操作系统作业调度详解与算法分析

该文档是《计算机操作系统（第四版）》第三章的课后习题答案，涵盖了操作系统中关于进程管理、调度算法、作业管理和资源分配等多个核心知识点。 1. 进程调度与作业调度： 高级调度，也称作业调度，负责将外存上的作业调入内存，创建进程并分配资源，将其放入就绪队列。低级调度，又称进程调度，主要任务是选择一个进程分配CPU。中级调度的作用是提高内存利用率和系统吞吐量，将无法运行的进程换出到外存。 2. 处理机调度的目标： - 提高资源利用率 - 实现公平性，确保进程获得合理服务 - 保持平衡，使得CPU和外设都能得到有效利用 - 执行策略，包括安全性策略 3. 作业与作业步： 作业是由用户提交的包含程序和数据的整体工作单元，包含作业说明书。作业运行过程由多个作业步组成，这些步骤在操作系统控制下形成处理作业流。 4. 作业控制块（JCB）： JCB记录了作业的相关信息，如作业标识、用户信息、作业状态、调度信息、资源需求以及时间信息等，用于作业管理。 5. 作业调度算法： 先来服务（FCFS）、短作业优先（SJF）和基于优先级的调度算法是常见的选择。多道程序度决定了每次接纳的作业数，调度算法的选择直接影响系统性能。 6. 调度策略比较： FCFS算法关注等待时间，而忽略运行时间；SJF算法优先考虑运行时间，但可能忽视等待时间。高响应比优先算法结合两者，提供更好的调度性能。 7. 进程调度的主要任务： 包括保存处理器现场信息、选择进程以及分配处理器。 8. 调度准则： 常见的调度原则有优先权、短进程优先和时间片轮转等。 9. 调度准则分类： 用户角度注重周转时间、响应时间和优先权，系统角度则关注系统吞吐量、处理机利用率和资源平衡。 10. 不同系统中的调度算法： 批处理系统常采用FCFS、SJF、高响应比优先算法；分时系统中则常用轮转调度和优先级调度。 以上内容详细阐述了操作系统中作业与进程的调度机制、调度算法的选择及其目标，以及如何通过调度优化系统性能。这些知识点对于理解和设计操作系统至关重要。