操作系统处理机调度：先来先服务与短作业优先策略

"该内容涉及的是操作系统中处理机调度的部分，特别是关于作业调度算法和周转时间的计算。讨论了先来先服务（FCFS）调度算法以及短作业优先（SJF）调度策略，并分析了如何通过策略优化平均周转时间。同时提到了作业调度的层次，包括高级调度和低级调度，以及它们各自的任务。" 操作系统是计算机系统的核心组件，负责管理和协调系统资源，确保多任务的高效执行。处理机调度是操作系统中极为关键的一部分，它决定了哪个进程或作业可以使用CPU。在这个场景中，我们关注的是作业调度，它决定了哪些作业会被调入内存进行执行。 先来先服务（FCFS）调度算法是最简单的调度策略，按照作业到达的顺序进行服务。在这种情况下，平均周转时间为10.53，意味着所有作业从提交到完成的时间平均值。而短作业优先（SJF）策略则倾向于优先处理较短的作业，以减少平均等待时间。如果所有作业到达后再应用SJF策略，可以进一步优化平均周转时间至6.87。 作业调度有多个层次，高级调度（也称作业调度）主要负责将作业从外存的后备队列调入内存。调度对象是完整的作业，包括程序、数据和作业说明书。作业调度需要考虑作业控制块（JCB），其中包含作业的相关信息，如作业状态、资源需求等。作业调度的主要任务包括决定接纳多少作业以及接纳哪些作业。 低级调度，或称为进程调度，负责更频繁地进行，它选择一个就绪进程并分配CPU。其功能包括保存当前处理机状态，选择下一个要执行的进程，并执行上下文切换。 作业在系统中通常经历收容、运行和完成三个阶段，从提交到运行再到结束。在运行阶段，作业被调度进入内存，转化为进程，多次在就绪队列和运行之间转换，直到完成。 操作系统设计者和研究者需要考虑多种调度算法，以平衡效率、公平性和响应时间。FCFS虽然简单，但可能导致长作业等待时间过长；而SJF可以优化周转时间，但可能不适用于动态变化的环境。理解这些调度策略及其影响是操作系统学习和考研的重点。