操作系统中,作业的平均等待时间和平均周转时间有什么不同
时间: 2024-03-07 15:53:08 浏览: 40
作业的平均等待时间和平均周转时间都是操作系统中度量作业调度算法效果的指标,但它们的计算方法和所反映的问题略有不同。
平均等待时间指的是一个作业在就绪队列中等待调度的时间的平均值。它反映了作业调度算法对于减少作业等待时间的效果。计算公式为:所有作业等待时间之和 / 作业总数。
平均周转时间指的是一个作业从提交到完成所需的时间的平均值。它反映了作业调度算法对于提高作业完成速度的效果。计算公式为:所有作业完成时间之和 / 作业总数。
因此,平均等待时间和平均周转时间都是重要的度量指标,但需要根据具体的需求和目标选择使用哪个指标。
相关问题
举例说明为什么多道程序系统与单道程序系统相比作业的平均周转时间变长而系统的吞吐量变大?
多道程序系统与单道程序系统相比,作业的平均周转时间变长是因为多道程序系统中存在多个作业同时运行,需要进行进程切换和调度,这些操作会增加作业的等待时间和执行时间,从而导致平均周转时间变长。但是,多道程序系统可以同时处理多个作业,提高了系统的吞吐量,即单位时间内可以处理的作业数量增多,因此系统的吞吐量变大。
操作系统短作业优先算法含时间片段代码
短作业优先算法是一种非常常用的作业调度算法,用于提高系统的吞吐量和响应时间。它将估计执行时间最短的作业放在最前面,优先执行。下面是一个简单的短作业优先算法的代码实现(含时间片段):
```
// 进程结构体
typedef struct PCB {
int pid; // 进程 ID
int burst_time; // 进程估计执行时间
int remaining_time; // 进程剩余执行时间
int arrival_time; // 进程到达时间
int finish_time; // 进程完成时间
int turnaround_time; // 进程周转时间
int waiting_time; // 进程等待时间
int priority; // 进程优先级
} PCB;
// 短作业优先算法函数
void SJF(PCB processes[], int n) {
int total_time = 0;
int total_waiting_time = 0;
int total_turnaround_time = 0;
// 将进程按照到达时间排序
sort(processes, processes + n, [](PCB a, PCB b) {
return a.arrival_time < b.arrival_time;
});
// 初始时将第一个进程放入就绪队列
vector<PCB> ready_queue;
ready_queue.push_back(processes[0]);
// 当前正在执行的进程
PCB running_process = ready_queue[0];
running_process.remaining_time--;
// 短作业优先算法的核心部分
while (!ready_queue.empty()) {
// 将剩余时间为 0 的进程移出就绪队列
for (int i = 0; i < ready_queue.size(); i++) {
if (ready_queue[i].remaining_time == 0) {
ready_queue[i].finish_time = total_time;
ready_queue[i].turnaround_time = ready_queue[i].finish_time - ready_queue[i].arrival_time;
ready_queue[i].waiting_time = ready_queue[i].turnaround_time - ready_queue[i].burst_time;
total_waiting_time += ready_queue[i].waiting_time;
total_turnaround_time += ready_queue[i].turnaround_time;
ready_queue.erase(ready_queue.begin() + i);
i--;
}
}
// 将到达时间不晚于当前时间的进程加入就绪队列
for (int i = 1; i < n; i++) {
if (processes[i].arrival_time <= total_time && processes[i].remaining_time > 0) {
ready_queue.push_back(processes[i]);
}
}
// 如果就绪队列为空,说明没有进程在等待执行,等待下一个进程到达
if (ready_queue.empty()) {
total_time++;
continue;
}
// 选择剩余时间最短的进程执行
int shortest_index = 0;
for (int i = 1; i < ready_queue.size(); i++) {
if (ready_queue[i].remaining_time < ready_queue[shortest_index].remaining_time) {
shortest_index = i;
}
}
// 如果当前正在执行的进程和就绪队列中最短的进程不同,说明发生了抢占
if (running_process.pid != ready_queue[shortest_index].pid) {
running_process.priority++;
ready_queue[shortest_index].priority--;
running_process = ready_queue[shortest_index];
}
// 执行当前进程
running_process.remaining_time--;
total_time++;
// 如果当前进程的时间片段已经用完,重新加入就绪队列
if (running_process.remaining_time == 0) {
running_process.finish_time = total_time;
running_process.turnaround_time = running_process.finish_time - running_process.arrival_time;
running_process.waiting_time = running_process.turnaround_time - running_process.burst_time;
total_waiting_time += running_process.waiting_time;
total_turnaround_time += running_process.turnaround_time;
// 从就绪队列中删除当前进程
for (int i = 0; i < ready_queue.size(); i++) {
if (ready_queue[i].pid == running_process.pid) {
ready_queue.erase(ready_queue.begin() + i);
break;
}
}
// 将剩余时间不为 0 的进程加入就绪队列
for (int i = 1; i < n; i++) {
if (processes[i].arrival_time <= total_time && processes[i].remaining_time > 0) {
ready_queue.push_back(processes[i]);
}
}
// 选择剩余时间最短的进程执行
shortest_index = 0;
for (int i = 1; i < ready_queue.size(); i++) {
if (ready_queue[i].remaining_time < ready_queue[shortest_index].remaining_time) {
shortest_index = i;
}
}
running_process = ready_queue[shortest_index];
}
}
// 输出结果
printf("Average waiting time: %.2f\n", (float)total_waiting_time / n);
printf("Average turnaround time: %.2f\n", (float)total_turnaround_time / n);
}
```
在上述代码中,我们使用了一个 `PCB` 结构体来表示进程的相关信息。在算法实现中,我们首先将进程按照到达时间排序,然后将第一个进程放入就绪队列中。在每个时间片段中,我们将剩余时间为 0 的进程移出就绪队列,将到达时间不晚于当前时间的进程加入就绪队列。然后选择剩余时间最短的进程执行,如果发生了抢占,需要重新调整各个进程的优先级。当当前进程的时间片段用完后,我们需要将它重新加入就绪队列,并选择剩余时间最短的进程执行。最后,我们计算出所有进程的平均等待时间和平均周转时间,并输出结果。
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