操作系统 抢占优先级调度
在抢占优先级调度中,当一个进程到达就绪队列时,它的优先级会与就绪队列中的其他进程以及正在CPU上执行的进程的优先级进行比较。具有最高优先级的可用进程将获得下一个CPU。
抢占优先级调度和非抢占优先级调度的区别在于,在抢占优先级调度中,正在执行的作业可以在更高优先级作业到达时被停止。
一旦所有作业都可用于就绪队列,算法将表现为非抢占性优先级调度,这意味着调度的作业将一直运行到完成,并且不会进行抢占。
示例
给出了7个进程P1,P2,P3,P4,P5,P6和P7。它们各自的优先级、到达时间和执行时间如下表所示。
Process Id | Priority | Arrival Time | Burst Time |
---|---|---|---|
1 | 2(L) | 0 | 1 |
2 | 6 | 1 | 7 |
3 | 3 | 2 | 3 |
4 | 5 | 3 | 6 |
5 | 4 | 4 | 5 |
6 | 10(H) | 5 | 15 |
7 | 9 | 15 | 8 |
准备GANTT图表
在时间0时,P1以1个单位的执行时间和优先级2到达。由于没有其他进程可用,因此此进程将被调度,直到下一个作业到达或完成(以较小者为准)。
在时刻1,P2到达。P1已完成执行,并且此时没有其他进程可用,因此操作系统必须调度它,而不考虑分配给它的优先级。
下一个进程P3在时间单位2到达,P3的优先级高于P2。因此,P2的执行将停止,并将P3调度到CPU上。
在执行P3的过程中,另外三个进程P4、P5和P6可用。由于这三个进程的优先级低于正在执行的进程,因此PS无法抢占该进程。P3将完成其执行,然后P5将以可用进程中最高的优先级进行调度。
与此同时,执行P5时,所有进程都可以在就绪队列中使用。此时,算法将开始表现为非抢占式优先级调度。因此,一旦所有进程都可以在就绪队列中使用,操作系统就会选择优先级最高的进程并执行该进程直到完成。在这种情况下,将调度P4并执行直到完成。
由于P4已经完成,就绪队列中可用的最高优先级进程是P2。因此P2将被安排为下一个。
P2将被分配给CPU直到完成。由于其剩余的执行时间为6个单位,因此P7将在此之后被安排调度。
唯一剩下的进程是P6,它具有最低的优先级,除非操作系统执行它,否则没有其他选择。这将在最后执行。
每个进程的完成时间是通过GANTT图确定的。周转时间和等待时间可以通过以下公式计算。
Turnaround Time = Completion Time - Arrival Time
Waiting Time = Turn Around Time - Burst Time
Process Id | Priority | Arrival Time | Burst Time | Completion Time | Turn around Time | Waiting Time |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
2 | 6 | 1 | 7 | 22 | 21 | 14 |
3 | 3 | 2 | 3 | 5 | 3 | 0 |
4 | 5 | 3 | 6 | 16 | 13 | 7 |
5 | 4 | 4 | 5 | 10 | 6 | 1 |
6 | 10 | 5 | 15 | 45 | 40 | 25 |
7 | 9 | 6 | 8 | 30 | 24 | 16 |
平均等待时间=(0+14+0+7+1+25+16)/7 = 63/7 = 9个单位