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非抢占式优先级调度算法1. 简介非抢占式优先级调度算法是一种常用的进程调度算法，它根据进程的优先级来确定调度顺序。
在该算法中，每个进程被分配一个优先级，优先级高的进程会先被调度执行，而优先级低的进程则会被延后执行。
2. 算法原理非抢占式优先级调度算法的原理相对简单，主要包括以下几个步骤：1.初始化：为每个进程分配一个优先级，并将它们按照优先级的高低进行排序。
2.调度：根据优先级高低，依次选择优先级最高的进程进行执行，直到所有进程执行完毕。
3.更新优先级：在每个时间片结束后，根据一定的策略更新进程的优先级，以保证公平性和避免饥饿现象。
3. 算法实现3.1 进程优先级的确定进程优先级的确定可以根据进程的特性和重要程度来进行评估。
一般来说，重要性较高的进程应该被赋予较高的优先级，以确保其能够及时得到执行。
在具体实现中，可以根据进程的类型、紧急程度、资源需求等因素来确定优先级的权重。
3.2 进程调度顺序的确定在非抢占式优先级调度算法中，进程的调度顺序是根据优先级来确定的。
优先级高的进程会先被调度执行，而优先级低的进程则会被延后执行。
在实际实现中，可以使用一个优先队列来存储待调度的进程，每次选择优先级最高的进程进行执行。
3.3 进程优先级的更新为了保证公平性和避免饥饿现象，进程的优先级需要定期更新。
更新的策略可以根据具体需求来确定，常见的策略包括：•时间片轮转：每个进程执行一个时间片后，降低其优先级，使其他进程有机会得到执行。
•动态优先级调整：根据进程的运行状态和资源使用情况，动态调整进程的优先级，以平衡系统的整体性能。
4. 算法特点非抢占式优先级调度算法具有以下特点：1.简单易实现：算法原理简单，易于理解和实现。
2.公平性：优先级较低的进程也能够得到执行的机会，避免了饥饿现象的发生。
3.灵活性：可以根据具体需求选择不同的优先级更新策略，以适应不同的应用场景。
5. 应用场景非抢占式优先级调度算法适用于以下场景：1.实时系统：对于实时性要求较高的系统，可以根据任务的紧急程度来确定优先级，确保高优先级任务能够及时得到执行。
sjf算法例题详解SJF算法例题解析什么是SJF算法•SJF（Shortest Job First）算法是一种非抢占式的调度算法，也被称为最短作业优先算法。
•SJF调度算法根据进程的执行时间来进行调度，先执行执行时间短的任务，以减少平均等待时间。
SJF算法的执行过程1.将进程按照执行时间从小到大进行排序，得到一个等待队列。
2.从等待队列中选择执行时间最短的进程进行执行。
3.若有多个进程的执行时间相同，则根据其到达时间进行选择，选择最先到达的进程执行。
4.执行完当前进程后，更新等待队列，继续选择执行时间最短的进程进行执行，直到所有进程执行完毕。
SJF算法的例题解析•假设有以下五个进程需要执行，进程的执行时间和到达时间如下：进程 | 到达时间 | 执行时间 |—- | | |P1 | 0 | 5 |P2 | 1 | 3 |P3 | 2 | 8 |P4 | 3 | 6 |P5 | 4 | 4 |1.首先，将进程按照到达时间进行排序：进程 | 到达时间 | 执行时间 |—- | | |P1 | 0 | 5 |P2 | 1 | 3 |P3 | 2 | 8 |P4 | 3 | 6 |P5 | 4 | 4 |2.然后，根据执行时间进行排序，若执行时间相同，则根据到达时间进行选择：进程 | 到达时间 | 执行时间 |—- | | |P2 | 1 | 3 |P5 | 4 | 4 |P1 | 0 | 5 |P4 | 3 | 6 |P3 | 2 | 8 |3.根据执行时间选择要执行的进程：进程 | 到达时间 | 执行时间 |—- | | |P2 | 1 | 3 |4.执行完P2进程后，更新等待队列：进程 | 到达时间 | 执行时间 |—- | | |P5 | 4 | 4 |P1 | 0 | 5 |P4 | 3 | 6 |P3 | 2 | 8 |5.继续选择执行时间最短的进程执行，执行完毕后更新等待队列，直到所有进程执行完毕。
操作系统第六章练习题一、选择题1. 在操作系统中，下列关于进程状态的描述，错误的是（）。
A. 运行态是指进程正在占用CPUB. 阻塞态是指进程因等待某事件而暂时停止运行C. 就绪态是指进程已经具备运行条件，等待CPU调度D. 空闲态是指进程已经执行完毕，等待被系统回收2. 在操作系统中，下列关于进程调度算法的描述，正确的是（）。
A. 先来先服务（FCFS）调度算法可能导致饥饿现象B. 短作业优先（SJF）调度算法是非抢占式的C. 优先级调度算法中，优先级高的进程一定能立即获得CPUD. 时间片轮转调度算法适用于分时系统3. 在操作系统中，下列关于进程同步与互斥的描述，错误的是（）。
A. 临界区是指进程中访问共享资源的代码段B. 信号量是一种用于实现进程同步与互斥的机制C. Peterson算法可以保证两个进程互斥进入临界区D. 生产者消费者问题可以通过信号量机制解决二、填空题1. 在操作系统中，进程的五大状态包括：____、____、____、____和____。
2. 在进程同步与互斥中，信号量的值表示了____资源的使用情况。
3. 在操作系统中，死锁产生的四个必要条件是：____、____、____和____。
三、简答题1. 请简述进程与线程的区别。
2. 请说明进程调度的主要目标。
3. 请阐述银行家算法的基本思想及其应用场景。
四、编程题1. 编写一个程序，实现进程的创建、撤销和切换。
2. 编写一个程序，使用信号量机制解决生产者消费者问题。
3. 编写一个程序，模拟进程的优先级调度算法。
五、案例分析题进程最大需求量已分配资源量P1 R1=3, R2=2 R1=1, R2=0P2 R2=2, R3=2 R2=1, R3=1P3 R3=2, R4=2 R3=1, R4=0P4 R1=4, R4=3 R1=2, R4=2（1）系统当前可用资源为：R1=1, R2=1, R3=1, R4=1（2）系统当前可用资源为：R1=0, R2=1, R3=1, R4=12. 假设有一个系统采用时间片轮转调度算法，时间片长度为50ms。
fcfs调度算法
FCFS（First Come First Served）是一种早期的操作系统调度算法，它是按照进程进入系统的先后顺序按顺序进行处理。
FCFS算法是一种典型的非抢占式的调度算法，它的特点是：按照进程进入系统的先后顺序按顺序进行处理，进入系统早的进程先处理，进入系统晚的进程后处理。
FCFS调度算法具有实现简单，系统开销小等优点，它简单、低效，是一种不需要考虑时间的调度算法，而且容易理解，易于实现，运行简单，系统开销小，但缺点也很明显，就是不能有效的解决实时性要求高的进程，运行时间长的进程会让短进程受到拖延，从而影响系统的综合性能。
FCFS调度算法适用于进程优先级低，实时性要求不高的系统，可以有效地提高系统效率。
它可以用来处理用户请求，如网络处理，文件传输，批处理等，这些进程的实时性要求不高，因此，FCFS算法是一种常用的操作系统调度算法。
总之，FCFS（First Come First Served）是一种简单有效的操作系统调度算法，它以先来先服务的原则服务每一个进程，它虽然不能有效地解决实时性要求高的进程，但是适用于进程优先级低，实时性要求不高的系统，可以有效提高系统效率。
进程调度算法代码进程调度算法是操作系统中的一种重要机制，它决定了在多道程序环境下，如何安排各个进程的执行顺序和时间片。
不同的进程调度算法有不同的实现方式和优缺点，本文将就常见的几种进程调度算法进行详细介绍。
1. 先来先服务（FCFS）先来先服务是最简单、最直观的进程调度算法。
它按照进程到达时间的先后顺序进行调度，即先到达的进程先执行。
当一个进程开始执行后，直到该进程执行完毕或者发生某些阻塞事件才会切换到另一个进程。
FCFS算法代码如下：```void FCFS(){int i;for(i=0;i<n;i++){run(p[i].need_time);if(i!=n-1){wait(p[i+1].arrive_time-p[i].arrive_time-p[i].need_time); }}}```其中，p数组表示所有需要执行的进程，n表示总共有多少个需要执行的进程。
run函数表示运行该进程所需时间片，wait函数表示等待下一个进程到达所需时间。
FCFS算法优点是简单易懂、公平性好，但其缺点也很明显：无法处理短作业优先问题、平均等待时间长等。
2. 短作业优先（SJF）短作业优先是一种非抢占式的进程调度算法，它根据每个进程的执行时间来进行排序，执行时间短的进程先执行。
如果有多个进程的执行时间相同，则按照到达时间的先后顺序进行调度。
SJF算法代码如下：```void SJF(){int i,j;for(i=0;i<n;i++){for(j=i+1;j<n;j++){if(p[i].need_time>p[j].need_time){swap(p[i],p[j]);}}}for(i=0;i<n;i++){run(p[i].need_time);if(i!=n-1){wait(p[i+1].arrive_time-p[i].arrive_time-p[i].need_time); }}}```其中，swap函数表示交换两个进程的位置。
非抢占式优先级调度算法
非抢占式优先级调度算法（Non-Preemptive Priority Scheduling Algorithm）是一种用于处理进程调度的算法。
该算法根据进
程的优先级来决定执行顺序，高优先级的进程先执行，低优先级的进程后执行。
与抢占式优先级调度算法不同的是，非抢占式优先级调度算法不会中断正在执行的进程，直到该进程完成或者发生某种阻塞事件。
非抢占式优先级调度算法的实现流程如下：
1. 每个进程都有一个优先级值，通常是一个整数，数值越小表示优先级越高。
2. 在算法开始前，根据每个进程的优先级值对进程进行排序，将优先级最高的进程排在最前面。
3. 从排序后的进程列表中选择优先级最高的进程开始执行。
4. 执行该进程直到完成或者发生某种阻塞事件。
5. 如果进程完成，从进程列表中移除该进程，继续选择下一个优先级最高的进程执行。
6. 如果进程发生某种阻塞事件，暂停该进程的执行，执行其他可以执行的进程，直到该进程的阻塞事件解除。
7. 重复步骤3到步骤6，直到所有进程都执行完毕。
非抢占式优先级调度算法的特点是简单且容易实现，适用于一些实时系统或者对响应时间要求较高的应用场景。
但是该算法存在优先级反转的问题，即优先级较低的进程可能因为被优先级较高的进程阻塞而无法执行，从而影响整个系统的性能。
为了解决这个问题，可以引入优先级继承或者优先级反转的机制。
非剥夺式优先级调度算法简介非剥夺式优先级调度算法是一种常见的进程调度算法，它根据进程的优先级来决定其执行顺序，高优先级的进程会被优先执行。
与剥夺式优先级调度算法不同的是，非剥夺式优先级调度算法不会中断正在执行的进程，直到其完成或者主动放弃CPU 资源。
该算法通常用于实时系统或者对响应时间要求较高的场景，例如航空控制系统、医疗设备等。
算法原理非剥夺式优先级调度算法的核心思想是根据进程的优先级来安排其执行顺序。
每个进程都被赋予一个固定的优先级值，数值越高表示优先级越高。
调度器会选择当前具有最高优先级的就绪进程来执行。
在非剥夺式优先级调度算法中，每个进程被分配一个时间片来执行。
如果一个进程在时间片结束之前没有完成任务，则会被放回就绪队列等待下一次执行。
算法步骤1.初始化：为每个进程分配一个初始优先级，并将所有进程按照其初始优先级排序。
2.选择进程：从就绪队列中选择具有最高优先级的进程。
3.执行进程：执行被选中的进程，直到其完成任务或者时间片用尽。
4.更新优先级：根据一定的策略更新执行完任务的进程的优先级。
5.进程调度：将执行完任务的进程重新插入就绪队列，并按照更新后的优先级进行排序。
6.重复步骤2-5，直到所有进程都完成任务。
算法特点1.非剥夺式：该算法不会中断正在执行的进程，直到其主动放弃CPU资源或者完成任务。
2.优先级高者优先：该算法根据进程的优先级来决定其执行顺序，高优先级的进程会被优先执行。
3.时间片轮转：每个进程被分配一个固定长度的时间片来执行，避免长时间占用CPU资源。
算法实现下面是一个简单示例代码，演示了如何使用非剥夺式优先级调度算法：class Process:def __init__(self, name, priority): = nameself.priority = prioritydef execute(self):print(f"Executing process {} with priority {self.priority}")# 创建进程列表processes = [Process("Process A", 2),Process("Process B", 1),Process("Process C", 3)]# 按照优先级排序进程列表processes.sort(key=lambda x: x.priority, reverse=True)# 执行进程for process in processes:process.execute()执行结果如下：Executing process Process C with priority 3Executing process Process A with priority 2Executing process Process B with priority 1算法优化为了提高非剥夺式优先级调度算法的效率和公平性，可以采取以下一些优化策略：1.动态调整优先级：根据进程的行为和执行情况，动态调整其优先级。
非抢占式优先级调度算法非抢占式优先级调度算法是一种常见的进程调度算法。
在该算法中，每个进程都被赋予一个优先级，优先级越高的进程被优先调度执行，优先级较低的进程被暂时放置在队列中等待执行。
非抢占式优先级调度算法的主要思想是通过不断选择优先级最高的进程来满足进程的优先级需求，从而提高系统的响应速度和执行效率。
该算法旨在保证高优先级进程的快速响应，同时尽可能减少低优先级进程的等待时间。
非抢占式优先级调度算法的实现可以采用两个主要的数据结构：就绪队列和阻塞队列。
就绪队列存储所有已经就绪并且等待执行的进程，而阻塞队列存储正在等待某种资源而无法执行的进程。
当一个进程完成执行或者进入阻塞状态时，算法从就绪队列中选择下一个优先级最高的进程进行执行。
非抢占式优先级调度算法的优点是可以充分利用系统的资源，并根据进程的优先级进行合理的调度。
同时，该算法实现简单，适用于多种操作系统和硬件平台。
然而，该算法也存在一些缺点。
首先，进程的优先级需要提前设定，这可能会导致一些优先级设置不当的问题。
其次，当一个优先级较高的进程一直处于运行状态时，可能会导致低优先级进程长时间等待，出现饥饿现象。
为了解决非抢占式优先级调度算法的一些缺点，可以采用动态优先级调度算法。
在动态优先级调度算法中，调度器会根据进程的运行情况和系统的负载情况动态地调整进程的优先级。
当一个进程运行时间过长或者频繁发生阻塞时，其优先级会逐渐降低，以便给其他进程提供更多的执行机会。
反之，进程的优先级也会随着运行时长的增加而提高，以保证长时间未执行的进程得到合理调度。
总之，非抢占式优先级调度算法是一种常见的进程调度算法，用于根据进程的优先级进行合理的调度。
该算法简单易实现，适用于多种操作系统和硬件平台。
然而，该算法也存在一些缺点，可以通过引入动态优先级调度算法来解决。
/*非抢占式高优先级调度算法（优先数越大级别越高）算法思想：在按进程达到时间由小到大的顺序输入进程信息后，先对其优先数进行排列，将最先到达的进程的到达时间设为开始时间，计算结束时间，然后对后面到达的时间与该进程的结束时间进行比较，如若小于该进程的结束时间，记录进程的个数，再对其优先数逐个进行比较，将优先数最大的提到前面，每次进程结束都要进行比较，得到执行序列，在依次输出结果*/#include<stdio.h>#define MAX 100struct hrfs{char name[10];float arrvitetime;float starttime;float servietime;float finishtime;int priority;//优先数int order;//进程执行次序int run_flag;//标记进程状态};hrfs p[MAX];int count;//排列到达时间//按到达时间与优先数计算执行序列void HRfs(){float temp_time=0;int i=0,j;int k,temp_count;int max_priority;max_priority=p[i].priority;j=1;while((j<count)&&(p[i].arrvitetime==p[j].arrvitetime)){if(p[j].priority>p[i].priority){max_priority=p[j].priority;i=j;}j++;}k=i;p[k].starttime=p[k].arrvitetime;//开始时间=达到时间p[k].finishtime=p[k].starttime+p[k].servietime;p[k].run_flag=1;temp_time=p[k].finishtime;p[k].order=1;temp_count=1;while(temp_count<count){max_priority=0;for(j=0;j<count;j++){//判断到达时间是否小于上一个进程的结束时间并且非处在运行状态if((p[j].arrvitetime<=temp_time)&&(!p[j].run_flag))//判断进程优先数是否大于最大优先数，如果大于，就将其值赋给max_priorityif(p[j].priority>max_priority){max_priority=p[j].priority;k=j;}}p[k].starttime=temp_time;p[k].finishtime=p[k].starttime+p[k].servietime;p[k].run_flag=1;temp_time=p[k].finishtime;temp_count++;p[k].order=temp_count;}}void input(){int i;printf("\n请输入进程名到达时间运行时间优先数，例如：a 0 100 1\n");for(i=0;i<count;i++){printf("进程%d的信息:",i+1);scanf("%s%f%f%d",p[i].name,&p[i].arrvitetime,&p[i].servietime,&p[i].priority);p[i].starttime=0;p[i].finishtime=0;p[i].order=0;p[i].run_flag=0;}}void print(){int i;float turn_round_time=0,f1,w=0;float right_turn_round_time;printf("\n-------------------------------进程完成信息------------------------------------\n");printf("进程名优先级达到时间运行时间开始时间结束时间周转时间带权周转时间运行次序\n");for(i=0;i<count;i++){f1=p[i].finishtime-p[i].arrvitetime;turn_round_time+=f1;right_turn_round_time=f1/p[i].servietime;w+=(f1/p[i].servietime);printf("%s %5d %10.2f %8.2f %8.2f %8.2f %8.2f %8.2f %8d\n",p[i].name,p[i].priority,p[i].a rrvitetime,p[i].servietime,p[i].starttime,p[i].finishtime,f1,right_turn_round_time,p[i].order);}printf("平均周转时间=%5.2f\n",turn_round_time/count);printf("平均带权周转时间=%5.2f\n",w/count);}void main(){printf("---------------------------非抢占式高优先级调度算法----------------------------\n");printf("进程个数:");scanf("%d",&count);input();HRfs();print();}。
非抢占式优先级调度算法代码
非抢占式优先级调度算法是一种常见的调度算法，它根据任务的优先级来决定任务的执行顺序，具有较好的实时性和可靠性。
本文将详细介绍非抢占式优先级调度算法的代码实现。
一、算法原理
非抢占式优先级调度算法是一种静态优先级调度算法，即每个任务在运行前就确定了其优先级。
该算法通过比较各个任务的优先级，确定下一个要执行的任务，并按照其任务执行时间进行排序。
当一个任务开始执行后，直到其完成或者被阻塞才会让出CPU。
二、代码实现
以下为非抢占式优先级调度算法的代码实现：
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_TASKS 10 // 最大任务数
#define MAX_PRIORITY 5 // 最大优先级数
typedef struct {
int id; // 任务ID
int priority; // 任务优先级
int burst_time; // 任务执行时间
} Task;
Task tasks[MAX_TASKS]; // 保存所有任务
int n_tasks = 0; // 当前总共有多少个任务
void add_task(int id, int priority, int burst_time) { if (n_tasks >= MAX_TASKS) {
printf("Error: Too many tasks!\n");
exit(1);
}
tasks[n_tasks].id = id;
tasks[n_tasks].priority = priority;
tasks[n_tasks].burst_time = burst_time;
n_tasks++;
}
void sort_tasks() {
int i, j;
Task temp;
for (i = 0; i < n_tasks - 1; i++) {
for (j = i + 1; j < n_tasks; j++) {
if (tasks[i].priority < tasks[j].priority) { temp = tasks[i];
tasks[i] = tasks[j];
tasks[j] = temp;
}
}
}
}
void run_task(Task task) {
printf("Task %d is running...\n", task.id); int i;
for (i = 0; i < task.burst_time; i++) {
// 模拟任务执行
}
}
void schedule() {
int i;
for (i = 0; i < n_tasks; i++) {
run_task(tasks[i]);
printf("Task %d is completed.\n", tasks[i].id);
}
}
int main() {
add_task(1, 5, 10); // 添加任务1，优先级为5，执行时间为10 add_task(2, 3, 5); // 添加任务2，优先级为3，执行时间为5 add_task(3, 4, 8); // 添加任务3，优先级为4，执行时间为8
sort_tasks(); // 按照优先级排序
schedule(); // 进行调度
return 0;
}
```
三、代码解释
1. 定义结构体Task，包含任务的ID、优先级和执行时间。
typedef struct {
int id; // 任务ID
int priority; // 任务优先级
int burst_time; // 任务执行时间
} Task;
```
2. 定义一个全局变量tasks，用于保存所有的任务。
定义n_tasks表示当前总共有多少个任务。
```
Task tasks[MAX_TASKS]; // 保存所有任务
int n_tasks = 0; // 当前总共有多少个任务
```
3. 定义add_task函数，用于向tasks数组中添加新的任务。
```
void add_task(int id, int priority, int burst_time) {
if (n_tasks >= MAX_TASKS) {
printf("Error: Too many tasks!\n");
exit(1);
tasks[n_tasks].id = id;
tasks[n_tasks].priority = priority;
tasks[n_tasks].burst_time = burst_time;
n_tasks++;
}
```
4. 定义sort_tasks函数，用于按照优先级对任务进行排序。
```
void sort_tasks() {
int i, j;
Task temp;
for (i = 0; i < n_tasks - 1; i++) {
for (j = i + 1; j < n_tasks; j++) {
if (tasks[i].priority < tasks[j].priority) {
temp = tasks[i];
tasks[i] = tasks[j];
tasks[j] = temp;
}
}
}
}
```
5. 定义run_task函数，模拟执行一个任务。
```
void run_task(Task task) {
printf("Task %d is running...\n", task.id);
int i;
for (i = 0; i < task.burst_time; i++) {
// 模拟任务执行
}
}
```
6. 定义schedule函数，用于进行调度。
```
void schedule() {
int i;
for (i = 0; i < n_tasks; i++) {
run_task(tasks[i]);
printf("Task %d is completed.\n", tasks[i].id);
}
}
```
7. 在main函数中添加三个任务，并按照优先级排序后进行调度。
```
int main() {
add_task(1, 5, 10); // 添加任务1，优先级为5，执行时间为10 add_task(2, 3, 5); // 添加任务2，优先级为3，执行时间为5
add_task(3, 4, 8); // 添加任务3，优先级为4，执行时间为8
sort_tasks(); // 按照优先级排序
schedule(); // 进行调度
return 0;
}
```
四、总结
非抢占式优先级调度算法是一种常见的调度算法，在实时系统中得到
广泛应用。
本文通过代码实现的方式详细介绍了该算法的原理和实现方法。
对于初学者来说，通过阅读本文可以更好地理解非抢占式优先级调度算法的工作原理，并掌握其代码实现方法。
