计算机操作系统之期末考试复习——作业调度和进程调度

作业调度和进程调度算法

1. 先来先服务(first-come first-served，FCFS)调度算法：按照作业/进程到达的先后顺序进行服务。
2. 短作业优先(short job first，SJF)的调度算法：最短的作业/进程优先得到服务。
3. 高响应比优先调度算法(Highest Response Ratio Next，HRRN) ：非抢占式的调度算法，只有当前运行的进程主动放弃CPU（正常/异常完成，或主动阻塞），才需要进行调度，调度时计算所有就绪进程的响应比，选响应比最高的进程上处理机。$$响应比=(等待时间+服务时间)/服务时间$$

具体例题

1. 有一个内存中只能装入两道作业的批处理系统，作业调度采用短作业优先的调度算法，进程调度采用以优先数为基础的抢占式调度算法。有如下表所示的作业序列，表中所列的优先数是指进程调度的优先数，且优先数越小优先级越高。
   求：(1)列出所有作业进入内存的时刻以及结束的时刻。
   (2)计算作业的平均周转时间。
   

分析：

1. 内存中只能装入两道作业。
2. 作业调度采用短作业优先算法。
3. 进程调度采用优先数为基础的抢占式调度算法。
4. 周转时间=完成时间-到达时间
5. 带权周转时间=周转时间/服务时间

（1）ABCD作业进入内存的时刻分别为：10:00、10:20、11:10、10:50，完成时刻：11:10、10:50、12:00、12:20。

（2）作业A的周转时间：11：10-10：00=70min
作业B的周转时间：10：50-10：20=30min
作业C的周转时间：12：00-10：30=90min
作业D的周转时间：12：20-10：50=90min
平均周转时间：（70+30+90+90）/ 4=70min

2. 假设一个系统中有5个进程，它们的到达时间和服务时间如下表所示，忽略I/O以及其他开销时间，若分别按FCFS、非抢占及抢占的短作业优先(SIF)、高响应比优先(HRRN)、时间片轮转(RR,时间片=1)、多级反馈队列调度算法(FB, 第i级队列的时间片=2i-1)以及立即抢占的多级反馈队列调度算法(FB, 第i级队列的时间片=2i-1)进行CPU调度，请给出各进程的完成时间、周转时间、带权周转时间、平均周转时间和平均带权周转时间。
   分析：进程调度的关键是理解和掌握调度所采用的算法，FCFS算法选择最早进入就绪队列的进程投入执行；SJF算法选择估计运行时间最短的进程投入执行，采用抢占方式时，若新就绪的进程运行时间比正在执行的进程的剩余运行时间短，则新进程将抢占CPU；HRRN算法选择响应比（响应比=（运行时间+等待时间）/运行时间）最高的进程投入执行；RR算法中，就绪进程按FIFO方式排队，CPU总是分配给队首的进程，并只能执行一个时间片；FB算法将就绪进程排成多个不同优先权及时间片的队列，新就绪进程总是按FIFO方式先进入优先权最高的队列，CPU也总是分配给较高优先权队列上的队首进程，若执行一个时间片仍未完成，则转入下一级队列的末尾，最后一级队列则采用时间片轮转方式进行调度。