作业调度算法分析:先来先服务与短作业优先
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更新于2024-06-27
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"操作系统计算题 (2).docx"
在操作系统中,作业调度是至关重要的一个环节,它决定了系统资源如何被有效地分配给等待执行的进程。本题主要探讨了两种常见的作业调度算法——先来先服务(FCFS)和短作业优先(SJF)算法,并通过具体的例子比较了这两种算法的性能,同时提出了一种可能的优化策略。
首先,我们分析第一部分的计算题。这里有三个作业,其到达时间和所需CPU时间分别为:
- 作业1:到达时间0.0,CPU时间1
- 作业2:到达时间1.0,CPU时间2
- 作业3:到达时间3.0,CPU时间3
1. 先来先服务(FCFS)算法:作业按照到达的顺序依次执行。作业1在0.0时刻开始,8.0时刻完成;作业2在8.0时刻开始,11.6时刻完成;作业3在12.0时刻开始,13.0时刻完成。平均周转时间 = (8 + 11.6 + 12) / 3 = 10.53。
2. 短作业优先(SJF)算法:优先选择CPU时间短的作业执行。作业1在0.0时刻开始,8.0时刻完成;作业3在8.0时刻开始,9.0时刻完成;作业2在9.0时刻开始,12.6时刻完成。平均周转时间 = (8 + 8 + 12.6) / 3 = 9.53。
接着,题目提出了一个优化策略:当作业1到达后,延迟其执行,等待所有作业到达后再按照SJF调度。这样,作业3在1.0时刻开始,2.0时刻完成;作业2在2.0时刻开始,5.6时刻完成;作业1在6.0时刻开始,14.0时刻完成。平均周转时间 = (1 + 5.6 + 14) / 3 = 6.87,这个策略的平均周转时间优于FCFS和SJF。
第二部分的计算题同样涉及FCFS和SJF算法,但给出了不同的作业到达时间和CPU时间:
- 作业1:到达时间9:00,CPU时间70分钟
- 作业2:到达时间9:40,CPU时间30分钟
- 作业3:到达时间9:50,CPU时间10分钟
- 作业4:到达时间10:10,CPU时间5分钟
1. FCFS算法:作业1在9:00开始,10:10结束;作业2在10:10开始,11:10结束;作业3在11:10开始,11:20结束;作业4在11:20开始,11:25结束。平均周转时间 = (70 + 70 + 60 + 45) / 4。
2. SJF算法:如果作业按到达顺序执行,即1→2→3→4,但根据SJF原则,应该优先执行最短的作业,因此实际调度可能是1→4→3→2。作业1在9:00开始,10:10结束;作业4在10:10开始,10:15结束;作业3在10:15开始,10:25结束;作业2在10:25开始,11:05结束。平均周转时间 = (70 + 5 + 10 + 40) / 4。
通过这两个问题,我们可以看到,不同的调度算法对系统的性能有显著影响。FCFS算法简单,但可能导致长作业等待时间过长;SJF算法通常能减少平均周转时间,但可能对长作业不公平;而优化策略则试图在两者之间找到平衡,以降低整体周转时间。在实际操作系统设计中,还会考虑其他因素,如响应时间、公平性、可预测性等,以实现更优的调度策略。
2023-02-24 上传
2023-11-28 上传
2023-06-10 上传
2023-09-04 上传
2023-05-30 上传
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