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實時調度的基本演算法

發布時間:2022-07-15 14:42:49

❶ 什麼是實時調度它與非實時調度有什麼區別

答:實時調度是為了完成實時處理任務而分配計算機處理器的調度方法。
實時處理任務要求計算機在用戶允許的時限范圍內給出計算機響應信號。實時處理任務可分為
硬實時任務(hardrea[—timetask)和軟實時任務(softreal—timetask)。硬實時任務要求計算
機系統必須在用戶給定的時限內處理完畢,軟實時任務允許計算機系統在用戶給定的時限左右
處理完畢。

針對硬實時任務和軟實時任務,計算機系統可以有不同的實時調度演算法。這些演算法採用基於優
先級的搶先式調度策略,具體地說,大致有如下幾類:
(1)靜態表驅動模式。該模式用於周期性實時調度,它在任務到達之前對各任務搶占處理機的
時間進行分析,並根據分析結果進行調度。
(2)靜態優先順序驅動的搶先式調度模式。該模式也進行靜態分析。分析結果不是用於調度,只是
用於給各任務指定優先順序。系統根據各任務的優先順序進行搶先式調度。
(3)基於計劃的動態模式。該模式在新任務到達後,將以前調度過的任務與新到達的任務一起統
一計劃,分配CPU時間。
(4)動態盡力而為模式。該模式不進行任何關於資源利用率的分析,只檢查各任務的時限是否能
得到滿足。

代表性的實時調度演算法有兩種。即時限式調度法(deadlinescheling)和頻率單調調度法
(ratemonotonicscheling)。
實時調度與非實時調度的主要區別是:
(1)實時調度所調度的任務有完成時限,而非實時調度沒有。從而,實時調度演算法的正確與否不
僅與演算法的邏輯有關,也與調度演算法調度的時限有關。
(2)實時調度要求較快的進程或線程切換時間,而非實時調度的進程或線程的切換時間較長。
(3)非實時調度強調資源利用率(批處理系統)或用戶共享處理機(分時系統),實時調度則主要強
調在規定時限范圍內完成對相應設備的控制。
(4)實時調度為搶先式調度,而非實時調度則很少採用搶先式調度

❷ 8.在批處理系統、分時系統和實時系統中,各採用哪幾種進程(作業)調度演算法

批處理系統常用調度演算法:
①、先來先服務:FCFS
②、最短作業優先
③、最短剩餘時間優先
④、響應比最高者優先
分時系統調度演算法:
①、輪轉調度
②、優先順序調度
③、多級隊列調度
④、彩票調度
實時系統調度演算法:
①、單比率調度
②、限期調度
③、最少裕度法

linux環境下的進程調度演算法有哪些

第一部分: 實時調度演算法介紹

對於什麼是實時系統,POSIX 1003.b作了這樣的定義:指系統能夠在限定的響應時間內提供所需水平的服務。而一個由Donald Gillies提出的更加為大家接受的定義是:一個實時系統是指計算的正確性不僅取決於程序的邏輯正確性,也取決於結果產生的時間,如果系統的時間約束條件得不到滿足,將會發生系統出錯。

實時系統根據其對於實時性要求的不同,可以分為軟實時和硬實時兩種類型。硬實時系統指系統要有確保的最壞情況下的服務時間,即對於事件的響應時間的截止期限是無論如何都必須得到滿足。比如航天中的宇宙飛船的控制等就是現實中這樣的系統。其他的所有有實時特性的系統都可以稱之為軟實時系統。如果明確地來說,軟實時系統就是那些從統計的角度來說,一個任務(在下面的論述中,我們將對任務和進程不作區分)能夠得到有確保的處理時間,到達系統的事件也能夠在截止期限到來之前得到處理,但違反截止期限並不會帶來致命的錯誤,像實時多媒體系統就是一種軟實時系統。

一個計算機系統為了提供對於實時性的支持,它的操作系統必須對於CPU和其他資源進行有效的調度和管理。在多任務實時系統中,資源的調度和管理更加復雜。本文下面將先從分類的角度對各種實時任務調度演算法進行討論,然後研究普通的 Linux操作系統的進程調度以及各種實時Linux系統為了支持實時特性對普通Linux系統所做的改進。最後分析了將Linux操作系統應用於實時領域中時所出現的一些問題,並總結了各種實時Linux是如何解決這些問題的。

1. 實時CPU調度演算法分類

各種實時操作系統的實時調度演算法可以分為如下三種類別[Wang99][Gopalan01]:基於優先順序的調度演算法(Priority-driven scheling-PD)、基於CPU使用比例的共享式的調度演算法(Share-driven scheling-SD)、以及基於時間的進程調度演算法(Time-driven scheling-TD),下面對這三種調度演算法逐一進行介紹。

1.1. 基於優先順序的調度演算法

基於優先順序的調度演算法給每個進程分配一個優先順序,在每次進程調度時,調度器總是調度那個具有最高優先順序的任務來執行。根據不同的優先順序分配方法,基於優先順序的調度演算法可以分為如下兩種類型[Krishna01][Wang99]:

靜態優先順序調度演算法:

這種調度演算法給那些系統中得到運行的所有進程都靜態地分配一個優先順序。靜態優先順序的分配可以根據應用的屬性來進行,比如任務的周期,用戶優先順序,或者其它的預先確定的策略。RM(Rate-Monotonic)調度演算法是一種典型的靜態優先順序調度演算法,它根據任務的執行周期的長短來決定調度優先順序,那些具有小的執行周期的任務具有較高的優先順序。

動態優先順序調度演算法:

這種調度演算法根據任務的資源需求來動態地分配任務的優先順序,其目的就是在資源分配和調度時有更大的靈活性。非實時系統中就有很多這種調度演算法,比如短作業優先的調度演算法。在實時調度演算法中, EDF演算法是使用最多的一種動態優先順序調度演算法,該演算法給就緒隊列中的各個任務根據它們的截止期限(Deadline)來分配優先順序,具有最近的截止期限的任務具有最高的優先順序。

1.2. 基於比例共享調度演算法

雖然基於優先順序的調度演算法簡單而有效,但這種調度演算法提供的是一種硬實時的調度,在很多情況下並不適合使用這種調度演算法:比如象實時多媒體會議系統這樣的軟實時應用。對於這種軟實時應用,使用一種比例共享式的資源調度演算法(SD演算法)更為適合。

比例共享調度演算法指基於CPU使用比例的共享式的調度演算法,其基本思想就是按照一定的權重(比例)對一組需要調度的任務進行調度,讓它們的執行時間與它們的權重完全成正比。

我們可以通過兩種方法來實現比例共享調度演算法[Nieh01]:第一種方法是調節各個就緒進程出現在調度隊列隊首的頻率,並調度隊首的進程執行;第二種做法就是逐次調度就緒隊列中的各個進程投入運行,但根據分配的權重調節分配個每個進程的運行時間片。

比例共享調度演算法可以分為以下幾個類別:輪轉法、公平共享、公平隊列、彩票調度法(Lottery)等。

比例共享調度演算法的一個問題就是它沒有定義任何優先順序的概念;所有的任務都根據它們申請的比例共享CPU資源,當系統處於過載狀態時,所有的任務的執行都會按比例地變慢。所以為了保證系統中實時進程能夠獲得一定的CPU處理時間,一般採用一種動態調節進程權重的方法。

1.3. 基於時間的進程調度演算法

對於那些具有穩定、已知輸入的簡單系統,可以使用時間驅動(Time-driven:TD)的調度演算法,它能夠為數據處理提供很好的預測性。這種調度演算法本質上是一種設計時就確定下來的離線的靜態調度方法。在系統的設計階段,在明確系統中所有的處理情況下,對於各個任務的開始、切換、以及結束時間等就事先做出明確的安排和設計。這種調度演算法適合於那些很小的嵌入式系統、自控系統、感測器等應用環境。

這種調度演算法的優點是任務的執行有很好的可預測性,但最大的缺點是缺乏靈活性,並且會出現有任務需要被執行而CPU卻保持空閑的情況。

2. 通用Linux系統中的CPU調度

通用Linux系統支持實時和非實時兩種進程,實時進程相對於普通進程具有絕對的優先順序。對應地,實時進程採用SCHED_FIFO或者SCHED_RR調度策略,普通的進程採用SCHED_OTHER調度策略。

在調度演算法的實現上,Linux中的每個任務有四個與調度相關的參數,它們是rt_priority、policy、priority(nice)、counter。調度程序根據這四個參數進行進程調度。

在SCHED_OTHER 調度策略中,調度器總是選擇那個priority+counter值最大的進程來調度執行。從邏輯上分析,SCHED_OTHER調度策略存在著調度周期(epoch),在每一個調度周期中,一個進程的priority和counter值的大小影響了當前時刻應該調度哪一個進程來執行,其中 priority是一個固定不變的值,在進程創建時就已經確定,它代表了該進程的優先順序,也代表這該進程在每一個調度周期中能夠得到的時間片的多少; counter是一個動態變化的值,它反映了一個進程在當前的調度周期中還剩下的時間片。在每一個調度周期的開始,priority的值被賦給 counter,然後每次該進程被調度執行時,counter值都減少。當counter值為零時,該進程用完自己在本調度周期中的時間片,不再參與本調度周期的進程調度。當所有進程的時間片都用完時,一個調度周期結束,然後周而復始。另外可以看出Linux系統中的調度周期不是靜態的,它是一個動態變化的量,比如處於可運行狀態的進程的多少和它們priority值都可以影響一個epoch的長短。值得注意的一點是,在2.4以上的內核中, priority被nice所取代,但二者作用類似。

可見SCHED_OTHER調度策略本質上是一種比例共享的調度策略,它的這種設計方法能夠保證進程調度時的公平性--一個低優先順序的進程在每一個epoch中也會得到自己應得的那些CPU執行時間,另外它也提供了不同進程的優先順序區分,具有高priority值的進程能夠獲得更多的執行時間。

對於實時進程來說,它們使用的是基於實時優先順序rt_priority的優先順序調度策略,但根據不同的調度策略,同一實時優先順序的進程之間的調度方法有所不同:

SCHED_FIFO:不同的進程根據靜態優先順序進行排隊,然後在同一優先順序的隊列中,誰先准備好運行就先調度誰,並且正在運行的進程不會被終止直到以下情況發生:1.被有更高優先順序的進程所強佔CPU;2.自己因為資源請求而阻塞;3.自己主動放棄CPU(調用sched_yield);

SCHED_RR:這種調度策略跟上面的SCHED_FIFO一模一樣,除了它給每個進程分配一個時間片,時間片到了正在執行的進程就放棄執行;時間片的長度可以通過sched_rr_get_interval調用得到;

由於Linux系統本身是一個面向桌面的系統,所以將它應用於實時應用中時存在如下的一些問題:

Linux系統中的調度單位為10ms,所以它不能夠提供精確的定時;

當一個進程調用系統調用進入內核態運行時,它是不可被搶占的;

Linux內核實現中使用了大量的封中斷操作會造成中斷的丟失;

由於使用虛擬內存技術,當發生頁出錯時,需要從硬碟中讀取交換數據,但硬碟讀寫由於存儲位置的隨機性會導致隨機的讀寫時間,這在某些情況下會影響一些實時任務的截止期限;

雖然Linux進程調度也支持實時優先順序,但缺乏有效的實時任務的調度機制和調度演算法;它的網路子系統的協議處理和其它設備的中斷處理都沒有與它對應的進程的調度關聯起來,並且它們自身也沒有明確的調度機制;

3. 各種實時Linux系統

3.1. RT-Linux和RTAI

RT -Linux是新墨西哥科技大學(New Mexico Institute of Technology)的研究成果[RTLinuxWeb][Barabanov97]。它的基本思想是,為了在Linux系統中提供對於硬實時的支持,它實現了一個微內核的小的實時操作系統(我們也稱之為RT-Linux的實時子系統),而將普通Linux系統作為一個該操作系統中的一個低優先順序的任務來運行。另外普通Linux系統中的任務可以通過FIFO和實時任務進行通信。RT-Linux的框架如圖 1所示:

圖 1 RT-Linux結構

RT -Linux的關鍵技術是通過軟體來模擬硬體的中斷控制器。當Linux系統要封鎖CPU的中斷時時,RT-Linux中的實時子系統會截取到這個請求,把它記錄下來,而實際上並不真正封鎖硬體中斷,這樣就避免了由於封中斷所造成的系統在一段時間沒有響應的情況,從而提高了實時性。當有硬體中斷到來時, RT-Linux截取該中斷,並判斷是否有實時子系統中的中斷常式來處理還是傳遞給普通的Linux內核進行處理。另外,普通Linux系統中的最小定時精度由系統中的實時時鍾的頻率決定,一般Linux系統將該時鍾設置為每秒來100個時鍾中斷,所以Linux系統中一般的定時精度為 10ms,即時鍾周期是10ms,而RT-Linux通過將系統的實時時鍾設置為單次觸發狀態,可以提供十幾個微秒級的調度粒度。

RT-Linux實時子系統中的任務調度可以採用RM、EDF等優先順序驅動的演算法,也可以採用其他調度演算法。

RT -Linux對於那些在重負荷下工作的專有系統來說,確實是一個不錯的選擇,但他僅僅提供了對於CPU資源的調度;並且實時系統和普通Linux系統關系不是十分密切,這樣的話,開發人員不能充分利用Linux系統中已經實現的功能,如協議棧等。所以RT-Linux適合與工業控制等實時任務功能簡單,並且有硬實時要求的環境中,但如果要應用與多媒體處理中還需要做大量的工作。

義大利的RTAI( Real-Time Application Interface )源於RT-Linux,它在設計思想上和RT-Linux完全相同。它當初設計目的是為了解決RT-Linux難於在不同Linux版本之間難於移植的問題,為此,RTAI在 Linux 上定義了一個實時硬體抽象層,實時任務通過這個抽象層提供的介面和Linux系統進行交互,這樣在給Linux內核中增加實時支持時可以盡可能少地修改 Linux的內核源代碼。

3.2. Kurt-Linux

Kurt -Linux由Kansas大學開發,它可以提供微秒級的實時精度[KurtWeb] [Srinivasan]。不同於RT-Linux單獨實現一個實時內核的做法,Kurt -Linux是在通用Linux系統的基礎上實現的,它也是第一個可以使用普通Linux系統調用的基於Linux的實時系統。

Kurt-Linux將系統分為三種狀態:正常態、實時態和混合態,在正常態時它採用普通的Linux的調度策略,在實時態只運行實時任務,在混合態實時和非實時任務都可以執行;實時態可以用於對於實時性要求比較嚴格的情況。

為了提高Linux系統的實時特性,必須提高系統所支持的時鍾精度。但如果僅僅簡單地提高時鍾頻率,會引起調度負載的增加,從而嚴重降低系統的性能。為了解決這個矛盾, Kurt-Linux採用UTIME所使用的提高Linux系統中的時鍾精度的方法[UTIMEWeb]:它將時鍾晶元設置為單次觸發狀態(One shot mode),即每次給時鍾晶元設置一個超時時間,然後到該超時事件發生時在時鍾中斷處理程序中再次根據需要給時鍾晶元設置一個超時時間。它的基本思想是一個精確的定時意味著我們需要時鍾中斷在我們需要的一個比較精確的時間發生,但並非一定需要系統時鍾頻率達到此精度。它利用CPU的時鍾計數器TSC (Time Stamp Counter)來提供精度可達CPU主頻的時間精度。

對於實時任務的調度,Kurt-Linux採用基於時間(TD)的靜態的實時CPU調度演算法。實時任務在設計階段就需要明確地說明它們實時事件要發生的時間。這種調度演算法對於那些循環執行的任務能夠取得較好的調度效果。

Kurt -Linux相對於RT-Linux的一個優點就是可以使用Linux系統自身的系統調用,它本來被設計用於提供對硬實時的支持,但由於它在實現上只是簡單的將Linux調度器用一個簡單的時間驅動的調度器所取代,所以它的實時進程的調度很容易受到其它非實時任務的影響,從而在有的情況下會發生實時任務的截止期限不能滿足的情況,所以也被稱作嚴格實時系統(Firm Real-time)。目前基於Kurt-Linux的應用有:ARTS(ATM Reference Traffic System)、多媒體播放軟體等。另外Kurt-Linux所採用的這種方法需要頻繁地對時鍾晶元進行編程設置。

3.3. RED-Linux

RED -Linux是加州大學Irvine分校開發的實時Linux系統[REDWeb][ Wang99],它將對實時調度的支持和Linux很好地實現在同一個操作系統內核中。它同時支持三種類型的調度演算法,即:Time-Driven、 Priority-Dirven、Share-Driven。

為了提高系統的調度粒度,RED-Linux從RT-Linux那兒借鑒了軟體模擬中斷管理器的機制,並且提高了時鍾中斷頻率。當有硬體中斷到來時,RED-Linux的中斷模擬程序僅僅是簡單地將到來的中斷放到一個隊列中進行排隊,並不執行真正的中斷處理程序。

另外為了解決Linux進程在內核態不能被搶占的問題, RED-Linux在Linux內核的很多函數中插入了搶占點原語,使得進程在內核態時,也可以在一定程度上被搶占。通過這種方法提高了內核的實時特性。

RED-Linux的設計目標就是提供一個可以支持各種調度演算法的通用的調度框架,該系統給每個任務增加了如下幾項屬性,並將它們作為進程調度的依據:

Priority:作業的優先順序;

Start-Time:作業的開始時間;

Finish-Time:作業的結束時間;

Budget:作業在運行期間所要使用的資源的多少;

通過調整這些屬性的取值及調度程序按照什麼樣的優先順序來使用這些屬性值,幾乎可以實現所有的調度演算法。這樣的話,可以將三種不同的調度演算法無縫、統一地結合到了一起。

❹ 常用的實時調度演算法有( )和( )

#include<stdio.h>
int main()
{
int A,B; //標記進程A,進程B的到達時間
int cycA,cycB,serveA,serveB; //進程的周期時間和服務時間
float m;
int i,j,a=0,b=0,ka=0,kb=0; //ka,kb為開關,i,j,a,b為進程下標
int numa=0,numb=0; //服務累計時間
printf("輸入進程A的周期時間,服務時間:");
scanf("%d%d",&cycA,&serveA);
printf("輸入進程B的周期時間,服務時間:");
scanf("%d%d",&cycB,&serveB);
m=(float)serveA/cycA+(float)serveB/cycB;
for(int T=0;T<=100;T++)
{
if(m-1>1e-6)
{
printf("超出CPU的處理能力!\n");
return 0;
}
if(numa==serveA) //進程A完成
{
numa=serveA+1;
printf("當T=%d時",T);
printf("進程A%d結束\n",a);
if(numb<serveB)
{
printf(" 調用進程b%d\n",b);
kb=1;
}
ka=0;
}
if(numb==serveB)
{
numb=serveB+1;
printf("當T=%d時",T);
printf("進程B%d結束\n",b);
if(numa<serveA)
{
printf(" 調用進程A%d\n",a);
ka=1;
}
kb=0;
}
if(T%cycA==0 && T%cycB==0)
{
A=B=T;
j=++a;
i=++b;
printf("當T=%d時,進程A%d和進程B%d同時產生,此時,",T,j,i);
if(cycA<=cycB)
{
printf("調用進程A%d,阻塞進程B%d\n",j,i);
ka=1;
kb=0;
}
else
{
printf("調用進程B%d,阻塞進程A%d\n",i,j);
ka=0;
kb=1;
}
numa=numb=0;
}
if(T%cycA==0&&T%cycB!=0)
{
A=T;
printf("當T=%d時",T);
printf("進程A%d產生 ",++a); //不可能與進程A競爭處理器
numa=0;
if(numb<serveB) //進程B沒有完成
if(B+cycB>A+cycA) //若進程B最早截止時間大於進程A的
{
printf("進程A%d執行。\n",a);
ka=1;
kb=0;
}
else //若進程B最早截止時間小於等於進程A的
printf("進程B%d繼續執行。\n",b);
else //進程B完成
{
printf("進程A%d執行。\n",a);
ka=1;
}
}
if(T%cycA!=0&&T%cycB==0)
{
B=T;
printf("當T=%d時",T);
printf("進程B%d產生,",++b); //不可能與進程B競爭處理器
numb=0;
if(numa<serveA) //進程A沒有完成
if(B+cycB>=A+cycA) //進程A的最早截止時間不小於B
printf("進程A%d繼續執行。\n",a);
else
{
printf("進程B%d執行。\n",b);
kb=1;
ka=0;
}
else //進程A完成
{
printf("進程B%d執行。\n",b);
kb=1;
}
}
if(ka)
numa++;
if(kb)
numb++;
}
}

❺ 在操作系統中,常見的調度演算法有哪些

你要問哪一部分的?磁碟管理,存儲管理還是處理機管理,設備管理,每種管理都有自己的調度演算法。你給個具體的,常見調度台籠統了

❻ 作業調度的演算法都有哪些

作業調度的演算法有:演算法有先來先服務、最短作業優先演算法、最高響應比優先演算法、基於優先數調度演算法。

1、演算法有先來先服務

最簡單的調度演算法,按作業的先後順序進行調度,只考慮每個作業的等待時間而未考慮執行時間的長短。

2、最短作業優先演算法

最短作業優先演算法是對先來先服務演算法的改進,其目標是減少平均周轉時間。對預計執行時間短的作業優先分派處理機。通常後來的短作業不搶先正在執行的作業。 只考慮執行時間而未考慮等待時間的長短。

3、最高響應比優先演算法

最高響應比優先演算法是對先來先服務方式和最短作業優先演算法方式的一種綜合平衡。最高響應比優先法調度策略同時考慮每個作業的等待時間的長短和估計需要的執行時間長短,從中選出相應比最高的作業投入執行。

4、基於優先數調度演算法

優先數調度演算法常用於批處理系統中。在進程調度中,每次調度時,系統把處理機分配給就緒隊列中優先數最高的進程。它又分為兩種:非搶占式優先數演算法和搶占式優先數演算法。

(6)實時調度的基本演算法擴展閱讀:

作業調度是指按照時間周期(年、月、日、時、分、秒等)對作業進行分割,並根據業務需求、作業長度、存儲管理及依賴性關系對作業的執行方式加以調度。主要任務是從作業後備隊列中選擇作業進入主存運行。作業調度的功能主要有以下幾方面:

1、記錄各作業在系統中的狀態;

2、從後備隊列中挑選一部分作業投入運行;

3、從被選中的作業做好執行前的准備工作;

4、在作業執行結束時,做善後處理工作。

進行作業調度有很多作業調度演算法,這些作業調度演算法要實現的目標是:

1、調度對所有作業都是公平合理的;

2、應使設備有較高的利用率(提供系統利用率);

3、每次運行盡可能多的作業(提高系統吞吐量);

4、較快的相應時間。

❼ 調度演算法有哪些

先來先服務(FCFS, First Come First Serve)
時間片輪轉法
多級反饋隊列演算法(Round Robin with Multiple Feedback)
最短進程優先
最短剩餘時間優先
最高響應比優先
常用的應該就這么幾種吧 具體實現演算法原理其實不是很難

❽ 進程調度方案設計 實現一個基本動態優先順序的調度演算法

前兩天做操作系統作業的時候學習了一下幾種進程調度演算法,在思考和討論後,有了一些自己的想法,現在就寫出來,跟大家討論下。,或者說只有有限的CPU資源,當系統中有多個進程處於就緒狀態,要競爭CPU資源時,操作系統就要負責完成如何分配資源的任務。在操作系統中,由調度程序來完成這一選擇分配的工作,調度程序所使用的演算法即是調度演算法。調度演算法需要考慮的指標主要有盡量保證CPU資源分配的公平性;按照一定策略強制執行演算法調度;平衡整個計算機系統,盡量保持各個部分都處於忙碌狀態。而根據系統各自不同的特點和要求,調度演算法又有一些側重點和目標不同,因此,演算法按照系統差異主要分為三大類:批處理系統中的調度演算法,代表調度演算法有:先來先服務、最短作業優先、最短剩餘時間優先。互動式系統中的調度演算法,代表調度演算法有:輪轉調度、優先順序調度、多級隊列、最短進程優先、保證調度、彩票調度、公平分享調度。實時系統中的調度演算法,代表調度演算法有:速率單調調度、最早最終時限優先調度。下面就上述提到的調度演算法中挑出幾個進行重點分析:保證調度保證調度是指利用演算法向用戶做出明確的性能保證,然後盡力按照此保證實現CPU的資源分配。利用這種演算法,就是定一個進程佔用CPU的時間的標准,然後按照這個標准去比較實際佔用CPU的時間,調度進程每次使離此標准最遠的進程得到資源,不斷滿足離所保證的標准最遠的進程,從而平衡資源分配滿足這個標準的要求。保證調度演算法的優點是:能很好的保證進程公平的CPU份額,當系統的特點是:進程的優先順序沒有太大懸殊,所制定的保證標准差異不大,各個進程對CPU的要求較為接近時,比如說系統要求n個進程中的每個進程都只佔用1/n的CPU資源,利用保證調度可以很容易的實現穩定的CPU分配要求。但缺點是,這種情況太過理想,當系統的各個進程對CPU要求的緊急程度不同,所制定的保證較為復雜的時候,這個演算法實現起來比較困難。彩票調度彩票調度這種演算法的大意是指向進程提供各種系統資源如CPU資源的彩票,當系統需要做出調度決策時,隨機抽出一張彩票,由此彩票的擁有者獲得資源。在彩票調度系統中,如果有一個新的進程出現並得到一些彩票,那麼在下一次的抽獎中,該進程會有同它持有彩票數量成正比例的機會贏得獎勵。進程持有的彩票數量越多,則被抽中的可能性就越大。調度程序可以通過控制進程的彩票持有數量來進行調度。彩票調度有很多優點:首先,它很靈活,系統增加分給某個進程的彩票數量,就會大大增加它佔用資源的可能性,可以說,彩票調度的反應是迅速的,而快速響應需求正是互動式系統的一個重要要求。其次,彩票調度演算法中,進程可以交換彩票,這個特點可以更好的保證系統的平衡性,使其各個部分都盡可能的處於忙碌狀態。而且利用彩票調度還可以解決許多別的演算法很難解決的問題,例如可以根據特定的需要大致成比例的劃分CPU的使用。速率單調調度速率單調調度演算法是一種可適用於可搶占的周期性進程的經典靜態實時調度演算法。當實時系統中的進程滿足:每個周期性進程必須在其周期內完成,且進程之間沒有相互依賴的關系,每個進程在一次突發中需要相同的CPU時間量,非周期的進程都沒有最終時限四個條件時,並且為了建模方便,我們假設進程搶占即刻發生沒有系統開銷,可以考慮利用速率單調演算法。速率單調調度演算法是將進程的速率(按照進程周期所算出的每秒響應的次數)賦為優先順序,則保證了優先順序與進程速率成線性關系,這即是我們所說的速率單調。調度程序每次運行優先順序最高的,只要優先順序較高的程序需要運行,則立即搶占優先順序低的進程,而優先順序較低的進程必須等所有優先順序高於它的進程結束後才能運行。速率單調調度演算法可以保證系統中最關鍵的任務總是得到調度,但是缺點是其作為一種靜態演算法,靈活性不夠好,當進程數變多,系統調度變得復雜時,可能不能較好的保證進程在周期內運行。最早最終時限優先調度最早最終時限優先調度演算法是一個動態演算法,不要求進程是周期性的,只要一個進程需要CPU時間,它就宣布它的到來時間和最終時限。調度程序維持一個可運行的進程列表,按最終時限排序,每次調度一個最終時限最早的進程得到CPU 。當新進程就緒時,系統檢查其最終時限是否在當前運行的進程結束之前,如果是,則搶占當前進程。由於是動態演算法,最早最終優先調度的優點就是靈活,當進程數不超過負載時,資源分配更優,但也同樣由於它的動態屬性,進程的優先順序都是在不斷變化中的,所以也沒有哪個進程是一定可以保證滿足調度的,當進程數超過負載時,資源分配合理度會急速下降,所以不太穩定。

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