📅  最后修改于: 2023-12-03 15:22:05.411000             🧑  作者: Mango
在计算机系统中,操作系统需要对应用程序所使用的CPU资源进行调度,以保证各个应用程序能够得到合理的CPU时间,从而提高系统的效率。
常见的CPU调度算法包括优先级调度和循环(RR)CPU调度。它们的具体实现有所不同,下面将介绍它们的区别。
优先级调度是一种非抢占式的调度算法,它将进程按照优先级进行排序,优先级高的进程先被调度,相同优先级的按照先来先服务的原则进行调度。优先级可以根据进程的重要性、紧急程度、时间限制等因素给出。
优先级调度的缺点是可能会出现饥饿现象,即优先级较低的进程可能无法得到CPU时间,导致长时间等待。另外,在实现过程中需要对不同优先级的进程进行管理,需要消耗额外的CPU时间。
循环(RR)CPU调度是一种抢占式的调度算法,其特点是将CPU时间分片,每个进程在时间片内执行一定的时间,如果没有完成就放回等待队列,等待下一轮调度。
循环(RR)CPU调度的优点是能够避免饥饿现象,保证每个进程都能获得一定时间的CPU时间,并且能够在保证响应时间的前提下提高CPU的利用率。缺点是在切换进程时需要进行上下文切换,会消耗一定的CPU时间。
总的来说,优先级调度适用于对进程的不同性质有明确的了解,需要对进程进行细致管理的情况下;而循环(RR)CPU调度适合对进程要求相对宽松,能够适应不同进程的情况下。但实际上,常见的CPU调度算法常常是优先级调度和循环(RR)CPU调度的综合应用,以提高系统的效率。
// 优先级调度算法的代码示例
#include <stdio.h>
typedef struct {
int priority; // 进程优先级
int runtime; // 进程需要的CPU时间
} process_t;
// 根据优先级进行排序
int cmp(const void* a, const void* b) {
return ((process_t*) b)->priority - ((process_t*) a)->priority;
}
int main() {
process_t processes[3];
processes[0].priority = 2;
processes[0].runtime = 5;
processes[1].priority = 1;
processes[1].runtime = 4;
processes[2].priority = 3;
processes[2].runtime = 6;
qsort(processes, 3, sizeof(process_t), cmp);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
printf("Process %d, priority: %d, runtime: %d\n", i, processes[i].priority, processes[i].runtime);
}
return 0;
}
// 循环(RR)CPU调度算法的代码示例
#include <stdio.h>
typedef struct {
int id; // 进程ID
int runtime; // 进程需要的CPU时间
} process_t;
int main() {
process_t processes[5];
for (int i = 0; i < 5; i++) {
processes[i].id = i;
processes[i].runtime = i + 1;
}
int quantum = 2; // 时间片
int finished = 0;
int current = 0;
while (finished < 5) {
if (processes[current].runtime <= quantum) {
printf("Process %d finished\n", processes[current].id);
finished++;
} else {
processes[current].runtime -= quantum;
printf("Process %d run for %d seconds\n", processes[current].id, quantum);
}
current = (current + 1) % 5;
}
return 0;
}