先进先出调度算法,改进后的时间片轮转调度算法更易操控进程调度

时间片轮转调度算法(Round Robin Scheduling Algorithm)是一种操作系统进程调度算法。它是先进先出(FIFO)调度算法的一种改进版本。

该算法的工作方式如下:

系统维护一个有限长的队列,该队列包含所有就绪的进程。

每个进程都有一个时间片,指定了该进程在处理机上的最大运行时间。

在处理机上,每次进程运行的时间不超过其时间片。

如果一个进程的运行时间小于其时间片,则该进程在运行完后等待。

如果一个进程的运行时间等于其时间片,则该进程在运行完后被调度器替换为下一个进程。

优点:

每个进程都有机会在处理机上运行,从而避免饥饿。

由于每个进程都只能在处理机上运行一段固定的时间,因此不会存在占用太长时间的进程。

缺点:

由于每次切换都需要花费额外的时间,因此速度较慢。

可能存在因等待时间太长而导致进程失去响应的情况。

时间片轮转调度算法适用于多任务环境,特别是在处理大量小任务时,效率比较高。然而,对于大任务或长时间运行的任务,效率较低,因为它需要频繁地切换。

该算法在不同的编程语言中的代码实现可能有所差异,但基本思路和流程相似。在 Java 中,通过使用线程和循环实现该算法是很常见的。

以下是一个 Java 代码示例,模拟了时间片轮转调度算法:

import java.util.*;

public class RoundRobin {

static void findWaitingTime(int processes[], int n, int bt[], int wt[], int quantum) {

int rem_bt[] = new int[n];

for (int i = 0 ; i < n ; i++)

rem_bt[i] = bt[i];

int t = 0;

while(true) {

boolean done = true;

for (int i = 0 ; i < n; i++) {

if (rem_bt[i] > 0) {

done = false;

if (rem_bt[i] > quantum) {

t += quantum;

rem_bt[i] -= quantum;

}

else {

t = t + rem_bt[i];

wt[i] = t – bt[i];

rem_bt[i] = 0;

}

}

}

if (done == true)

break;

}

}

static void findTurnAroundTime(int processes[], int n, int bt[], int wt[], int tat[]) {

for (int i = 0; i < n ; i++)

tat[i] = bt[i] + wt[i];

}

static void findavgTime(int processes[], int n, int bt[], int quantum) {

int wt[] = new int[n], tat[] = new int[n];

int total_wt = 0, total_tat = 0;

findWaitingTime(processes, n, bt, wt, quantum);

findTurnAroundTime(processes, n, bt, wt, tat);

System.out.println(“Processes ” + ” Burst time ” + ” Waiting time ” + ” Turn around time”);

for (int i=0; i<n; i++) {

total_wt = total_wt + wt[i];

total_tat = total_tat + tat[i];

System.out.println(” ” + (i+1) + “\t\t” + bt[i] + “\t\t” + wt[i] + “\t\t” + tat[i]);

}

System.out.println(“Average waiting time = ” + (float)total_wt / (float)n);

System.out.println(“Average turn around time = ” + (float)total_tat / (float)n);

}

public static void main(String[] args) {

int processes[] = { 1, 2, 3};

int n = processes.length;

int burst_time[] = {10, 5, 8};

int quantum = 2;

findavgTime(processes, n, burst_time, quantum);

}

}

该代码中定义了三个方法:

findWaitingTime:计算每个进程的等待时间。

findTurnAroundTime:计算每个进程的周转时间。

findavgTime:计算平均等待时间和平均周转时间。

在 main 方法中,首先定义了三个进程的编号,以及每个进程的爆发时间。接下来设置时间片为 2,最后调用 findavgTime 方法,计算平均等待时间和平均周转时间。



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