操作系统调度算法代码实现与分析

资源摘要信息: 该压缩包文件包含与操作系统调度算法相关的内容，特别是短作业优先（Shortest Job First, SJF）调度算法的实现代码。除了SJF，该操作系统作业还包括其他三种调度算法的代码实现，分别是先来先服务（First-Come, First-Served, FCFS）、优先级调度（Priority Scheduling）和响应比高优先（Highest Response Ratio Next, HRRN）算法。这些算法是操作系统中用于进程调度和管理的关键组件，对于理解操作系统的并发和多任务处理至关重要。 知识点详细说明： 1. 先来先服务（FCFS）算法： 先来先服务是一种最简单的CPU调度算法，它基于一个“先进入队列的进程先被服务”的原则。在FCFS调度中，操作系统按照进程到达的时间顺序来分配CPU，即先到达的进程先被调度执行。这种算法容易实现，但它可能导致效率较低，特别是出现“饥饿”现象，即后到达的进程可能长时间等待，尤其适用于CPU密集型任务的场景。 2. 优先级调度算法： 优先级调度算法是根据进程的优先级来决定进程执行顺序的一种调度方式。每个进程都有一个优先级，优先级高的进程先被执行，优先级低的进程后被执行。在该算法中，操作系统会维护一个进程队列，并根据进程的优先级进行排序。优先级可以是静态的（进程创建时设定，不再改变），也可以是动态的（根据进程的行为或特定条件改变）。优先级调度算法可以是非抢占式的，也可以是抢占式的，后者允许新的高优先级进程插入到就绪队列中，并立即抢占正在执行的低优先级进程。 3. 短作业优先（SJF）调度算法： 短作业优先是一种非抢占式的CPU调度算法，它选择就绪队列中执行时间最短的进程进行调度。在SJF中，进程一旦到达就绪队列，其执行时间会被估算出来，然后操作系统选择执行时间最短的进程分配CPU。短作业优先可以有效减少进程的平均等待时间，但同样存在“饥饿”问题，即长作业可能会长时间等待得不到执行。 4. 响应比高优先（HRRN）调度算法： 响应比高优先调度算法是一种结合了FCFS和SJF的调度方法，旨在克服两者的缺点。它是非抢占式的，操作系统在每次选择进程执行时，会计算所有就绪进程的响应比，响应比最高者获得CPU。响应比的计算方式是（等待时间+要求服务时间）/ 要求服务时间，这样可以保证不会出现饥饿现象，同时也能优先考虑短作业，兼顾了服务时间短的进程和等待时间长的进程。 以上算法是操作系统课程中进程调度的重要内容，对于理解CPU如何分配给不同的进程，以及如何评估调度算法的效率有着重要的意义。对于学习操作系统设计和管理的计算机科学学生和专业人士来说，了解这些基本的调度策略是必不可少的。通过编程实现这些调度算法，可以加深对操作系统调度机制的理解，并提高编程和系统分析能力。