其实时间片轮转调度算法的问题并不复杂，但是又很多的朋友都不太了解最短作业优先调度算法，因此呢，今天小编就来为大家分享时间片轮转调度算法的一些知识，希望可以帮助到大家，下面我们一起来看看这个问题的分析吧！
本文目录
一、操作系统中的 名词解释:时间片轮转法
1、时间片轮转法主要是分时系统中使用的一种调度算法。时间片轮转法的基本思想是，将CPU的处理
2、时间划分成一个个时间片，就绪队列中的诸进程轮流运行一个时间片。当时间片结束时，就强迫运行进程让出CPU，该进程进入就绪队列，等待下一次调度。同时，进程调度又去选择就绪队列中的一个进程，分配给它一个时间片，以投入运行。在轮转法中，时间片长度的选择非常重要，将直接影响系统开销和响应时间。如果时间片长度很小，则调度程序剥夺处理机的次数频繁，加重系统开销；反之，如果时间片长度选择过长，比方说一个时间片就能保证就绪队列中所有进程都执行完毕，则轮转法就退化成先进先出算法
3、影响时间片大小设置的主要因素有：系统响应时间、就绪进程数目（终端数目）
二、操作系统中关于时间片轮转调度算法!大家帮解答下!
时间片之一级1s，第二级2s，第三级4s...优先级之一级>第二级>第三级...首先A进入之一级执行1s，进入第二级，由于此时B还没有到达，所以A在第二级执行2s，完成，此时是第3s。B第2s已进入之一级，此时回到之一级B执行1s进入第二级，4s的时候c进入之一级，C执行1s进入第二级排在B的后面。此时候为5S，D没有到达，之一级没有进程，所以第二级B执行2S，进入第三级，此时为7S，D已进入之一级，D执行一S，转入第二级排在C后面，8S，E进入之一级，执行一S，进入第二级，排在D后面。之一级没有进程，第二级的C执行2S，进入第三级，D执行2s进入第三级，E执行1S完成，此时是14S。第二级没有进程，由第三级的D开始，执行3S完成，此时是17S，C执行1S完成，此时是18S，D执行2S完成，此时是20S。所以答案是，3，17，18，20，14
三、时间片轮转调度算法的含义
1、时间片轮转调度是一种最古老，最简单，最公平且使用最广的算法。每个进程被分配一个时间段，称作它的时间片，即该进程允许运行的时间。如果在时间片结束时进程还在运行，则CPU将被剥夺并分配给另一个进程。如果进程在时间片结束前阻塞或结束，则CPU当即进行切换。调度程序所要做的就是维护一张就绪进程列表，当进程用完它的时间片后，它被移到队列的末尾。
2、时间片轮转调度中唯一有趣的一点是时间片的长度。从一个进程切换到另一个进程是需要一定时间的--保存和装入寄存器值及内存映像，更新各种表格和队列等。假如进程切换(process switch)-有时称为上下文切换(context switch)，需要5毫秒，再假设时间片设为20毫秒，则在做完20毫秒有用的工作之后，CPU将花费5毫秒来进行进程切换。CPU时间的20%被浪费在了管理开销上。
3、为了提高CPU效率，我们可以将时间片设为500毫秒。这时浪费的时间只有1%。但考虑在一个分时系统中，如果有十个交互用户几乎同时按下回车键，将发生什么情况？假设所有其他进程都用足它们的时间片的话，最后一个不幸的进程不得不等待5秒钟才获得运行机会。多数用户无法忍受一条简短命令要5秒钟才能做出响应。同样的问题在一台支持多道程序的个人计算机上也会发生。
4、结论可以归结如下：时间片设得太短会导致过多的进程切换，降低了CPU效率；而设得太长又可能引起对短的交互请求的响应变差。将时间片设为100毫秒通常是一个比较合理的折衷。
四、时间片轮转算法和优先级调度算法 C语言模拟实现
进程调度是处理机管理的核心内容。本实验要求用高级语言编写模拟进程调度程序，以便加深理解有关进程控制快、进程队列等概念，并体会和了解优先数算法和时间片轮转算法的具体实施办法。
1.设计进程控制块PCB的结构，通常应包括如下信息：
进程名、进程优先数（或轮转时间片数）、进程已占用的CPU时间、进程到完成还需要的时间、进程的状态、当前队列指针等。
分别用两种调度算法对伍个进程进行调度。每个进程可有三种状态；执行状态（RUN）、就绪状态（READY,包括等待状态）和完成状态（FINISH），并假定初始状态为就绪状态。
PRIO/ROUND——进程优先数/进程每次轮转的时间片数（设为常数2）
CPUTIME——进程累计占用CPU的时间片数
NEEDTIME——进程到完成还需要的时间片数
1.为了便于处理，程序中进程的的运行时间以时间片为单位进行计算；
2.各进程的优先数或轮转时间片数，以及进程运行时间片数的初值，均由用户在程序运行时给定。
（二）进程的就绪态和等待态均为链表结构，共有四个指针如下：
1.在优先数算法中，进程优先数的初值设为：
每执行一次，优先数减1，CPU时间片数加1，进程还需要的时间片数减1。
在轮转法中，采用固定时间片单位（两个时间片为一个单位），进程每轮转一次，CPU时间片数加2，进程还需要的时间片数减2，并退出CPU，排到就绪队列尾，等待下一次调度。
整个程序可由主程序和如下7个过程组成：
（1）INSERT1——在优先数算法中，将尚未完成的PCB按优先数顺序插入到就绪队列中；
（2）INSERT2——在轮转法中，将执行了一个时间片单位（为2），但尚未完成的进程的PCB，插到就绪队列的队尾；
（3）FIRSTIN——调度就绪队列的之一个进程投入运行；
（4）PRINT——显示每执行一次后所有进程的状态及有关信息。
（5）CREATE——创建新进程，并将它的PCB插入就绪队列；
（6）PRISCH——按优先数算法调度进程；
（7）ROUNDSCH——按时间片轮转法调度进程。
主程序定义PCB结构和其他有关变量。
程序开始运行后，首先提示：请用户选择算法，输入进程名和相应的NEEDTIME值。
name cputime needtime priority state
1．在state字段中，"R"代表执行态，"W"代表就绪（等待）态，"F"代表完成态。
2．应先显示"R"态的，再显示"W"态的，再显示"F"态的。
3．在"W"态中，以优先数高低或轮转顺序排队；在"F"态中，以完成先后顺序排队。
view plaincopy to clipboardprint?
操作系统实验之时间片轮转算法和优先级调度算法
int round;/*分配CPU的时间片*/
int needtime;/*进程执行所需要的时间*/
char state;/*进程的状态，W——就绪态，R——执行态，F——完成态*/
struct node*next;/*链表指针*/
PCB*ready=NULL,*run=NULL,*finish=NULL;/*定义三个队列，就绪队列，执行队列和完成队列*/
void GetFirst();/*从就绪队列取得之一个节点*/
void Output();/*输出队列信息*/
void InsertPrio(PCB*in);/*创建优先级队列，规定优先数越小，优先级越高*/
void InsertTime(PCB*in);/*时间片队列*/
void InsertFinish(PCB*in);/*时间片队列*/
void PrioCreate();/*优先级输入函数*/
void TimeCreate();/*时间片输入函数*/
void Priority();/*按照优先级调度*/
void RoundRun();/*时间片轮转调度*/
printf("请输入要创建的进程数目:\n");
printf("输入进程的调度 *** ：(P/R)\n");
void GetFirst()/*取得之一个就绪队列节点*/
printf("进程名\t优先级\t轮数\tcpu时间\t需要时间\t进程状态\t计数器\n");
printf("%s\t%d\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p->needtime,p->state,p->count);
printf("%s\t%d\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p->needtime,p->state,p->count);
printf("%s\t%d\t%d\t%d\t%d\t\t%c\t\t%d\n",p->name,p->prio,p->round,p->cputime,p->needtime,p->state,p->count);
void InsertPrio(PCB*in)/*创建优先级队列，规定优先数越小，优先级越低*/
if(ready== NULL)/*如果队列为空，则为之一个元素*/
else/*查到合适的位置进行插入*/
if(in->prio>= fst->prio)/*比之一个还要大，则插入到队头*/
while(fst->next!= NULL)/*移动指针查找之一个别它小的元素的位置进行插入*/
if(fst->next== NULL)/*已经搜索到队尾，则其优先级数最小，将其插入到队尾即可*/
void InsertTime(PCB*in)/*将进程插入到就绪队列尾部*/
void InsertFinish(PCB*in)/*将进程插入到完成队列尾部*/
void PrioCreate()/*优先级调度输入函数*/
printf("输入进程名字和进程所需时间：\n");
if((tmp=(PCB*)malloc(sizeof(PCB)))==NULL)
scanf("%d",&(tmp->needtime));
tmp->prio= 50- tmp->needtime;/*设置其优先级，需要的时间越多，优先级越低*/
InsertPrio(tmp);/*按照优先级从高到低，插入到就绪队列*/
void TimeCreate()/*时间片输入函数*/
printf("输入进程名字和进程时间片所需时间：\n");
if((tmp=(PCB*)malloc(sizeof(PCB)))==NULL)
scanf("%d",&(tmp->needtime));
tmp->round= 2;/*假设每个进程所分配的时间片是2*/
void Priority()/*按照优先级调度，每次执行一个时间片*/
while(run!= NULL)/*当就绪队列不为空时，则调度进程如执行队列执行*/
Output();/*输出每次调度过程中各个节点的状态*/
run->prio-= 3;/*优先级减去三*/
run->cputime++;/*CPU时间片加一*/
run->needtime--;/*进程执行完成的剩余时间减一*/
if(run->needtime== 0)/*如果进程执行完毕，将进程状态置为F，将其插入到完成队列*/
run->count++;/*进程执行的次数加一*/
else/*将进程状态置为W，入就绪队列*/
run->count++;/*进程执行的次数加一*/
GetFirst();/*继续取就绪队列队头进程进入执行队列*/
void RoundRun()/*时间片轮转调度算法*/
if(run->needtime== 0)/*进程执行完毕*/
else if(run->count== run->round)/*时间片用完*/
run->count= 0;/*计数器清零，为下次做准备*/
五、【操作系统】什么是时间片时间片轮转调度算法
深入理解操作系统：时间片与轮转调度的艺术
在操作系统的世界里，时间片是CPU与进程之间共享的神秘货币，它决定着程序的执行顺序和效率。时间片轮转调度，就像一场精心编排的舞蹈，每个进程都有机会在舞台上翩翩起舞，尽管有的短暂，有的漫长，但都力求公平和效率。
时间片的长短是一门微妙的平衡艺术。过短的时间片，如同频繁的变脸，虽然能展现多任务处理的灵活性，但可能导致CPU效率低下，进程切换过于频繁。反之，过长的时间片则可能导致响应用户交互的延迟，用户体验不佳。Linux内核巧妙地设计了文件系统和内存管理作为前台，而进程调度则是幕后功臣，尤其在2.6内核的升级中，引入了内核抢占机制，大大提升了任务的响应速度，使理想情况下的响应时间逼近1毫秒。
2.6内核的调度策略精细而灵活，它根据系统需求、进程数量和处理能力动态调整时间片大小，从简单公平的FCFS原则，到多级反馈队列调度，以及区分批处理和实时系统的优先权调度。静态优先权由进程特性决定，而动态优先权则根据进程执行进度和等待时间实时调整，以实现更佳调度性能。
高响应比优先调度如EDF和LLF，它们分别以最早截止时间和任务执行时间与截止时间的差值来决定优先级，确保等待时间较长但服务时间短的任务能优先获得处理器。而实时调度更是苛刻，它要求提供准确的截止时间信息，同时依赖于处理能力提升或多处理器系统的支持，以及抢占式调度和快速切换机制的实现。
让我们通过A、B两个任务的例子来进一步理解，优先级在调度中的关键作用。A任务的时间表长且复杂，而B任务则相对紧凑，根据截止时间的对比，调度策略会确保先满足时间紧迫的任务，同时兼顾资源的公平分配。
在多处理器系统中，紧密耦合和松散耦合的架构各有优劣。 *** P系统中，静态和动态分配方式能平衡处理器负载，但非对称MPS的主从调度模式则强调了主处理机的主导作用。进程的分配方式，无论是静态还是动态，都在寻求优化资源使用和避免系统瓶颈。
进程调度的过程既包括状态管理，如进程就绪与结束，也涉及到状态更新和模拟运行。而优先级调度则强调了时间片结束后优先级的调整，以维持系统的平衡和效率。然而，单就绪队列的限制往往会引发低效和频繁的线程切换，这时候，成组调度和专用处理器分配等更高级的策略就显得尤为重要。
总的来说，时间片轮转调度是操作系统调度策略的核心部分，它在公平性和效率之间找到了微妙的平衡，为用户提供了一种有效的资源管理方式。无论是对操作系统开发者，还是对系统用户，理解并运用时间片轮转调度都是提升系统性能的关键。
关于时间片轮转调度算法和最短作业优先调度算法的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。
