抢占优先级与循环调度算法的关系

什么是抢占优先级

抢占优先级是指在操作系统中，针对不同的任务或进程，给予不同的优先级。当系统出现竞争资源或其他紧急情况时，会根据抢占优先级来确定哪个任务或进程应该被立即执行。

什么是循环调度算法

循环调度算法又被称为轮转算法，是一种基于时间片的进程调度方式。时间片是操作系统内部分配给每个进程的时间片段，当一个进程的时间片用完时，将被放入就绪队列的末尾重新等待下一轮时间片分配。循环调度算法可以避免一个进程占用CPU时间过长，从而提高系统的吞吐量和响应速度。

抢占优先级与循环调度算法的应用场景

抢占优先级

抢占优先级适用于多任务环境中，如操作系统中的内核模块或多线程应用程序。一个高优先级的任务可以抢占正在执行的低优先级任务的CPU资源，从而优先执行高优先级任务的代码。这通常用于实时控制系统或高性能计算应用。

循环调度算法

循环调度算法适用于多进程环境中，如操作系统中的用户进程。因为在一个时间片内，一个进程只能执行一部分代码，所以不会有某个进程长时间占用CPU资源导致其他进程得不到执行。这可以提高系统的稳定性和可靠性。

抢占优先级与循环调度算法的关系

抢占优先级通常和循环调度算法结合使用。在这种情况下，进程被分配给一个优先级，优先级高的进程将先于优先级低的进程执行。如果一个高优先级的进程等待很长时间仍未执行，操作系统将它置于就绪队列的前面，以确保高优先级任务得到尽快执行。

示例代码

// 抢占优先级的实现
void ISR_high_priority()
{
    // 优先级比低的中断高，立即被执行
    // ...
}

void ISR_low_priority()
{
    // 优先级比高的中断低，等待CPU时间片
    // ...
}

// 循环调度算法的实现
void execute_processes()
{
    while(true) {
        for(int i = 0; i < NUM_PROCESSES; i++) {
            if(processes[i].state == READY) {
                run_process(&processes[i]); // 执行进程
                if(processes[i].time_left == 0) { // 进程结束
                    processes[i].state = TERMINATED;
                }
            }
        }
    }
}