操作系统调度算法：FCFS与SJF短作业优先解析

"本文将探讨两种常见的作业调度算法——先来先服务（FCFS）和短作业优先（SJF），并提供相应的C++代码实现。这两种调度策略在操作系统中用于管理进程或作业的执行顺序，以优化系统效率。" 在操作系统中，作业调度是至关重要的一个环节，它决定了哪些作业或进程将获得CPU时间进行执行。本文主要关注两种调度算法：先来先服务（FCFS）和短作业优先（SJF）。 **先来先服务（FCFS）调度算法**： FCFS是最简单的调度策略，它按照作业到达系统的顺序分配CPU。一旦一个作业开始执行，它会一直运行到完成，即使有其他更短的作业等待处理。这种算法易于实现，但可能会导致长作业等待时间过长，从而降低了系统的响应时间和周转时间。FCFS在处理多个相同优先级的作业时表现得相对公平。 在给出的C++代码中，`FCFSComTime`函数实现了FCFS调度算法。该函数接收一个二维浮点数数组`a`，其中`a[0]`表示作业的执行时间，`a[1]`表示作业的等待时间。数组`b`用于存储每个作业的完成时间，`max`表示作业数量。函数首先初始化`tag`数组以跟踪哪些作业已被处理，然后按顺序处理每个作业，计算其完成时间。 **短作业优先（SJF）调度算法**： 与FCFS相反，SJF算法优先选择执行时间最短的作业。这种策略可以显著降低平均周转时间，因为它优先考虑短作业，使得更多的作业能更快地完成。然而，SJF对于长作业来说可能不公平，因为它们可能会被不断地推迟。另外，如果作业的执行时间预估不准确，SJF的性能可能会下降。 代码中的`SJFComTime`函数展示了SJF调度算法的实现。这个函数的工作方式类似于`FCFSComTime`，但选择下一个执行的作业时，它会寻找当前未处理且执行时间最短的作业。 **循环调度（RR）**： 虽然标题和描述中没有提到，但通常与短作业优先相关的还有时间片轮转（Round Robin, RR）调度算法。RR是SJF的一个变体，它将每个作业分配一个固定的时间片，超过时间片未完成的作业会被放到队列末尾，等待下一轮执行。这种方法保证了响应时间，但可能会增加周转时间。 总结来说，FCFS和SJF都是作业调度的基本策略，每种都有其优缺点。选择哪种策略取决于系统的目标，如响应时间、周转时间、公平性等。在实际操作系统的调度中，通常会采用更复杂的策略，如多级反馈队列，结合多种调度算法的优点。