操作系统实验：FCFS与SJF作业调度算法实现与分析

"操作系统中的作业调度算法，包括FCFS(先来先服务)和FJS(短作业优先)的原理及实现" 操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的系统软件，其中，作业调度是其核心功能之一，用于决定哪些作业应该被选中执行以及它们的执行顺序。本实验主要探讨了两种基本的作业调度算法——FCFS(First-Come, First-Served)和SJF(Shortest Job First)。 FCFS算法是最简单的调度策略，遵循“先到先得”的原则。当一个新的作业进入系统时，它会被加入到作业队列中，等待处理器。调度器会选择最早进入队列的作业并将其分配给处理器。尽管FCFS算法实现简单，但它可能导致长作业等待时间过长，因为它不考虑作业的执行时间，只是单纯按照到达的顺序进行调度。 相比之下，SJF算法则更注重效率，它优先选择预计运行时间最短的作业进行执行。这种策略可以减少平均等待时间和周转时间，从而提高系统的吞吐量。然而，SJF算法在实际应用中可能会遇到问题，比如如果短作业频繁到达，可能会导致长作业长时间等待，这被称为“饥饿”现象。 在给出的代码中，可以看到一个简单的模拟程序，用户可以选择执行FCFS或SJF调度算法。程序首先提示用户输入进程的数量，并为每个进程指定到达时间和服务时间。然后，根据所选的调度算法，程序会模拟这些进程的执行过程，计算每个进程的周转时间和带权周转时间（即周转时间与服务时间的比例），以评估算法的性能。 FCFS的实现部分（fcfs()函数）会遍历所有进程，按到达时间顺序进行调度。而SJF的实现部分（sjf()函数）则会找到服务时间最短的进程进行调度。这个简单的模拟可以帮助理解这两种调度算法的基本思想及其效果，但并未考虑更复杂的因素，如进程的优先级、I/O操作等。 FCFS和SJF是作业调度的基础，实际操作系统中还会有其他更复杂的算法，如高响应比优先(HRRN)、多级反馈队列(MFQ)等，这些算法综合考虑了各种因素，以达到更好的系统性能。通过学习和理解这些基础算法，有助于深入探讨操作系统中更高级的调度策略。