关于作业调度算法

1、关于作业调度算法 在计算机操作系统教材中，介绍了作业调度算法和进程调度算法。其中作业调度算法主要有先来先服务法FCFS、短作业优先法SJF、最高响应比优先法HRN、定时轮转法和优先数法。在进程调度算法中主要介绍了先来先服务法FCFS、轮转法RR、多级反馈轮转法和优先数法。 需要指出的是：（1）在作业调度和进程调度中同时出现的算法，如FCFS、RR、优先数法，其使用原理是基本相同的；（2）作业调度算法和进程调度算法应严格与存储管理中的“请求淘汰换页算法”相区别，注意不要混淆。 调度算法举例：【例1】下表给出作业l，2，3的提交时间和运行时间。采用先来先服务调度算法和短作业优先调度算法，试问作业调

2、度次序和平均周转时间各为多少？（时间单位：小时，以十进制进行计算。）作业号提交时间运行时间1230.00.41.08.04.01.0分析 解这样的题关键是要根据系统采用的调度算法，弄清系统中各道作业随时间的推进情况。我们用一个作业执行时间图来形象地表示作业的执行情况，帮助我们理解此题。采用先来先服务调度算法，是按照作业提交的先后次序挑选作业，先进入的作业优先被挑选。然后按照“排队买票”的办法，依次选择作业。其作业执行时间图如下： 作业作业3作业2作业1 0 0.4 1.0 8.0 12.0 13.0 时间 作业提交时间 各作业陆续完成时间采用短作业优先调度算法，作业调度时根据作业的运行时间，优

3、先选择计算时间短且资源能得满足的作业。其作业执行时间图如下： 作业作业3作业2作业1 0 0.4 1.0 8.0 9.0 13.0 时间 作业提交时间 各作业陆续完成时间 由于作业1，2，3是依次到来的，所以当开始时系统中只有作业1，于是作业1先被选中。在8.0时刻，作业1运行完成，这时系统中有两道作业在等待调度，作业2和作业3，按照短作业优先调度算法，作业3只要运行1个时间单位，而作业2要运行4个时间单位，于是作业3被优先选中，所以作业3先运行。待作业3运行完毕，最后运行作业2。作业调度的次序是1，3，2。另外，要记住以下公式：作业i的周转时间Ti作业完成时间作业提交时间 系统中n个作业的平

4、均周转时间，其中Ti为作业i的周转时间。解：采用先来先服务调度策略，则调度次序为l、2、3。作业号提交时间 运行时间 开始时间 完成时间周转时间1 0.08.00.08.0 8.02 0.44.08.0 12.0 11.63 1.01.0 12.0 13.0 12.0平均周转时间T（811.612）/310.53采用短作业优先调度策略，则调度次序为l、3、2。作业号提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间1 0.0 8.0 0.0 8.0 8.03 1.0 1.08.09.08.02 0.4 4.0 9.0 13.0 12.6平均周转时间T（8812.6）/39.53思考题1请同学们判断这句话

5、：作业一旦被作业调度程序选中，即占有了CPU。（ ）提示：需要清楚作业调度和进程调度的区别。【例2】在一个单道的程序设计系统中，有3个作业J1、J2、J3，它们到达输入井的时间分别为8：50、9：00、9：30，它们需要执行的时间分别为1.5小时、0.4小时、1小时。系统在10：00按响应比高者优先算法对它们进行调度，请回答：（1）作业被选中执行的次序是什么？（2）三个作业被选中时的响应比分别是多少？分析 响应比作业周转时间/作业运行时间 1作业等待时间/作业运行时间系统在10：00，计算作业的响应比：以J1为例，它的作业计算时间是1.5小时，即90分钟；J1从8：50到达输入井，在10：00

6、时刻，J1的等待时间为70分钟，因此作业J1的响应比为：170分钟/90分钟=1.77 同理，J2：160分钟/24分钟=3.5 J3：130分钟/60分钟=1.5 因此按照响应比高者优先算法，优先调度J2。在10：24，J2完成。这时计算J1、J3的响应比：J1：1（7024）分钟/90分钟=2.04 J3：1（3024）分钟/60分钟=1.9 按照响应比高者优先算法，优先调度J1。在11：54，J1完成，系统调度J3，J3的响应比为1（302490）分钟/60分钟=3.4 因此，作业被选中执行的次序是J2、J1、J3。三个作业被选中时的响应比分别是：J1，2.04；J2，3.5；J3，3.

7、4。解：（1）作业被选中执行的次序是J2、J1、J3。（2）三个作业被选中时的响应比分别是：J1，1.04；J2，2.5；J3，2.4。思考题2某作业的提交时间为10：30，需要运行的时间为1小时，假设11：00开始调度，它的响应比是 。【例3】设有进程A、B、C、D依次进入就绪队列（相隔一个时间单位），它们的优先级（优先数大的优先级较高）如下表所示：进程CPU时间优先数A203B151C84D103试问采用“先来先服务”、“静态优先数法”调度算法（注：优先数大的优先级高），选中进程的执行次序。解：采用先来先服务调度算法，按照进程进入就绪队列的先后次序占有CPU，其执行次序是A-B-C-D。采

8、用静态优先数法，进程A最先就绪，在0时刻先占有CPU运行，随后1时刻进程B进入就绪队列，2时刻进程C进入就绪队列，3时刻进程D进入就绪队列。由于采用静态优先数法，不容许随时间的推移改变进程的优先级，所以当进程A运行结束时，系统的就绪队列中有B、C、D三个进程，而进程C优先级最高，于是选中C；这样分析下去，进程的执行次序是A-C-D-B。思考题3时间片轮转调度算法是为了（ ）。A多个终端都能得到系统的及时响应 B先来先服务C优先级高的进程先使用CPU D紧急事件优先处理参考解答思考题1：错误。作业被作业调度程序选中，说明作业处于运行状态，即该作业进入内存并以进程的形式存在于系统中，但属于该作业的进程可能处于运行、就绪和等待状态，只有处于运行状态的进程才能占有处理机，而其余两种状态的进程并不占有处理机。作业调度和进程调度的区别：一个作业从进入系统到最后完成，一般至少要经历两级调度：作业调度和进程调度。作业调度是宏观上的高级调度，它的主要功能是根据一定的算法，从输入井中选中若干个作业，分配必要的资源，如主存、外设等，为它们建立初始状态为就绪的作业进程。进程调度是微观上的低级调度，它的主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。一般的操作系统都必须有进