短作业优先调度算法
用于作业调度的算法

用于作业调度的算法作业调度是计算机操作系统中的一个重要概念,它指的是在多个进程同时运行时,如何合理地分配CPU资源,使得系统能够高效地完成各项任务。
作业调度算法是实现作业调度的关键,下面将详细介绍几种常见的作业调度算法。
一、先来先服务(FCFS)算法先来先服务(FCFS)算法是最简单也是最容易实现的一种作业调度算法。
该算法按照进程到达时间的顺序依次执行,即当一个进程到达后,如果当前没有正在执行的进程,则立即执行该进程;否则将该进程加入等待队列中,并等待前面所有进程执行完毕后再进行处理。
FCFS算法优点在于简单易实现,并且保证了公平性。
但由于没有考虑到不同进程的优先级和执行时间等因素,因此可能会导致长任务等待时间过长、短任务响应时间过长等问题。
二、短作业优先(SJF)算法短作业优先(SJF)算法是一种根据作业长度进行排序的调度策略。
该算法按照各个进程需要占用CPU时间片长度进行排序后依次执行,即当一个新的进程到达时,如果其需要占用的时间片长度比当前正在执行的进程短,则立即切换到该进程进行处理,否则将该进程加入等待队列中,并等待前面所有进程执行完毕后再进行处理。
SJF算法优点在于能够最大限度地缩短作业响应时间,提高系统的吞吐量。
但由于需要预测每个进程需要占用的时间片长度,因此实现起来较为困难,并且可能会出现“饥饿”现象,即长时间等待CPU资源的进程无法得到及时处理。
三、优先级调度算法优先级调度算法是一种按照不同进程的优先级进行排序的调度策略。
该算法将每个进程赋予一个优先级值,根据优先级值高低依次执行,即当一个新的进程到达时,如果其优先级比当前正在执行的进程高,则立即切换到该进程进行处理,否则将该进程加入等待队列中,并等待前面所有优先级更高的进程执行完毕后再进行处理。
优先级调度算法可以根据不同任务类型和紧急性进行灵活调整,并且可以避免长任务等待时间过长、短任务响应时间过长等问题。
但由于可能会出现“饥饿”现象和优先级反转等问题,因此需要进行适当的优化和调整。
短作业优先调度算法例题详解

短作业优先调度算法例题详解短作业优先调度算法例题详解什么是短作业优先调度算法?短作业优先调度算法是一种常见的进程调度算法,它的主要思想是优先调度执行当前剩余运行时间最短的作业。
在这种算法下,长时间作业的响应时间会相对较长,但是短时间作业的响应时间会更短。
算法原理短作业优先调度算法的原理是按照作业的执行时间来进行调度,优先选择执行时间较短的作业。
当一个作业到达时,操作系统会检查作业的执行时间,并将其与已有作业的执行时间进行比较,选择执行时间最短的作业进行调度。
算法实现以下是一个简单的短作业优先调度算法的例子:1.输入作业的数量和每个作业的执行时间。
2.按照作业的执行时间对作业进行排序,从执行时间最短的作业开始执行。
3.执行作业直到所有作业执行完毕。
例题解析假设有三个作业需要执行,它们的执行时间分别为5、2和8。
使用短作业优先调度算法对这些作业进行调度。
1.首先,按照作业的执行时间对作业进行排序,排序后的顺序为2、5和8。
2.执行时间最短的作业是2,因此首先执行该作业,剩下的两个作业的执行时间分别为5和8。
3.接下来,执行时间较短的作业是5,执行该作业后,剩下的作业的执行时间为8。
4.最后,执行剩下的唯一一个作业,执行时间为8。
根据以上步骤,最终的作业执行顺序为2、5和8。
优缺点分析短作业优先调度算法的优点是能够最大程度地缩短短时间作业的响应时间,提高系统的吞吐量。
然而,这种算法容易造成长时间作业的等待时间过长,可能会导致长时间作业的执行效率较低。
总结短作业优先调度算法是一种常见的进程调度算法,其核心原理是选择执行时间最短的作业进行调度。
通过对作业的排序和执行,可以最大程度地减少短时间作业的响应时间。
然而,这种算法也存在一些问题,如可能会导致长时间作业的等待时间过长。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的调度算法。
算法的应用场景短作业优先调度算法适用于作业的执行时间差异较大的情况。
在这种情况下,短时间作业可以迅速得到执行,提高系统的响应速度。
操作系统短作业优先进程调度算法

操作系统短作业优先进程调度算法操作系统中的进程调度算法是指决定哪个进程在一些时间点被执行的规则和策略。
短作业优先(SJF)是一种常见的进程调度算法,它根据进程的执行时间来安排执行顺序。
短作业优先算法的思想是,优先调度执行所需执行时间最短的进程,以最大程度地减少平均等待时间和周转时间。
这个算法适合用于处理那些执行时间相对较短的任务。
SJF算法可以按两种方式实现:非抢占和抢占。
非抢占式短作业优先调度算法是指一旦一个进程开始执行,就不能被中断或抢占,直到它完成或由于其中一种原因被阻塞。
抢占式短作业优先调度算法是指一个新到达的进程可以抢占正在执行的进程,如果新到达的进程的执行时间比当前正在执行的进程更短。
对于非抢占式短作业优先调度算法,可以使用一个队列来保存进程,并通过比较它们的执行时间来确定下一个要执行的进程。
具体实现如下:1.首先,将所有待处理的进程添加到队列中。
2.对队列中的进程按照执行时间进行排序,按照从短到长的顺序执行。
3.执行每个进程直到完成,然后将其从队列中移除。
4.重复步骤3,直到所有进程都执行完成。
对于抢占式短作业优先调度算法,可以使用一个就绪队列和一个运行队列来实现。
就绪队列用于保存已到达但尚未执行的进程,而运行队列是当前正在运行的进程。
具体实现如下:1.首先,将所有到达的进程添加到就绪队列中,按照到达时间进行排序。
2.从就绪队列中选择执行时间最短的进程,并将其添加到运行队列中。
3.执行运行队列中的进程直到完成或被抢占。
4.如果有新的进程到达,将其加入到就绪队列中。
5.如果当前运行的进程被抢占,将其放回就绪队列中,并选择一个新的执行时间最短的进程来执行。
6.重复步骤3至5,直到所有进程都完成。
非抢占式短作业优先调度算法可以保证最短平均等待时间和周转时间,但存在一个问题,即长作业会被无限期地推迟。
为了解决这个问题,可以使用抢占式短作业优先调度算法,但这也会导致较多的上下文切换。
因此,根据具体情况和需求,可以选择适合的算法来实现进程调度。
作业调度之最短作业优先算法5例题解析

作业调度之最短作业优先算法5例题解析例题一、某系统采用不能移动已在主存储器中作业的可变分区方式管理主存储器,现有供用户使用的主存空间100K,系统配有4台磁带机,有一批作业见下表:作业序号进输入井时间要求计算时间需要主存容量申请磁带机数110:0025分钟15K2台210:2030分钟60K1台310:3010分钟50K3台410:3520分钟10K2台510:4015分钟30K2台按计算时间最短者优先算法如下表:我的解释:系统首先装入1、2、4,但1结束时4沿未到达,因此先执行2;2执行完毕后,资源可以分配给3或5,考虑5的时间短优先分配5并执行,执行完5后,主存中只有4已就绪并等待执行,因此开始执行4,执行4的同时系统会将作业3装入主存,最后自然执行作业3;因此最后的顺序是:1\2\5\4\3作业序号进输入井时间进入主存时间开始计算时间结束计算时间周转时间解释110:0010:1010:00102525此时输入井中只有一个作业且满足资源要求,因此被选中运行。
2102010:2010:2510:5535作业2到达输入井,满足资源要求,装入主存,等到作业1运行完毕进入运行。
510:4010:5510:5511:1030由于作业3要求主存空间无法满足,因此作业4先行一步装入主存,当作业2让出处理器的同时,作业5满足资源要求进入主存就绪。
根据算法作业5先进入处理器运行最后作业3装入主存并运行平均周转时间:(25+35+30+55+70/5=43分钟 [分析]解答本题时应注意如下几个问题:第一,系统采用的是多道程序设计技术,但没有限定并行工作的道数,因此, 只要当前尚未分配的资源可以满足在输入井中等待的某些作业的要求时,作业 调度可以按照给定的算法从中选择一个或多个作业装人主存储器;第二,采用可变分区方式管理主存储器,但没给出主存空间的分配算法,因而,只要有合适的空间就可分配,题中还规定可用移动技术来合并分散的空闲区; 第三,对磁带机采用静态分配;第四,进程调度采用可抢占的最高优先级调度算法,即对已被装人主存储器的作业而言优先级高的作业可抢占处理器执行;第五,虽然作业需要使用磁带机,但题意中已提示忽略磁带机和调度所花的时问,所以,解题时不必考虑外围设备的启动二八D 中断等复杂情况,只需把它们当作纯计算型的作业; 第六,由于没有规定什么时候开始进行作业调度,故在一般情况下只要输入井中有等待处理的作业就可按选定的算法去选择满足必要条件的作业。
作业调度算法之短作业优先调度算法和先来先服务调度算法

作业调度算法之短作业优先调度算法和先来先服务调度算法假设有四个作业,他们的提交、运⾏时间如下表所⽰。
请回答下列问题:
(1)若采⽤短作业优先调度算法,求作业运⾏顺序和平均带权周转时间为多少?
(2)若采⽤先来先服务调度算法,求作业运⾏顺序和平均带权周转时间为多少?
作业号到达时间运⾏时间
18.0 2.0
28.30.5
38.50.4
48.70.1
解:
(1)短作业优先调度算法,作业运⾏顺序:4,3,2,1
(2)先来先服务调度算法,作业运⾏顺序:1,2,3,4
作业号1234
到达时间8.08.38.58.7
运⾏时间 2.00.50.40.1
短作业优先调度算法
完成时刻11.79.79.28.8周转时间 3.7 1.40.70.1带权周转时间 1.85 1.751平均带全周转时间 1.85
先来先服务调度算法
完成时刻1010.510.911周转时间2 2.2 2.4 2.3带权周转时间1 4.4623平均带全周转时间8.6
注:周转时间= 完成时刻—到达时刻带权周转时间= 周转时间/运⾏时间。
操作系统实验_先来先服务的调度算法及短作业优先

操作系统实验_先来先服务的调度算法及短作业优先1.引言操作系统的调度算法是指在多进程环境中,操作系统为进程分配CPU 的顺序和策略。
先来先服务(FCFS)调度算法是最简单的调度算法之一,它按照进程到达的顺序为其分配CPU。
而短作业优先(SJF)调度算法是根据进程的执行时间来为其分配CPU,执行时间越短的进程越先执行。
本文将分别介绍FCFS调度算法和SJF调度算法,并对其进行评价和比较。
2.先来先服务(FCFS)调度算法2.1调度原理FCFS调度算法的原理非常简单,按照进程到达的顺序为其分配CPU。
当一个进程进入就绪队列后,如果CPU空闲,则立即为其分配CPU。
如果CPU正忙,则进程进入等待队列,等待CPU空闲后再分配。
在该算法中,进程的运行时间不考虑,只考虑进程到达的时间。
2.2优点与缺点FCFS调度算法的主要优点是实现简单,无需对进程的运行时间进行估计。
但FCFS算法存在一定的缺点。
首先,长作业在短作业前面等待的时间较长,可能导致长作业的响应时间过长。
其次,如果有一个进程出现阻塞或响应时间过长,其后面的进程也会受到影响,造成整个系统的性能下降。
3.短作业优先(SJF)调度算法3.1调度原理短作业优先(SJF)调度算法是根据进程的执行时间来为其分配CPU。
当一个进程进入就绪队列后,如果其执行时间比当前正在运行的进程短,则优先为该进程分配CPU。
如果当前没有运行的进程或者当前运行的进程执行完毕,则立即为该进程分配CPU。
在该算法中,进程的到达时间不考虑,只考虑进程的执行时间。
3.2优点与缺点SJF调度算法的主要优点是可以最大程度地减少平均等待时间,提高系统的吞吐量。
短作业可以快速执行完毕,从而让更多的作业得以执行。
但SJF算法存在一定的缺点。
首先,需要对进程的执行时间有一个准确的估计,对于实时系统或动态系统来说,估计执行时间可能会有一定的误差。
其次,在长作业激增的情况下,短作业可能会一直得不到CPU的分配,造成长时间的等待。
短作业优先调度算法

青岛理工大学操作系统课程设计报告院(系):计算机工程学院专业:计算机科学与技术专业学生姓名:班级:__学号:题目:短作业优先调度算法的进程调度程序_起迄日期:________设计地点:指导教师:2011—2012年度第 1 学期完成日期: 2012 年 1 月日一、课程设计目的进行操作系统课程设计主要是在学习操作系统课程的基础上,在完成操作系统各部分实验的基础上,对操作系统的整体进行一个模拟,通过实践加深对各个部分的管理功能的认识,还能进一步分析各个部分之间的联系,最后达到对完整系统的理解。
同时,可以提高运用操作系统知识解决实际问题的能力;锻炼实际的编程能力、开发软件的能力;还能提高调查研究、查阅技术文献、资料以及编写软件设计文档的能力。
二、课程设计内容与要求设计目的:在多道程序和多任务系统中,系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个,且进程之间也存在着同步与互斥的关系,要求采用指定的调度策略,使系统中的进程有条不紊地工作,通过观察诸进程的运行过程,以巩固和加深处理机调度的概念。
2、设计要求(多道、单处理机):1)每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。
2)可以在界面设定的互斥资源(包括两种:输入设备与输出设备)的数目3)进程数、进入内存时间、要求服务时间可以在界面上进行设定4)进程之间存在一定的同步与互斥关系,可以通过界面进行设定,其表示方法如下:进程的服务时间由三段组成:I2C10O5(表示进程的服务时间由2个时间片的输入,10个时间片的计算,5个时间片的输出)进程间的同步关系用一个段表示:W2,表示该进程先要等待P2进程执行结束后才可以运行因此,进程间的同步与互斥关系、服务时间可以统一用四段表示为:I2C10O5W25)可以在运行中显示各进程的状态:就绪、阻塞、执行6)采用可视化界面,可在进程调度过程中随时暂停调度,查看当前进程的状态以及相应的阻塞队列7)具有一定的数据容错性三、系统分析与设计1、系统分析本系统主要是采用短作业优先算法进程的进程调度过程。
短作业优先调度算法例题详解

短作业优先调度算法例题详解
(原创实用版)
目录
1.短作业优先调度算法的概述
2.算法的例子
3.算法的详解
4.算法的优点和缺点
正文
一、短作业优先调度算法的概述
短作业优先调度算法(Shortest Job First, SJF)是一种常见的作业调度算法。
这种算法的基本原则是优先执行估计运行时间最短的作业,直到完成。
然后,再从剩下的作业中选择估计运行时间最短的作业执行,以此类推。
这种算法的目的是尽可能减少作业的平均等待时间。
二、算法的例子
假设有一个计算机系统,其中有三个作业需要执行,它们的运行时间分别是:作业 1 需要 20 分钟,作业 2 需要 30 分钟,作业 3 需要 10 分钟。
按照短作业优先调度算法,执行顺序应为:先执行作业 3(10 分钟),然后执行作业 1(20 分钟),最后执行作业 2(30 分钟)。
三、算法的详解
短作业优先调度算法的执行过程可以分为以下几个步骤:
1.首先,将等待执行的作业按照运行时间从短到长进行排序。
2.然后,选择运行时间最短的作业执行,直到完成。
3.完成后,再从剩下的作业中选择运行时间最短的作业执行,以此类推。
四、算法的优点和缺点
短作业优先调度算法的优点是能够使得作业的平均等待时间最短,从而提高了系统的效率。
然而,这种算法也有其缺点,那就是长作业可能会被频繁地打断,导致其执行效率低下。
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《操作系统》课程实验报告实验名称:短作业优先调度算法
*名:**
学号:************
地点:四教楼301
指导老师:**
专业班级:嵌入式软件14-02
一、实验目的:
测试数据可以随即输入或从文件中读入。
必须要考虑到作业的到达时间
最终能够计算每一个作业的周转时间。
二、实验内容:
模拟实现短作业调度算法,具体如下:
设置作业体:作业名,作业的到达时间,服务时间,作业间的链接指针
进程初始化:由用户输入作业名、作业的到达时间和服务时间进行初始化。
显示函数:1、显示当前调度的是哪个作业,后备队列中有哪些作业
2、最终显示每个作业的作业名、到达时间、服务时间、完成时间和周转时间
排序函数:对就已到达的作业按照服务时间进行排序。
注意考虑到达时间
调度函数:每次从已到达的作业队列队首调度优一个作业执行。
删除函数:作业结束后撤销。
三、实验代码
#include <stdio.h>
struct sjf
//定义进程的结构体
{
char name[10];
//进程名
float arrivetime;
//到达时间
float servicetime;
//服务时间
float starttime;
//开始时间
float finishtime;
//完成时间
float zztime;
//周转时间
float dqzztime;
//带权周转时间
};
sjf b[100];
//定义短作业优先算法进程的最大数量
void Sinput(sjf *p,int N)
//输入函数
{
int i;
printf("输入进程的名称、到达时间、服务时间:\n");
for(i=0;i<=N-1;i++)
{
printf("输入第%d进程的名称、到达时间、服务时间:",i+1);
scanf("%s%f%f",&p[i].name,&p[i].arrivetime,&p[i].servicetime);
}
}
//输出函数
void SPrint(sjf *p,float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float zztime,float dqzztime,int N)
{
int k;
printf("\n执行顺序:\n");
printf("%s",p[0].name);
for(k=1;k<N;k++)
{
printf("-%s",p[k].name);
}
printf("\n进程名\tarrive\tservice\tstart\tfinish\tzz\tdqzz\n");
for(k=0;k<=N-1;k++)
{
printf("%s\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t\n\n",p[k].name,p[k].arrivetime, p[k].servicetime,p[k].starttime,p[k].finishtime,p[k].zztime,p[k].dqzztime);
}
}
void Ssort(sjf *p,int N)
//按短作业优先算法排序
{
for(int i=1;i<=N-1;i++)
for(int j=1;j<=i;j++)
if(p[i].servicetime<p[j].servicetime)
{
sjf temp;
temp=p[i];
p[i]=p[j];
p[j]=temp;
}
}
//运行结果
void Sdeal(sjf *p, float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float &zztime,float &dqzztime,int N)
{
int k;
for(k=0;k<=N-1;k++)
{
if(k==0)
{
p[k].starttime=p[k].arrivetime;
p[k].finishtime=p[k].arrivetime+p[k].servicetime;
}
else
{
p[k].starttime=p[k-1].finishtime;
//开始时间=前一个进程的完成时间
p[k].finishtime=p[k-1].finishtime+p[k].servicetime;
//结束时间=前一个进程的完成时间+现在进程的服务时间
}
}
for(k=0;k<=N-1;k++)
{
p[k].zztime=p[k].finishtime-p[k].arrivetime;
//周转时间=完成时间-到达时间
p[k].dqzztime=p[k].zztime/p[k].servicetime;
//带权周转时间=周转时间/服务时间
}
}
void SJF(sjf *p,int N)
{
float arrivetime=0,servicetime=0,starttime=0,finishtime=0,zztime=0,dqzztime=0; Ssort(p,N);
Sdeal(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,dqzztime,N);
SPrint(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,dqzztime,N);
}
void main()
//主函数
{
int M;
printf("------------短作业优先调度算法-----------\n");
printf("输入作业数:");
scanf("%d",&M);
Sinput(b,M);
SJF(b,M);
}
四、实验结果
五、实验总结
通过本次实验让我学到了很多关于作业与作业调度的知识,今后我会好好努力学习。