作业调度_实验报告.pdf

《作业调度实验报告详解》 作业调度是操作系统中至关重要的组成部分，主要负责管理系统的资源分配，确保高效公平地运行各个任务。本实验报告将详细探讨作业调度的基本概念、作业控制块、作业调度策略及其评估标准。 一、作业与作业控制块（JCB） 作业是用户提交给系统的计算任务，由程序、数据和作业说明书组成。在批处理系统中，作业被一次性加载到内存，以整体形式运行。作业控制块（JCB）则是系统记录作业信息的结构，包括作业ID、用户信息、作业类型、状态、调度信息（如优先级）、资源需求、时间戳等。JCB是作业在系统中的存在标识，帮助系统管理和调度作业。 二、作业调度 作业调度的核心任务是依据JCB中的信息，判断系统能否满足作业的资源需求，并根据调度算法从外存的后备队列选择作业调入内存，创建进程并分配资源。调度后的进程会被放入就绪队列，等待执行。这个过程涉及到资源的优化配置，以提升系统效率。 三、作业调度准则 1. 用户导向准则： - 周转时间短：周转时间是作业从提交到完成的总时间，包括等待调度、就绪、执行和I/O等待时间。用户期望周转时间尽可能短，系统则追求平均周转时间最短。 - 响应时间快：在分时系统中，响应时间是从请求到产生响应的时间，直接影响用户体验。 - 截止时间保证：实时系统中，调度必须保证任务在截止时间前开始或完成。 - 优先权准则：紧急作业应优先处理，可能需要抢占式调度。 2. 系统导向准则： - 高系统吞吐量：吞吐量是单位时间内系统完成的作业数量，与作业平均长度和调度策略紧密相关。 - 处理机利用率：处理器的使用率是衡量系统性能的关键，调度算法应尽可能提高利用率。 - 资源均衡：确保不同类型的资源被合理分配，避免资源瓶颈。 四、调度算法比较 实验中，将对比先来先服务（FCFS）和短作业优先（SJF）调度算法。FCFS简单直观，但可能导致长作业等待时间过长；SJF则倾向于快速完成短作业，减少平均周转时间，但可能导致长作业的不公平待遇。通过模拟实验，可以直观展示这两种算法的执行效果，分析各自的优缺点。 总结，作业调度是操作系统中平衡公平性和效率的关键环节，理解其原理和策略对于优化系统性能至关重要。通过实验，我们可以深入理解各种调度算法的工作机制，并为实际系统设计提供参考。