操作系统作业调度算法实验报告

操作系统中的作业调度是管理计算机资源的关键部分，它决定了哪些任务应该被优先执行。这篇实验报告详细探讨了三种常见的作业调度算法：先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）以及高响应比优先（HRRN）算法。 1. 先来先服务（FCFS）算法： FCFS是最基础的调度策略，无论是作业调度还是进程调度，它都遵循“先进先出”的原则。在作业调度中，系统会按照作业到达系统的顺序来执行，不论作业的执行时间长短。作业一旦被选中，就会一直运行直到完成或者因为等待I/O等事件阻塞。这种算法简单易懂，但可能导致长作业等待时间过长，影响系统效率。 2. 短作业优先（SJF）算法： SJF算法旨在优先执行较短的作业，以提高系统的整体效率。它根据作业的预计运行时间来决定优先级，运行时间越短，优先级越高。在作业调度中，SJF会选择预计运行时间最短的作业进行执行。然而，SJF算法可能会导致长作业等待时间过长，如果短作业不断到来，长作业可能长时间无法获得执行机会，这被称为“饥饿”现象。 3. 高响应比优先（HRRN）调度算法： HRRN算法试图平衡FCFS和SJF两者的优点，它综合考虑了作业的等待时间和运行时间，计算响应比（等待时间加上运行时间与运行时间的比值），并据此进行调度。这种方法既能照顾到短作业，又能避免长作业等待时间过长，从而提高了系统的响应速度和公平性。 实验步骤涉及随机生成作业数据，然后应用这些调度算法进行模拟。通过这种方式，学生可以直观地理解各种算法的工作原理，并观察不同算法对作业执行顺序和系统性能的影响。 实验结果展示了平均周转时间、平均带权周转时间和响应比等关键性能指标，这些指标可以帮助分析和比较不同调度算法的效果。源代码片段显示了如何实现这些算法，包括对数据结构的定义和随机数据的生成，以及对这些算法的排序和计算过程。 通过这次实验，学生不仅了解了作业调度算法的基本概念，还掌握了如何通过编程实现这些算法，进一步加深了对操作系统调度机制的理解。实验提供了实践性的学习经验，使理论知识得以应用，有助于提升学生的实际操作技能。