配一个时间片大小。

不同队列的时间片大小逐级递减。

具体的多级反馈队列调度算法包括以下步骤：
1. 初始化：为每个队列设置一个时间片大小，通常情况下，较高级别的队列分配较短的时间片。

2. 将所有进程按照优先级或到达时间加入到第一级别队列中。

3. 从当前队列中选取一个进程执行。

4. 如果该进程运行完，结束并从队列中移除。

5. 如果该进程没有运行完，但时间片已经耗尽，则将该进程移到下一个级别的队列中。

6. 重复步骤3-5，直到所有进程执行完毕。

在多级反馈队列调度算法中，较高级别的队列优先级较高，所以当有高优先级的进程到达时，会抢占正在执行的低优先级进程，确保高优先级进程能够尽快得到执行。

同时，低优先级进程也能够得到执行的机会，不至于被一直阻塞。

通过多级反馈队列调度算法，能够实现较短的响应时间和较高的系统吞吐量，能够更好地满足不同进程的执行需求。

最高优先级别调度算法-回复最高优先级调度算法，也称为抢占式调度算法，是一种操作系统调度算法，它根据进程的优先级决定下一步执行哪个进程。

本文将逐步解释最高优先级调度算法的实现、优缺点以及适用场景。

1. 算法原理：最高优先级调度算法将每个进程分配一个优先级，优先级越高的进程越有可能被调度执行。

当系统调度程序决定从运行状态切换到就绪状态时，它将首先选择具有最高优先级的进程运行。

如果当前运行的进程的优先级低于新到达就绪队列中某个进程的优先级，系统将抢占正在运行的进程，并切换到优先级更高的进程执行。

2. 实现步骤：a. 确定进程优先级：每个进程需要被赋予一个优先级值。

通常，优先级在进程创建时被分配，并且可以根据进程的重要性和紧迫性进行调整。

b. 初始化调度队列：将所有就绪进程按照优先级顺序放入就绪队列。

c. 选择最高优先级进程：当系统准备调度进程时，它将从就绪队列中选择具有最高优先级的进程。

d. 执行选中的进程：将所选的进程从就绪队列移到运行队列，并将其执行。

3. 优点：a. 响应时间快：最高优先级调度算法可以及时响应优先级最高的进程，确保重要任务快速执行。

b. 高效性：优先级高的进程更有可能被调度执行，使系统能够更高效地利用资源。

4. 缺点：a. 饥饿问题：当某个进程的优先级始终高于其他进程时，其他进程可能会长时间等待，导致饥饿问题。

b. 偏向性：如果有太多优先级较高的进程，系统可能会过度调度这些进程，导致优先级较低的进程长时间等待。

5. 适用场景：最高优先级调度算法适用于以下情况：a. 实时系统：在实时系统中，任务需要根据其重要性和紧迫性被快速执行。

b. 紧急任务：对于紧急任务，需要尽快完成，以避免可能出现的问题。

总结：最高优先级调度算法通过根据进程的优先级来决定下一个执行的进程，实现了快速响应和高效利用资源的效果。

然而，它也存在饥饿问题和偏向性的缺点。

最高优先级调度算法适用于实时和紧急任务的场景。

在实际应用中，操作系统需要根据具体系统要求和任务特点选择合适的调度算法。

抢占式优先级调度算法课程设计一、概述抢占式优先级调度算法是一种常见的进程调度算法，它能够有效地提高系统的响应速度和资源利用率。

本文将介绍抢占式优先级调度算法的原理、实现方法以及应用场景，并结合一个简单的课程设计来说明其具体实现过程。

二、原理抢占式优先级调度算法是基于进程优先级的，每个进程都有一个对应的优先级，优先级越高的进程会被更早地执行。

在抢占式调度中，如果有一个新进程到达或者一个已经就绪的进程的优先级发生了变化，那么当前正在执行的进程会被强制中断，让出CPU资源给更高优先级的进程。

三、实现方法1. 进程控制块在操作系统中，每个进程都有一个对应的PCB（Process ControlBlock）结构体来存储其相关信息，包括进程ID、状态、寄存器值等。

在抢占式调度中，还需要为每个PCB加上一个priority字段来表示该进程的优先级。

2. 任务队列为了实现抢占式调度算法，需要将所有就绪状态的进程按照其priority 值从高到低排序，并将它们放入一个任务队列中。

当CPU空闲时，会从队列中取出优先级最高的进程进行执行。

3. 中断处理在抢占式调度中，当有新进程到达或者已有进程的优先级发生变化时，需要立即将当前正在执行的进程中断，并将其放回任务队列中等待下一次调度。

这个过程需要通过操作系统提供的中断处理机制来实现。

四、应用场景抢占式优先级调度算法适用于对响应速度要求较高的系统，例如实时操作系统、多媒体处理等领域。

它能够及时地响应用户请求，并且能够充分利用CPU资源，提高系统的效率。

五、课程设计下面以一个简单的课程设计为例来说明抢占式优先级调度算法的具体实现过程。

1. 需求分析设计一个简单的多线程程序，模拟抢占式优先级调度算法。

程序需要具备以下功能：- 支持创建多个线程并指定其优先级；- 线程可以随机休眠一段时间并输出一些信息；- 程序可以在任意时刻修改某个线程的优先级，并重新调整任务队列顺序；- 程序可以在任意时刻查看当前所有线程状态和优先级。

CPU任务调度算法的比较与分析CPU是计算机系统的核心组件之一。

它负责执行所有的指令和处理所有的数据，控制整个计算机系统的运作。

在多任务操作系统中，CPU节点上有多个进程，并且CPU需要负责按照一定的调度策略来安排任务。

因此，任务调度算法的合理性对操作系统的性能和稳定性都有着非常重要的影响。

本文将从各个角度对CPU 任务调度算法进行比较和分析。

一、基本概念任务调度是指操作系统中负责分配处理器时间片给各个进程或线程，以达到多任务并发执行的技术方法。

任务调度算法是进程调度的核心。

操作系统中的任务调度算法需要解决的问题是如何按照一定的规则合理地分配CPU资源，进而提高CPU的利用率、系统的响应速度和吞吐量。

任务调度算法通常分为三种：协同式调度算法、抢占式调度算法和混合式调度算法。

（1）协同式调度算法协同式调度算法，即非抢占式调度算法，也称为合作式调度算法。

这种算法是按照任务自愿释放CPU资源的原则进行的。

任务需要主动地放弃CPU，才能被系统调度给其他任务。

协同式调度算法的优点是简单、高效、低开销，但其缺点是容易造成一些“饥饿”现象。

这种调度算法适用于计算资源相对较少的环境。

（2）抢占式调度算法抢占式调度算法是指当一个高优先级任务进入时，调度程序可以抢占正在执行的任务，并将CPU分配给进程优先级更高的任务。

抢占式调度算法的优点是避免了“饥饿”现象，提高了系统的响应速度和吞吐量。

其缺点是对于CPU资源的管理需要更多的开销。

通常情况下，抢占式调度可以使系统更加公平、可靠，但其带来的开销相对比较大。

（3）混合式调度算法混合式调度算法，即抢占式与协同式调度算法的混合。

混合式调度算法在缺点上继承了抢占式调度算法与协同式调度算法的优点，但在决策依据上更加的灵活。

一般来说，在多任务操作系统中，混合式调度算法是最常见的调度算法。

二、常用的任务调度算法接下来，我们将介绍一些常用的任务调度算法。

（1）轮转法（Round Robin）轮转法是最为常见的任务调度算法之一。

短作业优先调度算法SJF算法的核心思想是最短作业先执行，这样可以最大化利用CPU资源，减少平均等待时间和作业的响应时间。

它适用于批处理系统和交互式系统。

SJF算法的实现包括两种方式：非抢占式和抢占式。

非抢占式SJF算法：在非抢占式SJF算法中，一旦CPU开始执行一个作业，它会一直执行完毕，直到作业完成或者发生I/O请求。

当一个新的作业到达时，系统会比较该作业的执行时间和当前正在执行的作业的剩余执行时间，如果新作业的执行时间较短，则优先执行新作业。

抢占式SJF算法：在抢占式SJF算法中，一旦有一个新的作业到达，并且它的执行时间比当前正在执行的作业短，操作系统会暂停当前作业的执行，将CPU分配给新作业，等新作业执行完毕后再继续执行之前的作业。

抢占式SJF算法需要操作系统具备抢占能力，即能够中断并恢复作业的执行。

SJF算法的优点是可以最大化利用CPU资源，减少平均等待时间和作业的响应时间，适用于CPU密集型的作业。

然而，SJF算法也存在一些问题和局限性：1.预测执行时间的困难：在实际系统中，很难准确预测一个作业的执行时间，因此SJF算法可能会出现误判，导致等待时间增加。

2.饥饿问题：如果有大量的短作业不断到达，长作业可能会一直等待。

这种情况称为饥饿问题，长作业可能无法获取足够的CPU时间，导致低响应性。

3.处理I/O请求的处理：SJF算法无法解决I/O请求的调度问题，因此需要结合其他算法来处理。

为了解决SJF算法存在的问题，还发展了一些改进的版本，如最短剩余时间优先算法（Shortest Remaining Time First, SRTF），该算法在抢占式的基础上，可以在作业执行过程中切换到更短的作业，以进一步减少等待时间。

总结起来，SJF算法是一种重要的进程调度算法，它按照作业的执行时间来确定优先级。

它的优点是可以最大化利用CPU资源，减少等待时间和作业响应时间。

然而，它也存在预测执行时间困难、饥饿问题和无法解决I/O请求的问题。

抢占式优先数调度算法一、背景抢占式优先数调度算法是一种用于操作系统中进程调度的算法。

在多任务环境下，操作系统需要有效地管理计算机资源，确保各个任务能够公平地分配CPU时间，从而提高系统的整体性能。

抢占式优先数调度算法在需要紧急处理的任务出现时，能够快速将其调度到CPU 上执行。

二、算法原理1. 优先数：每个进程都有一个优先数，用来表示该进程的优先级。

这些优先数可以根据不同的策略进行设置，例如静态设置或动态调整。

2. 抢占式：当多个进程的优先数相等时，抢占式调度算法会选择最先进入系统（即最早的进入就绪队列）的进程。

这意味着如果一个高优先级的进程进入系统，低优先级的进程会被强制停止执行，等待高优先级进程执行完毕后再继续执行。

3. 优先级继承：如果一个进程在执行过程中被阻塞（例如等待I/O完成），并且阻塞它的进程的优先数比它高，那么原进程的优先数会被继承，当它再次进入就绪队列时，会获得更高的优先级。

三、实现方式抢占式优先数调度算法的实现通常涉及到操作系统内核中进程管理、时间片分配、中断管理等模块。

具体实现过程包括：1. 实时跟踪每个进程的状态（运行、等待、睡眠等），以便能够准确判断其优先级。

2. 为每个进程分配一个唯一的优先数，以便能够在就绪队列中进行比较。

3. 在每个时间片结束时，根据优先数和时间片的分配情况，重新调整进程的状态和位置。

4. 当需要执行紧急任务时，通过中断或其他机制将当前正在执行的进程打断，强制将其移至就绪队列的末尾，等待调度器处理。

四、应用场景抢占式优先数调度算法广泛应用于实时操作系统和需要高效率处理任务的系统中。

例如，在游戏服务器中，如果有一个玩家请求紧急发送消息，抢占式优先数调度算法可以确保该消息能够及时送达，而不会因为其他任务的存在而延迟。

五、优缺点优点：1. 快速响应：当高优先级的任务出现时，能够快速将其调度到CPU上执行，提高了系统的响应速度。

2. 资源利用率高：通过合理分配时间片和优先级，能够确保各个任务公平地分配CPU时间，从而提高系统的整体性能。

抢占式优先级调度算法这种调度算法的核心思想是根据任务的紧急程度和重要性来确定优先级，从而合理安排任务执行的顺序，以尽可能快地响应用户的操作。

1.首先，为每个任务分配一个优先级。

该优先级可以是一个整数值，最小为0，表示最低优先级，最大为n-1，其中n为任务总数，表示最高优先级。

2.在任务队列中，根据任务的优先级进行排序，将优先级高的任务放在队列的前面。

3.当系统调度一个任务时，它会选择队列中优先级最高的任务执行。

执行过程中，如果有具有更高优先级的任务进入队列，当前任务将被抢占，并被新的任务替代。

4.被抢占的任务将进入就绪状态，等待重新调度。

系统会根据任务的优先级再次选择一个最高优先级的任务执行。

5.当一个任务执行完毕或发生阻塞时，系统会重新选择一个最高优先级的任务执行。

1.高优先级任务的响应时间短。

根据优先级的定义，高优先级的任务会被优先执行，因此高优先级任务的响应时间相对较低，可以快速响应用户的操作。

2.可靠性较强。

由于高优先级任务会抢占低优先级任务，因此系统可以及时处理紧急任务，提高系统的可靠性。

3.可能导致低优先级任务饥饿。

由于高优先级任务会抢占低优先级任务，低优先级任务可能会一直被推迟执行，导致低优先级任务长时间无法得到执行。

为了解决这个问题，可以引入时间片轮转算法，给低优先级任务分配一定的执行时间，保证它们能够得到执行。

4.容易产生优先级反转问题。

当一个任务在执行期间需要访问共享资源时，如果它被一个优先级较低的任务阻塞，可能会导致优先级反转问题。

为了解决这个问题，可以使用优先级继承或者优先级借用的技术。

总结起来，抢占式优先级调度算法是一种简单且常用的调度算法，能够根据优先级对任务进行排序和调度，以实现任务的快速响应和系统的可靠性。

但是它也存在一些问题，如低优先级任务饥饿和优先级反转等，需要结合具体情况进行进一步的优化和改进。

抢占式sjf调度算法则平均周转时间抢占式SJF调度算法（Shortest Job First Scheduling Algorithm）是一种用于操作系统中进程调度的算法，它通过选择剩余执行时间最短的进程来进行调度，以实现最小化平均周转时间的目标。

在本文中，我们将深入探讨抢占式SJF调度算法，并分析其对平均周转时间的影响。

一、抢占式SJF调度算法的基本原理抢占式SJF调度算法是在短作业优先调度算法（SJF）的基础上进行了改进。

它使用剩余执行时间最短的进程来进行调度，当一个新的就绪进程到达时，如果它的执行时间比当前正在执行的进程的剩余执行时间还要短，则会将CPU的控制权从当前进程转移到新到达的进程上，从而实现抢占式调度。

这种策略可以有效地减少短作业的等待时间，提高系统的资源利用率。

二、抢占式SJF调度算法对平均周转时间的影响平均周转时间是衡量进程调度算法性能的重要指标之一，它表示从进程到达就绪状态到完成执行的平均时间。

抢占式SJF调度算法可以显著地降低平均周转时间，原因如下：1. 最短作业优先：抢占式SJF调度算法选择剩余执行时间最短的进程进行调度，因此能够优先执行短作业，减少了短作业的等待时间，从而降低了平均周转时间。

2. 动态调度：抢占式SJF调度算法是一种动态调度算法，能够根据新到达进程的执行时间动态地进行调度，以满足对平均周转时间的最小化要求。

三、抢占式SJF调度算法的局限性虽然抢占式SJF调度算法能够有效地降低平均周转时间，但也存在一定的局限性：1. 上下文切换开销：抢占式SJF调度算法采用了抢占式调度策略，频繁的上下文切换可能会增加系统的开销，降低系统的运行效率。

2. 饥饿问题：长作业可能会因为短作业的频繁抢占而长时间得不到执行，导致长作业出现饥饿现象，影响了系统的公平性。

个人观点和理解：抢占式SJF调度算法作为一种高效的动态调度算法，能够有效地降低平均周转时间，提高系统的资源利用率。

抢占式优先级调度算法例题平均周转时间
抢占式优先级调度算法是操作系统中常用的调度算法之一。

该算法将进程分成若干个优先级别，并按照优先级别高低定时轮转调度。

在进程执行期间，如果有更高优先级的进程等待执行，则调度程序会暂停当前进程，将CPU分配给更高优先级的进程。

对于抢占式优先级调度算法来说，平均周转时间是一个重要的衡量指标。

平均周转时间是指一个进程从提交进程请求到完成执行所需要的时间。

当所有进程的平均周转时间越小，表示进程调度的效率越高。

在计算抢占式优先级调度算法的平均周转时间时，需要掌握以下三个要点。

第一，计算每个进程从提交到完成的时间差，即周转时间。

周转时间=完成时间-提交时间。

第二，计算每个进程的等待时间。

等待时间=周转时间-执行时间。

第三，计算平均周转时间。

平均周转时间=所有进程的周转时间之和/进程总数。

在实际操作系统中，进程的优先级别需要根据任务的紧急程度来设定。

例如，通常情况下，用户任务的优先级别要高于系统任务和后台任务。

如果在设定进程的优先级别时不合理，可能会导致低优先级的进程长时间等待，而高优先级的进程短时间完成，从而影响整个操作系统的效率。

总之，抢占式优先级调度算法是一个十分广泛应用于操作系统中的进程调度算法。

对于计算平均周转时间来说，我们必须掌握周转时间和等待时间的计算方法。

只有在最佳的进程优先级别设置下，才能最大限度地提高操作系统的效率。

剥夺式优先级调度算法
剥夺式优先级调度算法（也称为抢占式优先级调度算法）是一种操作系统中用于进程调度的策略。

在这个算法中，系统将所有进程按照优先级排序，优先级高的进程获得CPU执行权的概率更高。

具体运行过程如下：
1. 每个进程都有一个优先级属性。

2. 当有多个进程等待CPU时，系统会选择优先级最高的进程投入运行。

3. 如果在运行过程中，有一个优先级更高的进程到达就绪队列，那么系统会立即停止当前正在运行的低优先级进程，并把CPU分配给新到达的高优先级进程，这就是“剥夺”或“抢占”的含义。

4. 进程在执行过程中，其优先级可能会发生变化，例如，有的系统会根据进程等待时间来动态调整优先级，防止优先级过高的进程长期占用CPU导致低优先级进程饥饿。

这种算法可以有效保证重要性较高的进程得到及时响应，提高了系统的响应速度和效率。

然而，如果设计不当，可能导致低优先级进程长时间得不到执行，即发生“进程饥饿”现象。

因此，在实际应用中，往往会对该算法进行改进，比如设置优先级aging（老化）机制等。

系统调度算法
1. 先来先服务（FCFS：First Comefirst Served）：
按照每个进程的到达时间依次先后运行，不管进程长短，短的进程也可能会等待很长时间。

它的实现比较简单，所以经常会作为基本的调度算法。

2. 短作业优先（SJF：Shortest Job First）：
选择剩余运行时间最短的进程马上执行，不管它什么时间到达，但它时间片用完后，就将它换出，让另一个新进程进来。

它也有两种方式实现：非抢占式SJF和抢占式SJF。

3. 抢占式短作业优先（P-SJF：Preemptive Shortest Job First）：
抢占式短作业优先在接受到新作业时，如果新作业的运行时间小于当前正在运行的作业，则抢占当前的CPU，并将其搁置，使之成为就绪作业；然后运行新的作业。

4. 时间片轮转法（RR：Round Robin）：
时间片轮转法是一种基于时间片的多道程序调度算法，采用的是优先调度的方法。

5. 优先级（Priority）：
优先级是一种有效的概念，每个用户进程都有一个优先级。

优先级调度算法基于这一原则，把优先级高的进程提前执行。

其中有三种常见的优先级调度算法：非抢占式优先级调度、抢占式优先级调度和反馈现象。

6. 多级反馈队列（Multilevel Feedback Queue）：
多级反馈队列调度算法是多反馈调度算法的一种，它有多个反馈队列，每个反馈队列都有自己的特定优先级等。

处于高优先级的队列中的作业会优先被调度，直到被挂起才会转到低优先级队列中。

抢占式优先级调度算法是什么意思系统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。

本教程操作环境：windows7系统、C++17版本、Dell G3电脑。

抢占式优先权调度算法在这种⽅式下，系统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。

因此，在采⽤这种调度算法时，是每当系统中出现⼀个新的就绪进程i 时，就将其优先权Pi与正在执⾏的进程j的优先权Pj进⾏⽐较。

如果Pi≤Pj，原进程Pj便继续执⾏；但如果是Pi>Pj，则⽴即停⽌Pj的执⾏，做进程切换，使i 进程投⼊执⾏。

显然，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，故⽽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。

具体代码：1 #include #include #include using namespace std;using std::cout;struct PCB23 { // 进程名45string name; // 到达时间67int arrivetime; // 运⾏时间89int runtime;1011// 仍需运⾏时间1213int resttime; // 开始时间1415int starttime; // 完成时间1617int endtime; // 运⾏次数1819int runcount; // 周转时间2021int zhouzhuangtime; // 带权周转时间（周转时间/运⾏时间)2223double weightzhouzhuangtime; // 优先级（静态）2425int priority;26272829 PCB *next;3031 };// 进程数int num_process;// 记录所有进程的总时间int totaltime;// 记录所有进程的总带权周转时间double weighttotaltime;32333435 PCB *createPCB()3637 { int i; // 定义队⾸、队尾3839 PCB *head, *rear; // 初始化4041 head = rear = NULL; // 临时指针变量4243 PCB *p; cout<<"请输⼊进程数量："; cin>>num_process; for(i = 0; i < num_process; i++)4445 { // 初始化⼀个空间给进程4647 p = new PCB; cout<<"请依次输⼊第"<>p->name>>p->priority>>p->arrivetime>>p->runtime;4849 p->resttime = p->runtime;5051 p->runcount = 1;5253 totaltime += p->runtime;5455 p->starttime = 0;5657 p->endtime = 0;5859 p->zhouzhuangtime = 0;6061 p->weightzhouzhuangtime = 0;6263 p->next = NULL; // 存⼊链表中6465if(rear == NULL)6667 {69 head = p;7071 rear = p;7273 } else7475 {7677 rear->next = p;7879 rear = p;8081 }82838485 } return head;8687 }// 链表插⼊排序PCB *insertSort(PCB *head)8889 { /*9091 1、先在原链表中以第⼀个节点为⼀个有序链表，其余节点为待定节点；9293 2、从待定节点中取节点，插⼊到有序链表中相应位置；9495 3、实际上只有⼀条链表，在排序中，实际只增加了⼀个⽤于指向剩下需要排序节点的头指针。

抢占式优先级调度算法引言操作系统是计算机系统中最底层的软件，负责管理和协调计算机的硬件和软件资源。

其中一个重要的组成部分是任务调度算法，它决定了CPU在多个任务之间的分配和执行顺序。

抢占式优先级调度算法是一种常用的调度算法，在本文中将对其进行详细讨论。

什么是抢占式优先级调度算法抢占式优先级调度算法是一种基于任务优先级的调度算法，它可以在任何时刻中断正在执行的任务，并将CPU分配给具有更高优先级的任务。

换句话说，当有更紧急的任务到达时，抢占式优先级调度算法会中断当前正在执行的任务，将CPU分配给优先级更高的任务，从而确保紧急任务的及时执行。

抢占式优先级调度算法的实现方式抢占式优先级调度算法可以采用不同的实现方式。

以下是一些常用的实现方式：静态优先级静态优先级是在任务创建时即确定的。

每个任务被分配一个固定的优先级值，较高的值表示较高的优先级。

在执行过程中，优先级不会发生变化。

动态优先级动态优先级是在执行过程中根据任务的行为和状态动态调整的。

比如，当一个任务等待一个资源时，它的优先级可能会被降低，让其他可以执行的任务有机会运行。

抢占式优先级调度算法的特点高响应性抢占式优先级调度算法的主要目标是提供高响应性。

当有紧急任务到达时，当前正在执行的任务会被立即中断，CPU会被分配给优先级更高的任务。

这样可以确保紧急任务能够及时得到处理，提高系统的响应速度。

公平性抢占式优先级调度算法通常会给予所有任务公平的执行机会。

每个任务都有一个优先级，所有任务按照优先级顺序执行。

这种方式可以确保每个任务都有机会执行，避免某些任务长时间占用CPU，导致其他任务无法得到执行。

多级优先级抢占式优先级调度算法通常支持多级优先级。

不同的任务可以被分为多个优先级组，而每个组内部任务的优先级相同。

这样可以更好地控制任务的执行顺序，提高系统的灵活性和可控性。

抢占式优先级调度算法的应用场景实时系统实时系统对任务的响应时间要求非常高，需要尽可能减小任务的执行延迟。