操作系统：处理机调度与死锁分析

"第三章处理机调度与死锁习题(含答案).ppt" 在操作系统中，处理机调度是确保系统高效运行的关键部分，它决定了进程如何在CPU上获得执行时间。本资料主要讨论了三种常见的作业调度算法：先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）和响应比高者优先（HRN）。这些算法的目标是优化系统的整体性能，通常通过衡量平均周转时间和平均带权周转时间来评估。 1. 先来先服务（FCFS）调度算法： FCFS是最简单的调度策略，按照作业到达的顺序进行服务。在示例中，作业1首先开始执行，然后依次是作业2、3和4。平均周转时间T为所有作业周转时间之和除以作业数，平均带权周转时间W是平均周转时间除以各作业运行时间。对于FCFS，平均周转时间为0.85，平均带权周转时间为3.375。 2. 短作业优先（SJF）调度算法： SJF算法优先选择运行时间最短的作业执行，以减少系统的平均等待时间。在这种情况下，作业4因为运行时间最短而首先执行，其次是作业3，然后是作业1，最后是作业2。平均周转时间为0.675，平均带权周转时间为1.65。 3. 响应比高者优先（HRN）调度算法： HRN综合考虑了等待时间和运行时间，响应比R定义为(R = (等待时间 + 运行时间) / 运行时间)。在示例中，作业1和2的响应比相同，但FCFS已经决定了它们的顺序；作业3和4的响应比更高，因此它们在FCFS和SJF之后被选中。平均周转时间为0.825，平均带权周转时间为3.0。 这三种算法各有优缺点。FCFS实现简单，但可能导致长作业等待时间过长；SJF可以减少等待时间，但在长作业和短作业交替出现时可能导致长作业等待时间更长；HRN试图平衡等待时间和运行时间，但可能造成饥饿现象，即某些作业可能长时间得不到执行。 在实际操作系统中，除了这些基本策略外，还有其他复杂的调度算法，如多级反馈队列、优先级调度等，以适应不同类型的系统需求和工作负载。理解这些调度算法的工作原理对于设计和优化操作系统至关重要，因为它们直接影响到系统的响应速度和资源利用率。