处理机调度算法分析：平均周转与等待时间优化

"本资源是关于操作系统调度算法的课堂练习，特别关注了短作业优先（SJF）调度算法。在给定的示例中，有四个进程（P1, P2, P3, P4）需要被调度，它们的到达时间和服务时间已知。根据SJF算法，进程按照服务时间的长短进行调度。练习展示了如何计算平均周转时间和平均等待时间，并给出了进程的执行顺序（P1, P3, P2, P4）。" 在操作系统中，处理机调度是一项核心任务，它负责决定哪个进程在何时获得CPU资源来执行。由于CPU的数量通常少于同时存在的进程数量，因此需要一种策略来有效地分配CPU时间。处理机调度不仅关注单个进程，也需考虑整个作业的执行，因为一个作业可能包含多个相互协作的进程。作业可以分为手工控制和自动控制两种类型，前者由用户直接操作，后者则由系统自动管理。 处理机调度通常包括作业调度和进程调度两个层次。作业调度关注的是作业级别的决策，即决定哪些作业应该被放入内存并准备运行。而进程调度则更侧重于在已经载入内存的进程中选择下一个要运行的进程。调度时机包括进程完成、阻塞、唤醒或者时间片用完等。 调度算法的选择对系统的性能有很大影响。常见的调度算法有先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、高响应比优先（HRN）、时间片轮转（RR）等。SJF算法如题目所示，倾向于先执行服务时间较短的进程，以减少平均等待时间。然而，这种算法并不总是最佳选择，因为它不考虑进程的到达时间，可能会导致长进程长时间等待。 在传统的分时系统中，计算资源集中于大型主机，终端通过通信线路与主机相连。而现代的分时系统，例如云计算环境，计算资源分布在网络中的云服务器上，终端通过互联网进行连接。这种变化带来了更大的灵活性，但也增加了调度的复杂性，因为要考虑网络延迟和分布式环境的因素。 处理机调度的目标是在各种性能指标（如CPU利用率、周转时间、响应时间）之间取得平衡。在不同的应用场景中，例如批处理系统、交互式系统或实时系统，可能会有不同的优化重点。理解并选择合适的调度策略对于构建高效的操作系统至关重要。