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时间片轮转调度算法例题详解

在计算机操作系统中,调度算法是非常重要的一部分。调度算

法的作用是决定哪个进程可以获得CPU的使用权。其中,时间片轮

转调度算法是一种常见的调度算法,它可以保证每个进程都能够获

得一定的CPU时间,从而避免了某个进程长时间占用CPU的情

况。

本文将对时间片轮转调度算法进行详细的介绍,并通过实例来

说明如何使用该算法进行进程调度。

一、时间片轮转调度算法的原理

时间片轮转调度算法是一种抢占式的调度算法,它将CPU的使

用时间划分为若干个时间片,每个进程在一个时间片内可以占用

CPU的时间是固定的。当一个进程占用CPU的时间超过了一个时间

片,系统会将该进程挂起,并将CPU分配给下一个进程。

时间片轮转调度算法的优点在于可以保证公平性,每个进程都

能够获得一定的CPU时间,从而避免了某个进程长时间占用CPU

的情况。另外,该算法的实现比较简单,适用于多任务环境下的进

程调度。

二、时间片轮转调度算法的实现

时间片轮转调度算法的实现需要使用一个队列来保存所有等待

CPU时间的进程。每个进程在队列中占据一个时间片的位置,当轮

到该进程时,系统会将该进程从队列头部取出,并将其放到队列尾

部。如果一个进程占用CPU的时间超过了一个时间片,系统会将该

-1-

进程挂起,并将其放到队列尾部。

下面是时间片轮转调度算法的具体实现步骤:

1.将所有等待CPU时间的进程放入一个队列中。

2.设置一个时间片的长度,例如10毫秒。

3.从队列头部取出一个进程,并将其放到CPU中执行。

4.如果该进程在一个时间片内没有执行完毕,将其挂起,并将

其放到队列尾部。

5.从队列头部取出下一个进程,并将其放到CPU中执行。

6.重复步骤4和步骤5,直到所有进程都执行完毕。

三、时间片轮转调度算法的实例

下面通过一个实例来说明如何使用时间片轮转调度算法进行进

程调度。

假设有三个进程P1、P2、P3,它们需要使用CPU的时间如下

表所示:

|进程|到达时间|需要CPU时间|

||||

|P1|0|20|

|P2|0|25|

|P3|0|10|

假设时间片的长度为5毫秒,现在需要使用时间片轮转调度算

法对这三个进程进行调度。下面是具体的实现步骤:

1.将进程P1、P2、P3放入一个队列中。

-2-

2.从队列头部取出进程P1,并将其放到CPU中执行。此时,

P1需要使用20个时间片。

3.在第一个时间片结束时,将进程P1挂起,并将其放到队列

尾部。此时,队列的顺序为P2、P3、P1。

4.从队列头部取出进程P2,并将其放到CPU中执行。此时,

P2需要使用25个时间片。

5.在第六个时间片结束时,将进程P2挂起,并将其放到队列

尾部。此时,队列的顺序为P3、P1、P2。

6.从队列头部取出进程P3,并将其放到CPU中执行。此时,

P3需要使用10个时间片。

7.在第十一个时间片结束时,将进程P3挂起,并将其放到队

列尾部。此时,队列的顺序为P1、P2、P3。

8.从队列头部取出进程P1,并将其放到CPU

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