操作系统作业调度：FCFS与SJF算法分析

"操作系统作业调度实验报告，涵盖了FCFS、SJF、HRN调度算法" 在操作系统中，作业调度是一项至关重要的任务，它决定了哪些作业能够获得CPU的时间片以进行执行。本实验报告主要探讨了三种常见的作业调度算法：先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）和响应比高者优先（HRN）。 **先来先服务（FCFS）算法**是最简单也是最直观的调度策略。按照作业到达系统的顺序进行服务，即最早的作业优先得到处理。FCFS算法易于实现，但可能导致短作业等待时间过长，特别是在长作业频繁出现的情况下，可能会导致平均等待时间较长。 **最短作业优先（SJF）算法**则是一种基于作业执行时间的调度策略。该算法选择预计执行时间最短的作业进行执行，以尽可能减少系统的平均周转时间和平均等待时间。然而，SJF算法可能导致饥饿问题，即长作业可能长时间无法获得执行机会，尤其是在短作业连续到达的情况下。 **响应比高者优先（HRN）算法**是FCFS和SJF的折中方案，它考虑了作业的等待时间和执行时间。响应比HRN定义为`HRN = (等待时间 + 预计执行时间) / 预计执行时间`。HRN算法旨在避免短作业优先策略可能导致的长作业饥饿问题，同时保持一定的公平性。当两个或更多作业具有相同的执行时间时，HRN会优先选择等待时间更长的作业。 实验目的不仅在于实现这些调度算法，更在于让学生理解作业调度在操作系统中的作用，如何通过不同的策略影响系统的整体性能。实验环境包括电脑和Project 2010等软件，通过模拟不同算法的作业调度过程，帮助学生深入理解这些算法的运作机制和优缺点。 实验方案包括设计并实现FCFS和SJF算法的模拟程序，模拟作业从输入井进入主存的过程，分配资源并根据调度算法决定作业的执行顺序。通过对这些算法的实际操作，学生可以直观地看到不同调度策略对系统性能的影响，如周转时间、等待时间和系统效率。 这个实验提供了理论与实践相结合的机会，让学生在实际操作中掌握操作系统中的核心概念——作业调度，从而深化对操作系统原理的理解。