操作系统-作业调度
操作系统作业的概念
操作系统作业的概念一、引言操作系统是计算机系统中最重要的软件之一，其主要作用是管理计算机硬件资源和提供用户与计算机之间的接口。
操作系统作业是操作系统中一个非常重要的概念，它是指用户提交给操作系统执行的任务或者程序。
本文将从以下几个方面详细介绍操作系统作业的概念。
二、作业的定义作业是指用户提交给计算机系统执行的任务或程序。
在操作系统中，作业通常由多个进程组成，其中每个进程都有自己独立的地址空间和执行环境。
在提交作业之前，用户需要将其编写成可执行文件，并将其传输到计算机系统中。
三、作业调度作业调度是指将多个待执行的作业按照一定规则安排顺序，并分配给可用资源进行处理的过程。
在进行作业调度时，需要考虑多种因素，如优先级、等待时间、资源需求等。
四、进程管理进程管理是指对进程进行创建、撤销、阻塞、唤醒等操作的过程。
在操作系统中，每个进程都有自己独立的地址空间和执行环境，并且可以与其他进程进行通信和协同工作。
五、内存管理内存管理是指对内存资源进行分配和释放的过程。
在操作系统中，每个进程都需要一定的内存资源来存储程序和数据，因此需要进行内存管理以保证系统稳定运行。
六、文件管理文件管理是指对文件进行创建、读写、删除等操作的过程。
在操作系统中，文件是保存在磁盘上的数据集合，用户可以通过文件进行数据的长期保存和共享。
七、设备管理设备管理是指对计算机硬件设备进行控制和管理的过程。
在操作系统中，每个进程都需要使用一定数量的设备资源来完成任务，因此需要进行设备管理以保证资源分配合理。
八、总结作业是操作系统中一个非常重要的概念，它代表着用户提交给计算机系统执行的任务或程序。
在进行作业调度时，需要考虑多种因素，如优先级、等待时间、资源需求等。
同时，在进程管理、内存管理、文件管理和设备管理等方面也需要进行相应的处理以保证系统稳定运行。
作业调度流程进程调度
作业调度流程进程调度作业调度流程是操作系统中的一个重要概念，它负责管理和调度各个进程的执行顺序和资源分配。
进程调度是作业调度的一部分，它决定了进程在系统中运行的时间和顺序。
本文将详细介绍作业调度流程和进程调度的相关内容。
一、作业调度流程作业调度是指根据一定的策略和算法，从作业队列中选取适当的作业，分配资源并将其提交给处理器执行的过程。
作业调度主要包括以下几个步骤：1. 作业提交：用户将作业提交给操作系统，操作系统将其加入作业队列中等待调度。
2. 作业选择：根据一定的调度策略，选择合适的作业进行调度。
常见的调度策略有先来先服务(FIFO)、最短作业优先(SJF)、最高响应比优先(HRN)等。
3. 资源分配：根据作业的资源需求，为其分配所需的资源，包括内存、磁盘、设备等。
4. 作业调度：根据作业的优先级、等待时间等因素，确定作业的执行顺序。
作业调度算法有多种，如优先级调度、时间片轮转调度、多级反馈队列调度等。
5. 作业执行：将作业提交给处理器执行，处理器按照作业的指令顺序执行，直至作业完成。
6. 作业完成：作业执行完成后，释放所占用的资源，并将结果返回给用户。
二、进程调度进程调度是作业调度的一部分，它负责决定哪个进程可以占用处理器并执行。
进程调度主要包括以下几个步骤：1. 进程就绪：当一个进程被创建或者从阻塞状态转换为就绪状态时，它将被加入就绪队列中等待调度。
2. 进程选择：根据一定的调度策略，从就绪队列中选择一个进程进行调度。
常见的调度策略有先来先服务(FIFO)、最短进程优先(SJF)、时间片轮转(RR)等。
3. 进程执行：将被选中的进程提交给处理器执行，处理器按照进程的指令顺序执行，直至进程完成或者被阻塞。
4. 进程阻塞：当一个进程等待某个事件的发生时，它将被阻塞，并从处理器中移除。
5. 进程唤醒：当某个事件发生时，阻塞的进程将被唤醒，并重新加入就绪队列中等待调度。
6. 进程完成：进程执行完成后，释放所占用的资源，并将结果返回给用户。
操作系统——作业调度
操作系统——作业调度实验⼆作业调度模拟程序⼀、⽬的和要求 1. 实验⽬的 （1）加深对作业调度算法的理解； （2）进⾏程序设计的训练。
2．实验要求 ⽤⾼级语⾔编写⼀个或多个作业调度的模拟程序。
单道批处理系统的作业调度程序。
作业⼀投⼊运⾏，它就占有计算机的⼀切资源直到作业完成为⽌，因此调度作业时不必考虑它所需要的资源是否得到满⾜，它所运⾏的时间等因素。
作业调度算法： 1) 采⽤先来先服务（FCFS）调度算法，即按作业到达的先后次序进⾏调度。
总是⾸先调度在系统中等待时间最长的作业。
2) 短作业优先 (SJF) 调度算法，优先调度要求运⾏时间最短的作业。
3) 响应⽐⾼者优先(HRRN)调度算法，为每个作业设置⼀个优先权(响应⽐)，调度之前先计算各作业的优先权，优先数⾼者优先调度。
RP (响应⽐)＝作业周转时间 / 作业运⾏时间=1+作业等待时间/作业运⾏时间每个作业由⼀个作业控制块JCB表⽰，JCB可以包含以下信息：作业名、提交（到达）时间、所需的运⾏时间、所需的资源、作业状态、链指针等等。
作业的状态可以是等待W（Wait）、运⾏R（Run）和完成F（Finish）三种之⼀。
每个作业的最初状态都是等待W。
⼀、模拟数据的⽣成 1．允许⽤户指定作业的个数（2-24），默认值为5。
2. 允许⽤户选择输⼊每个作业的到达时间和所需运⾏时间。
3.（**）从⽂件中读⼊以上数据。
4.（**）也允许⽤户选择通过伪随机数指定每个作业的到达时间（0-30）和所需运⾏时间（1-8）。
⼆、模拟程序的功能 1．按照模拟数据的到达时间和所需运⾏时间，执⾏FCFS, SJF和HRRN调度算法，程序计算各作业的开始执⾏时间，各作业的完成时间，周转时间和带权周转时间（周转系数）。
2. 动态演⽰每调度⼀次，更新现在系统时刻，处于运⾏状态和等待各作业的相应信息（作业名、到达时间、所需的运⾏时间等）对于HRRN算法，能在每次调度时显⽰各作业的响应⽐R情况。
操作系统：作业调度和进程调度的理解
操作系统：作业调度和进程调度的理解操作系统：作业调度和进程调度的理解含义：作业调度：是指作业从外存调⼊到内存的过程进程调度：是指进程从内存到分配cpu执⾏的过程理解：当我们打开两个程序，不妨设为程序A和程序B，⾸先这两个程序都是在外存（硬盘）上存储的，想要打开并运⾏这两个程序就必须加载到内存上，但这两个程序加载到内存上的顺序是什么呢？是先加载A呢还是先加载B呢？这个时候就涉及到作业调度了，作业调度第⼀种就是先来先服务（FCFS），即先打开的哪个程序，就先在内存上加载哪个程序；第⼆种就是短作业优先调度，即如果程序A⽐较⼤，可能是某个⼤型游戏，但是程序B⽐较⼩，可能只是打开个图⽚，假设必须要等这个⼤型游戏打开了才能打开这个图⽚，这显然图⽚等待的时间太长了，这时就涉及到了短作业优先调度，即系统会先打开图⽚，再打开游戏；第三种就是作业优先权调度，系统为作业分配优先权，优先等级⾼的就先调⼊内存，低的则等待；第四种就是⾼响应⽐调度，假设还有⼀个程序C，⽽且程序C还要在A之前打开，但是C的优先级低于A和B，如果按照优先级调度，那么C就会等很长⼀段时间，这显然对C是不公平的，所以这时就涉及到了⾼响应⽐优先，响应⽐=1+作业等待时间/执⾏时间，即：等待的时间越长，响应⽐就越⾼，就会提前执⾏。
当通过作业调度进⼊到内存后，这些作业就变成了⼀个个进程，但是要想分得CPU进⾏执⾏，还需进程调度算法，即还需要再分配⼀个顺序，来确定到底谁先分得CPU，进程调度算法有：优先权调度、短作业优先等，即通过每个进程的优先权或者作业的长短来确定分得CPU 的执⾏顺序，顺序分好以后，就该真正的执⾏了，这时采⽤时间⽚原则，即：所有的进程都分⼀个相同的时间⽚，执⾏完时间⽚后，如果没有运⾏完，到队尾等待，不断重复，直到所有程序都执⾏完；当然，这种执⾏⽅式有缺点，就是轮换的次数太多了，费时间，所以有了反馈排队调度，这种算法是先分了好⼏个等级队列，最⾼等级的队列时间⽚最短，最低等级的时间⽚最长，假设有1、2、3、4四个队列，有程序A、B、C需要被执⾏，那么A、B、C先分别执⾏⼀个时间⽚，假如C在这⼀个时间⽚内执⾏完了，那就可以直接⾛了，⽽A和B就换到第2个队列中继续执⾏⼀个第2个队列的时间⽚，就此类推，直到全部执⾏完。
操作系统常用调度算法
操作系统常⽤调度算法在操作系统中存在多种调度算法，其中有的调度算法适⽤于作业调度，有的调度算法适⽤于进程调度，有的调度算法两者都适⽤。
下⾯介绍⼏种常⽤的调度算法。
先来先服务(FCFS)调度算法FCFS调度算法是⼀种最简单的调度算法，该调度算法既可以⽤于作业调度也可以⽤于进程调度。
在作业调度中，算法每次从后备作业队列中选择最先进⼊该队列的⼀个或⼏个作业，将它们调⼊内存，分配必要的资源，创建进程并放⼊就绪队列。
在进程调度中，FCFS调度算法每次从就绪队列中选择最先进⼊该队列的进程，将处理机分配给它，使之投⼊运⾏，直到完成或因某种原因⽽阻塞时才释放处理机。
下⾯通过⼀个实例来说明FCFS调度算法的性能。
假设系统中有4个作业，它们的提交时间分别是8、8.4、8.8、9，运⾏时间依次是2、1、0.5、0.2，系统⾤⽤FCFS调度算法，这组作业的平均等待时间、平均周转时间和平均带权周转时间见表2-3。
表2-3 FCFS调度算法的性能作业号提交时间运⾏时间开始时间等待时间完成时间周转时间带权周转时间18280102128.4110 1.611 2.6 2.638.80.511 2.211.5 2.7 5.4490.211.5 2.511.7 2.713.5平均等待时间 t = (0+1.6+2.2+2.5)/4=1.575平均周转时间 T = (2+2.6+2.7+2.7)/4=2.5平均带权周转时间 W = (1+2.6+5.牡13.5)/4=5.625FCFS调度算法属于不可剥夺算法。
从表⾯上看，它对所有作业都是公平的，但若⼀个长作业先到达系统，就会使后⾯许多短作业等待很长时间，因此它不能作为分时系统和实时系统的主要调度策略。
但它常被结合在其他调度策略中使⽤。
例如，在使⽤优先级作为调度策略的系统中，往往对多个具有相同优先级的进程按FCFS原则处理。
FCFS调度算法的特点是算法简单，但效率低；对长作业⽐较有利，但对短作业不利（相对SJF和⾼响应⽐）；有利于CPU繁忙型作业，⽽不利于I/O繁忙型作业。
几种操作系统调度算法
几种操作系统调度算法操作系统调度算法是操作系统中用于确定进程执行的顺序和优先级的一种方法。
不同的调度算法有不同的优缺点，适用于不同的场景和需求。
下面将介绍几种常见的操作系统调度算法：1.先来先服务（FCFS）调度算法:先来先服务调度算法是最简单的调度算法之一、按照进程到达的顺序进行调度，首先到达的进程先执行，在CPU空闲时执行下一个进程。
这种算法实现简单，并且公平。
但是，由于没有考虑进程的执行时间，可能会导致长作业时间的进程占用CPU资源较长时间，从而影响其他进程的响应时间。
2.短作业优先（SJF）调度算法:短作业优先调度算法是根据进程的执行时间进行排序，并按照执行时间最短的进程优先执行。
这种算法可以减少平均等待时间，提高系统的吞吐量。
然而，对于长作业时间的进程来说，等待时间会相对较长。
3.优先级调度算法:优先级调度算法是根据每个进程的优先级来决定执行顺序的。
优先级可以由用户设置或者是根据进程的重要性、紧迫程度等因素自动确定。
具有较高优先级的进程将具有更高的执行优先级。
这种算法可以根据不同情况进行灵活调度，但是如果不恰当地设置优先级，可能会导致低优先级的进程长时间等待。
4.时间片轮转（RR）调度算法:时间片轮转调度算法将一个固定的时间片分配给每个进程，当一个进程的时间片用完时，将该进程挂起，调度下一个进程运行。
这种算法可以确保每个进程获得一定的CPU时间，提高系统的公平性和响应速度。
但是，对于长时间运行的进程来说，可能会引起频繁的上下文切换，导致额外的开销。
5.多级反馈队列（MFQ）调度算法:多级反馈队列调度算法将进程队列划分为多个优先级队列，每个队列有不同的时间片大小和优先级。
新到达的进程被插入到最高优先级队列，如果进程在时间片内没有完成，则被移到下一个较低优先级队列。
这种算法可以根据进程的执行表现自动调整优先级和时间片，更好地适应动态变化的环境。
以上是几种常见的操作系统调度算法，每种算法都有其优缺点和适用场景。
短作业优先的作业调度-操作系统课程设计
短作业优先的作业调度-操作系统课程设计摘要作业调度是对成批进⼊系统的⽤户作业，根据作业控制块的信息，按⼀定的策略选取若⼲个作业使它们可以去获得处理器运⾏的⼀项⼯作。
⽽对每个⽤户来说总希望⾃⼰的作业的周转时间是最⼩的，短作业优先（SJF）便是其中⼀种调度⽅法。
本设计是为了加深对作业概念的理解，掌握短作业优先（SJF）算法，深⼊了解批处理系统如何组织作业、管理作业和调度作业，了解作业控制块的作⽤，以及作业控制块的内容和组织⽅式。
为了将系统中的作业组织起来，需要为每个进⼊系统的作业建⽴档案以记录和作业相关的信息，例如作业名、作业所需资源、作业执⾏时间、作业进⼊系统的时间、作业信息在存储器中的位置、指向下⼀个作业控制块的指针等信息。
这个记录作业相关信息的数据块称为作业控制块（JCB），并将系统中等待作业调度的作业控制块组织成⼀个队列，这个队列称为后备队列。
⼀个作业全部信息进⼊系统后，就为其建⽴作业控制块，并挂⼊后备队列。
当进⾏作业调度时，从后备队列中查找选择作业。
在从后备队列中查找选择作业是，先根据作业控制块中的信息，选中⼀个短作业，也就是执⾏时间最短的作业，将它们调⼊内存运⾏。
关键词：作业; 调度; 短作业优先; SJF; J CBAbstractBatch job scheduling problem is to enter the system according to the user, the job control block of information, according to certain strategy selection several assignments that they can go to obtain a processor runs. For each user is always hope their job cycle time is the smallest, short j (SJF) which is the preferred method of a kind of scheduling.This design is to deepen the understanding of the concept of job assignments, short job first (SJF) algorithm is, in-depth understanding of how the system of batch management and organization, scheduling, understand the job assignments, as well as the job control blocks of content and organization.In order to organize the assignment system for everyone to enter the system to es tablish archives of job assignments and related information recorded, for example, job assignments, resources, work into execution time of time, information system in memory of job assignments, pointing to a position job control block etc. The record of the information data block job assignments job control blocks (called), and the system JCB waiting in the job assignments scheduling job control block into a queue, the queue as backup queue. A full information into a system for its establishment, operation job control block, and hung the backup queue. When scheduling problem, from the backlog queue for choice.From the backlog queue for job first choice, according to the information and job control block a short assignment, and select the shortest time is executed, they would run into memory.Keywords ：Job; Scheduling; Short job first; SJF; JCB⽬录第⼀章课题概述 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 ⽬的及要求 (1)1.3 基本理论依据 (1)第⼆章设计简介及设计⽅案论述 (2)2.1 设计简介 (2)2.2 设计内容 (2)第三章详细设计 (3)3.1 设计流程图 (3)3.2 主要程序代码 (4)第四章设计结果及分析 (7)4.1 运⾏结果截图 (7)4.2 运⾏结果分析 (8)总结 (9)致谢 (10)参考⽂献 (11)附录程序代码 (12)第⼀章课题概述1.1设计背景在多道程序环境下，主存中有着多个进程，其数⽬往往多于处理机数⽬。
操作系统-4-5章作业答案
4.2试述作业调度的主要功能。
（1）记录系统中各作业的状况，包括执行阶段的有关情况。
（2）从后备队列中挑选出一部分作业投入执行。
（3）为被选中作业做好执行前的准备工作。
（4）在作业执行结束时做善后处理工作。
4.4进程调度的功能有哪些？（1）记录系统中所有进程的执行情况。
（2）选择占有处理机的进程。
（3）进行进程上下文切换。
4.5进程调度的时机有哪几种？（1）当前进程自己调用sleep,wait等进入休眠状态。
（2）当前进程从系统调用进程执行结束后返回用户态时，它的优先级已经低于其它就绪状态进程，或调度标志被置位。
（3）当前进程在完成中断和陷阱处理后返回用户态时，它的优先级已经低于其它就绪状态进程或调度标志被置换。
（4）时间片被用完，而且当前进程的优先级低于其他就绪进程。
（5）当亲进程调用exit自我终止时。
计算在单道程序下，采用先来先服务调度算法和最短作业优先调度算法时的平均周转时间和平均带权周转时间，并指出它们的调度顺序。
（注：周转时间：从作业提交算起，直到执行完毕这段时间带权周转时间：作业的周转时间T与系统为其提供服务的服务时间之比）最短作业优先调度算法：平均周转时间（时间单位：分）：（120+138-50+168-40+228-20）/ 4=136平均带权周转时间（时间单位：分）：（120/120+（120+18-50）/18+（120+18+30-40）/30+ （120+18+30+60）/60）=19.73调度顺序：1--4--3--2先来先服务调度算法：平均周转时间（时间单位：分）：（120+180-20+210-40+228-50）/ 4=157平均带权周转时间（时间单位：分）：（120/120+160/60+170/30+178/18）=19.2调度顺序：1--2--3--45.9什么是页式管理？静态页式管理可以实现虚存吗？页式管理：就是把各进程的虚拟空间划分为若干长度相等的页面，把指令按页面大小划分后存放，在内存中执行或只在内存中存放那些经常被执行或即将被执行的页面，而那些不被经常执行以，及在近期内不可能被执行的页面则存放于外存中，按一定规则调入的一种内存管理方式。
操作系统作业调度算法
操作系统作业调度算法操作系统作业调度算法是操作系统中的一个重要概念，它决定了在多道程序环境下，各个作业的执行顺序和分配时间。
正确选择合适的调度算法可以提高系统的效率和性能，保证作业能够按时完成。
本文将介绍几种常见的作业调度算法，包括先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、最高响应比优先（HRRN）和轮转法（RR）。
先来先服务（FCFS）调度算法是最简单的一种算法，它按照作业到达的先后顺序进行调度。
当一个作业到达后，如果系统中没有其他作业在执行，则该作业立即执行；如果有其他作业在执行，则该作业会进入就绪队列等待。
FCFS算法的优点是实现简单，但是它容易导致长作业等待时间过长，影响系统的响应时间。
短作业优先（SJF）调度算法是根据作业的执行时间来进行调度的。
当一个作业到达后，系统会比较该作业的执行时间与当前正在执行的作业的执行时间，如果该作业的执行时间更短，则该作业会被优先执行。
SJF算法的优点是能够减少作业的等待时间，提高系统的响应速度，但是它需要预先知道每个作业的执行时间，对于实时系统来说并不适用。
最高响应比优先（HRRN）调度算法是根据作业的等待时间和执行时间的比值来进行调度的。
当一个作业到达后，系统会计算该作业的响应比，响应比越高，优先级越高，该作业会被优先执行。
响应比的计算公式为（等待时间+执行时间）/ 执行时间。
HRRN算法的优点是能够兼顾作业的等待时间和执行时间，提高系统的整体性能，但是它需要不断地重新计算作业的响应比，增加了调度算法的复杂度。
轮转法（RR）调度算法是将系统的处理时间分为若干个时间片，每个时间片内一个作业可以执行的时间是固定的，当一个作业到达后，系统会将其放入就绪队列的末尾，并在当前时间片内执行该作业。
当一个时间片结束后，如果作业还没有执行完，系统会将其放回就绪队列的末尾，等待下一轮的调度。
轮转法算法的优点是能够公平地分配CPU时间，避免了长作业的等待时间过长，但是它可能导致一些短作业的响应时间较长。
操作系统各种调度算法
操作系统各种调度算法⼀、批处理作业调度算法1.先来先服务调度算法First Come，First Served.（FCFS）:就是按照各个作业进⼊系统的⾃然次序来调度作业。
这种调度算法的优点是实现简单，公平。
其缺点是没有考虑到系统中各种资源的综合使⽤情况，往往使短作业的⽤户不满意，因为短作业等待处理的时间可能⽐实际运⾏时间长得多。
2.短作业优先调度算法shortest job first(SPF): 就是优先调度并处理短作业，所谓短是指作业的运⾏时间短。
⽽在作业未投⼊运⾏时，并不能知道它实际的运⾏时间的长短，因此需要⽤户在提交作业时同时提交作业运⾏时间的估计值。
3.最⾼响应⽐优先算法Hightest response-radio next(HRN)：FCFS可能造成短作业⽤户不满，SPF可能使得长作业⽤户不满，于是提出HRN，选择响应⽐最⾼的作业运⾏。
响应⽐=1+作业等待时间/作业处理时间。
4. 基于优先数调度算法Highest Possible Frequency(HPF)：每⼀个作业规定⼀个表⽰该作业优先级别的整数，当需要将新的作业由输⼊井调⼊内存处理时，优先选择优先数最⾼的作业。
5.均衡调度算法，即多级队列调度算法基本概念：作业周转时间（Ti）＝完成时间(Tei)－提交时间(Tsi)作业平均周转时间(T)＝周转时间/作业个数作业带权周转时间（Wi）＝周转时间/运⾏时间响应⽐＝（等待时间＋运⾏时间）/运⾏时间⼆、进程调度算法1.先进先出算法(FIFO)：按照进程进⼊就绪队列的先后次序来选择。
即每当进⼊进程调度，总是把就绪队列的队⾸进程投⼊运⾏。
2. 时间⽚轮转算法Round Robin(RR)：分时系统的⼀种调度算法。
轮转的基本思想是，将CPU的处理时间划分成⼀个个的时间⽚，就绪队列中的进程轮流运⾏⼀个时间⽚。
当时间⽚结束时，就强迫进程让出CPU，该进程进⼊就绪队列，等待下⼀次调度，同时，进程调度⼜去选择就绪队列中的⼀个进程，分配给它⼀个时间⽚，以投⼊运⾏。
操作系统3调度
操作系统3调度在计算机的世界里，操作系统就像是一个有条不紊的大管家，负责协调和管理各种资源，以确保计算机系统能够高效、稳定地运行。
而在这个大管家的众多职责中，调度是一项至关重要的任务。
什么是操作系统的调度呢？简单来说，调度就是决定哪个程序或进程在什么时候可以使用计算机的 CPU（中央处理器）等资源。
想象一下，计算机同时运行着多个程序，比如浏览器在下载文件、音乐播放器在播放歌曲、文字处理软件在编辑文档，而 CPU 只有一个或者有限的几个核心，这时候就需要有一个聪明的“调度员”来决定每个程序什么时候能够获得 CPU 的使用权，以保证每个程序都能有序地推进，这就是调度的作用。
操作系统中的调度主要分为三种类型：进程调度、线程调度和作业调度。
进程调度是最常见的一种调度。
进程是程序在计算机中的一次执行过程，每个进程都有自己的状态，比如就绪态、运行态和阻塞态。
当一个进程处于就绪态时，就等待着被调度到 CPU 上运行；而当它在CPU 上运行时，就处于运行态；如果因为某种原因，比如等待输入输出操作完成，进程无法继续执行，就会进入阻塞态。
进程调度的任务就是在众多就绪态的进程中选择一个，将 CPU 分配给它。
线程调度则是在进程内部进行的。
一个进程可以包含多个线程，这些线程共享进程的资源，但又可以独立执行。
线程调度的目的和进程调度类似，也是要决定哪个线程能够获得 CPU 的使用权。
由于线程之间的切换比进程之间的切换开销更小，所以在一些多线程的程序中，线程调度能够提高系统的并发性和响应性。
作业调度则是从更高的层次来管理任务。
作业可以理解为用户提交给系统的一组相对独立的任务。
作业调度主要负责决定哪些作业可以进入系统，并为它们分配资源。
那么，操作系统是如何进行调度的呢？这通常要考虑多个因素。
首先是优先级。
不同的进程或作业可能具有不同的优先级，优先级高的通常会先被调度。
比如，系统关键进程的优先级往往高于普通用户程序。
其次是时间片轮转。
计算机操作系统的调度算法
计算机操作系统的调度算法随着计算机技术的飞速发展，操作系统扮演着越来越重要的角色。
操作系统是计算机软件的一部分，负责管理计算机的各种资源，其中之一就是进程的调度算法。
调度算法是操作系统中负责决定进程执行顺序的重要组成部分。
它可以根据某些策略和规则，合理分配计算机的处理器资源，提高系统的性能和效率。
下面将为大家介绍一些常见的计算机操作系统调度算法。
1. 先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务是最简单、最直观的调度算法之一。
按照进程到达的顺序依次分配处理器资源，无论进程的优先级和需要执行的时间。
这种算法的优点是简单易实现，但是无法适应不同种类进程的需求，容易导致长作业的执行时间过长而影响其他进程的运行。
2. 短作业优先(SJF)调度算法短作业优先调度算法是根据进程的服务时间来进行排序，并按照时间最短的顺序分配处理器资源。
短作业优先算法可以减少平均等待时间，但会导致长作业饥饿，即长时间等待的作业无法得到执行。
3. 优先级调度算法优先级调度算法根据进程的优先级来分配处理器资源。
每个进程都有一个优先级，优先级高的进程先得到执行。
这种算法可以根据不同作业的需求进行灵活调度，但是可能导致优先级过高的进程占用过多的资源，影响其他进程的执行。
4. 时间片轮转调度算法时间片轮转是一种常见的多任务调度算法。
它将处理器的时间分成若干个时间片，每个进程在一个时间片内得到执行，然后切换到下一个进程。
时间片轮转算法可以保证公平性，每个进程都有机会得到执行，但是对于长时间的作业，可能会导致上下文切换的频繁，降低系统的效率。
5. 多级反馈队列调度算法多级反馈队列调度算法将进程按照优先级划分到不同的队列中，每个队列有不同的时间片大小。
进程按照优先级先执行高优先级队列中的作业，而低优先级的进程则进入下一个队列等待执行。
这种算法结合了优先级调度和时间片轮转调度的特点，可以有效平衡系统的性能和公平性。
6. 最短剩余时间(SRT)调度算法最短剩余时间调度算法是短作业优先调度算法的一种改进。
操作系统作业调度算法
操作系统作业调度算法在计算机操作系统中，作业调度算法起着至关重要的作用。
它决定了哪些作业能够被优先处理，以及如何合理地分配系统资源，以提高整个系统的性能和效率。
让我们先来理解一下什么是作业调度。
简单来说，当有多个作业等待被处理时，操作系统需要决定哪个作业先进入处理状态，哪个作业需要等待。
这就像是在一个繁忙的餐厅，服务员需要决定先为哪桌客人上菜一样。
常见的作业调度算法有先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度、高响应比优先调度和时间片轮转调度等。
先来先服务算法是最简单直观的一种。
它按照作业到达的先后顺序进行调度。
就好比排队买票，先到的人先买。
这种算法的优点是实现简单、公平，大家都按照先来后到的顺序。
但它也有明显的缺点，如果先到达的作业执行时间很长，后面的短作业就需要长时间等待，可能会导致系统的平均周转时间较长。
短作业优先算法则是优先处理执行时间短的作业。
这就像是在餐厅中，先为点了简单菜品的客人上菜。
它的优点是能够减少平均周转时间，提高系统的吞吐量。
但问题是，我们很难准确预知作业的执行时间，而且如果一直有更短的作业到来，长作业可能会被“饿死”。
优先级调度算法为每个作业赋予一个优先级，优先级高的作业先被处理。
这有点像医院的急诊室，病情紧急的患者优先得到治疗。
这种算法可以灵活地根据作业的重要性或紧急程度来安排处理顺序，但确定合理的优先级可能会比较困难，而且如果优先级设置不当，也可能导致一些作业长时间得不到处理。
高响应比优先调度算法综合考虑了作业的等待时间和执行时间。
响应比＝（等待时间＋执行时间）／执行时间。
这样既照顾了先来的作业，又不会让短作业等待太久。
它在一定程度上克服了先来先服务和短作业优先算法的缺点，但计算响应比也会增加系统的开销。
时间片轮转调度算法将 CPU 时间分成固定大小的时间片，每个作业轮流使用一个时间片。
如果作业在一个时间片内没有完成，就会被放到队列的末尾等待下一轮。
这就像是大家轮流发言，每人都有一定的时间。
操作系统作业调度算法
02 作业调度基本概念
作业与作业步
作业
用户在一次计算过程中或一次事 务处理中要求计算机系统所做的 工作的集合。
作业步
作业运行过程中的相对独立部分 ，每个作业步都是一个独立的程 序，需要从外存调入内存运行。
作业状态及其转换
四种状态
提交、后备、执行和完成。
状态转换
作业从提交状态开始，经过后备状态，然后到执行状态，最后到完成状态。
调度器的类型
Linux支持多种类型的调度器，包括实时调度器、完全公平调度 器（CFS）等，以满足不同应用场景的需求。
完全公平调度器（CFS）原理及实现
CFS设计目标
时间记账与虚拟运行时间
红黑树与调度实体
进程选择与切换
CFS是Linux内核中默认的调度 器，旨在提供一个公平、高效 的CPU时间分配机制，确保所 有进程都能获得相对平等的 CPU使用权。
基于机器学习的调度算法
数据驱动
利用机器学习技术从历史数据中学习作业特征和资源 需求模式。
智能决策
基于学习到的模型，对作业进行智能分类、优先级排 序和调度决策。
自适应调整
根据系统反馈和性能评估结果，自适应地调整机器学 习模型和调度策略。
多级反馈队列调度算法
多级队列
将作业按照不同的优先级和资源需求分配到不同的队列中。
操作系统作业调度算法
目录
Contents
• 引言 • 作业调度基本概念 • 常见作业调度算法 • 调度算法性能评价 • 作业调度算法优化与改进 • 实例分析：Linux作业调度算法 • 总结与展望
01 引言
目的和背景
提高系统资源利用率
实现公平性
通过合理的作业调度算法，可以更加 高效地利用系统资源，包括CPU、内 存、I/O设备等，从而提高系统的整体 性能。
操作系统实验报告作业调度
操作系统实验报告作业调度作业调度是操作系统中的一个重要组成部分，用于管理和分配计算机系统中的作业，确保系统可靠高效地运行。
作业调度算法的选择直接影响到系统的性能和资源利用率。
本实验通过对不同作业调度算法的理论分析和实际测试，探究它们的特点和优劣，最终找到适合特定场景的作业调度算法。
以下是本次实验的详细报告。
一、实验目的1.理解作业调度算法的原理和功能；2.掌握常用的作业调度算法；3.分析和比较不同作业调度算法的优缺点。
二、实验内容1. FIFO（First In First Out）作业调度算法；2. SJF（Shortest Job First）作业调度算法；3. RR（Round Robin）作业调度算法；4. HRN（Highest Response Ratio Next）作业调度算法。
三、实验过程1.FIFO作业调度算法FIFO算法是最简单的作业调度算法，按照作业提交的先后顺序进行调度。
首先将所有作业按照到达时间排序，然后按照顺序依次执行作业。
2.SJF作业调度算法SJF算法是根据作业的执行时间进行排序，优先执行执行时间最短的作业。
通过比较作业的执行时间，选择最短的作业进行执行。
3.RR作业调度算法RR算法是采用时间片轮转的方式进行调度。
每个作业分配一个时间片，当时间片用完后，将该作业移到队列的末尾继续执行。
时间片的长度可以根据需要进行调整。
4.HRN作业调度算法HRN算法是根据作业的响应比来确定调度顺序。
响应比由作业的等待时间和作业执行时间的比值来计算，响应比越大，优先级越高。
选择响应比最高的作业进行执行。
四、实验结果分析在本实验中，我们通过实际测试不同作业调度算法的性能来进行评估。
测试使用了一组模拟作业集，包括不同的作业执行时间和到达时间。
通过对比不同算法的实际表现1.FIFO算法的优点是简单易实现，但缺点是无法考虑作业的执行时间，因此可能导致平均等待时间较长。
2.SJF算法的优点是能够有效地减少平均等待时间，但缺点是对于长作业可能导致短作业长时间等待。
操作系统实验报告作业调度
操作系统实验报告：作业调度1. 引言作业调度是操作系统中的一个重要概念，它涉及到如何合理地安排计算机系统中的作业执行顺序，以最大程度地提高系统的效率和性能。
本文将介绍作业调度的基本概念和主要算法，以及在实验中的应用。
2. 作业调度的概念作业调度是指根据一定的策略和算法，按照一定的顺序从作业队列中选取作业，将其分配给可用资源来执行的过程。
作业调度的目标是实现公平、高效的任务分配，以提高系统的整体性能。
3. 作业调度算法3.1 先来先服务（FCFS）先来先服务是最简单的作业调度算法，即按照作业提交的顺序来执行。
当一份作业到达系统后，它将被放入作业队列的末尾。
一旦当前执行的作业完成，系统将选择队列中的下一个作业来执行。
3.2 短作业优先（SJF）短作业优先算法是根据作业的执行时间来进行调度，执行时间越短的作业优先级越高。
当一个作业进入系统时，系统会检查队列中的所有作业，并选择执行时间最短的作业来执行。
3.3 优先级调度优先级调度算法是根据作业的优先级来进行调度，优先级越高的作业优先级越高。
每个作业都会被分配一个优先级值，系统会按照优先级从高到低的顺序来执行作业。
3.4 时间片轮转调度时间片轮转调度算法将作业分为多个时间片，每个时间片的执行时间相等。
当一个作业进入系统时，系统会分配给它一个时间片，如果在时间片内作业没有完成，则将其放回队列的末尾，并执行下一个作业。
4. 实验中的应用在操作系统实验中，作业调度是一个重要的实验内容。
通过实验，我们可以深入了解不同调度算法的特点和适用场景。
实验中，我们可以使用模拟器来模拟作业调度的过程。
我们可以创建一个作业队列，然后使用不同的调度算法来执行这些作业，并记录它们的执行时间和系统的吞吐量。
通过实验，我们可以比较不同算法在不同场景下的表现，选择最适合当前系统的作业调度算法。
5. 结论作业调度是一个重要的操作系统概念，它决定了系统的性能和效率。
在本文中，我们介绍了作业调度的基本概念和常用算法，并讨论了在实验中的应用。
操作系统作业管理的主要功能
操作系统作业管理的主要功能1. 引言操作系统是计算机系统中最重要的一部分，它负责管理计算机硬件资源和提供用户与计算机系统之间的接口。
在操作系统中，作业管理是一个非常重要的功能，它负责协调和控制计算机系统中所有正在执行的作业。
本文将介绍操作系统作业管理的主要功能。
2. 作业调度作业调度是操作系统中作业管理的一个重要功能。
它负责选择并安排哪些作业将被执行，以及在何时执行。
作业调度算法可以根据不同的策略进行选择，如先来先服务、短作业优先、优先级调度等。
通过合理的作业调度算法，可以最大程度地提高计算机系统的资源利用率，提高作业执行的效率。
3. 作业提交与控制作业提交和控制是作业管理的另一个重要功能。
当用户提交作业时，操作系统需要接收并存储作业的相关信息，如作业的优先级、作业的资源需求等。
同时，操作系统还需要对作业进行控制，包括分配资源、监控作业的执行状态、处理作业运行中的异常等。
通过作业提交与控制，操作系统可以确保每个作业得到正确的执行，并及时处理作业执行中的问题。
4. 作业并发与同步作业并发和同步是操作系统作业管理的另外两个重要功能。
作业并发指的是多个作业在同一时间内并行执行，通过提高并发性，可以加快作业的执行速度，提高计算机系统的吞吐量。
作业同步是指在并发执行的作业中，通过同步机制来保证作业的正确性和数据的一致性。
操作系统需要提供一些机制，如互斥锁、信号量等，来协调并发作业之间的执行顺序和资源访问。
5. 作业调度策略作业调度策略是作业管理的核心。
不同的作业调度策略可以对作业的执行效果产生重大影响。
常见的作业调度策略包括：•先来先服务（FCFS）：按照作业提交的顺序来执行作业。
•短作业优先（SJF）：优先执行执行时间短的作业，提高作业的响应速度。
•优先级调度：根据作业的优先级来决定作业的执行顺序。
•时间片轮转（RR）：每个作业分配一个时间片，按照轮转的方式来执行作业。
选择合适的作业调度策略可以根据实际情况提高计算机系统的性能和效率。
操作系统实验报告-批处理系统的作业调度
#include
#include
#include
#include
#include
typedefcharstring[10];/*//定义string为含有10个字符元素的字符数组类型*/
structtask{
stringname;/*作业号*/
intarrtime;/*作业抵达时间*/
操作系统实验报告-批处理系统的作业调度
实验一批处理系统的作业调度
（1）加深对作业概念的理解。
（2）深入细致介绍批处理系统如何非政府作业、管理作业和调度作业。
编写程序完成批处理系统的作业调度，要求采用响应比优先调度算法。
最低积极响应比优先法（hrrn）就是对fcfs方式和sjf方式的一种综合均衡。hrrn调度策略同时考量每个作业的等待时间长短和估算须要的继续执行时间长短，从中挑选出积极响应比最低的作业资金投入继续执行。
printf("%9s%9d%9d%9d%9d%9d%9d\n",
jcb[i].name,jcb[i].arrtime,jcb[i].sertime,
jcb[i].begtime,jcb[i].fintime,jcb[i].turtime,jcb[i].wtutime);
voidcheck()
intstatime,endtime,sumturtime=0.0,sumwtutime=0.0,aveturtime,avewtutime;intcurrent=0,times=0,pre=0;
printf("-------------------------------------------------------------------------\n");
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操作系统-作业调度一．各作业情况如下：作业号到达时刻开始时刻运行需时结束时刻次序优先级别1 02 42 1 5 93 2 8 14 3 3 8优先级为小值优先，求平均周转时间和带权平均周转时间?1.先来先服务2.短作业优先3.静态优先答：1. 先来先服务作业号到达时刻开始时刻运行需时结束时刻次序优先级别1 0 02 2 1 42 1 2 5 7 2 93 2 7 8 15 3 14 3 15 3 18 4 80时刻只有作业1到达，所以先执行1；2时刻作业2和3都到达，2先到所以执行2；7时刻作业3和作业4都到达，3先所以执行3，再执行4平均周转时间=[(2-0)+(7-1)+(15-2)+(18-3)]/4=9 平均带权周转时间=[(2-0)/2+(7-1)/5+(15-2)/8+(18-3)/3]/42.短作业优先作业号到达时刻开始时刻运行需时结束时刻次序优先级别1 0 02 2 1 42 1 2 5 7 2 93 2 10 8 184 14 3 7 3 10 3 80时刻只有作业1到达，所以先执行1；2时刻作业2和3都到达，2短所以先执行2；7时刻作业3和4都到达，4短所以执行4，最后执行3平均周转时间=[(2-0)+(7-1)+(18-2)+(10-3)]/4=7.75平均带权周转时间=[(2-0)/2+(7-1)/5+(18-2)/8+(10-3)/3]/43.静态优先级作业号到达时刻开始时刻运行需时结束时刻次序优先级别1 0 02 2 1 42 1 13 5 184 93 2 2 8 10 2 14 3 10 3 13 3 80时刻只有作业1到达，所以先执行1；2时刻作业2和3都到达，3优先值小所以先执行3；10时刻作业2和4都到达，4优先值小所以执行4，最后执行2平均周转时间=[(2-0)+(18-1)+(10-2)+(13-3)]/4=9.25平均带权周转时间=[(2-0)/2+(18-1)/5+(10-2)/8+(13-3)/3]/4二．各进程情况如下：进程号到达时刻开始时刻运行需时结束时刻次序优先级别1 0 32 2 63 4 44 6 55 8 2求平均周转时间和带权平均周转时间?1.最高响应比优先2.时间片轮转（设时间片长为1）答：1.最高响应比优先进程号到达时刻开始时刻运行需时结束时刻次序优先级别1 0 0 3 3 12 23 6 9 23 4 9 4 13 34 6 15 5 20 55 8 13 2 15 4求平均周转时间和带权平均周转时间0时刻只有进程1到达，所以先执行1；3时刻只有进程2到达，所以执行2；9时刻进程3、4、5都到达, 进程3此时响应比是1+(9-4)/4=2.25,进程4此时响应比是1+(9-6)/5=1.6, 进程5此时响应比是1+(9-8)/2=1.5，所以执行进程3；13时刻还剩进程4和5，进程4此时响应比是1+(13-6)/5=2.4, 进程5此时响应比是1+(13-8)/2=3.5，所以执行进程5，然后再进程4 平均周转时间=[(3-0)+(9-2)+(13-4)+(20-6)+(15-8)]/5=8平均带权周转时间=[(3-0)/3+(9-2)/6+(13-4)/4+(20-6)/5+(15-8)/2]/52.时间片轮转（设时间片长为1）进程号到达时刻开始时刻运行需时结束时刻次序优先级别1 0 0 3 42 2 2 6 183 4 5 4 174 6 75 205 8 10 2 15求平均周转时间和带权平均周转时间0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 15 16 17 18 19 201 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11121314151617181921 12 1 23 24 3 25 4 3 2 5 4 3 2 4 41 2 3 2 4 3 2 5 4 3 2 5 4 3 2 4 23 2 54 3 25 4 3 2 44 3 25 4 3 2平均周转时间=[(4-0)+(18-2)+(17-4)+(20-6)+(15-8)]/5=10.8平均带权周转时间=[(4-0)/3+(18-2)/6+(17-4)/4+(20-6)/5+(15-8)/2]/53．(6分)假设有四个作业，它们的提交时间和需要的计算时间如表2所示。
这些作业在一台处理机上按单道方式运行，如采用响应比高者优先调度算法，请给出这些作业的执行顺序？作业作业提交时间所需的计算时间（分钟）J1 7：00 120J2 7：30 60J3 8：00 20J4 8：10 40答：(2分)第一次调度时间是7：00，此时只有J1为后备作业，因而被调度。
它执行完的时间是9：00。
(2分)第二次调度时间是9：00，此时J2、J3和J4都为后备作业。
J2、J3和J4作业的相关参数如表5所示。
J3的响应比最高，J3被调度。
它执行完的时间是9：20。
(1分)第三次调度时间是9：20，此时J2和J4为后备作业。
J2和J4作业的相关参数如表6所示。
J2的响应比最高，J2被调度。
它执行完的时间是10：20。
(1分)第四次调度时间是10：20，此时只有J4为后备作业，J4被调度。
它执行完的时间是11：00。
综上这些作业的执行顺序为J1、J3、J2、J4。
表5 J2、J3和J4作业的相关参数作业作业提交时间所需的计算时间（分钟）等待时间（分钟）响应比J2 7：30 60 90 2.5J3 8：00 20 60 4J4 8：10 40 50 2.25表6 J2、J3和J4作业的相关参数作业作业提交时间所需的计算时间（分钟）等待时间（分钟）响应比J2 7：30 60 110 2.83J4 8：10 40 70 2.752．（7分）假设有四个作业，它们的提交时间和需要的计算时间如表3所示。
这些作业在一台处理机上按单道方式运行，若采用下列作业调度算法：（1）先来先服务（2）短作业优先；请分别给出这些作业的执行顺序、每个作业的周转时间及平均周转时间和加权平均周转时间。
表3 四个作业的情况作业作业提交时间所需的计算时间（分钟）J1 10：00 90J2 10：10 40J3 10：30 20J4 11：00 10答：（1）采用先来先服务作业调度算法，这些作业的执行顺序和每个作业的周转时间如表4所示。
表4采用先来先服务作业调度算法，作业的执行顺序和每个作业的周转时间作业作业提交时间所需的计算时间（分钟）作业开始执行时间作业执行结束时间作业周转时间（分钟）作业执行次序J1 10：90 10：00 11：30 90 1J2 10：1040 11：30 12：10 120 2J3 10：3020 12：10 12：30 120 3J4 11：0010 12：30 12：40 100 4平均周转时间=（90+120+120+100）÷4=107.5 。
带权平均周转时间=（90÷90+120÷40+120÷20+100÷10）÷4=5（2）采用先来先服务作业调度算法，这些作业的执行顺序和每个作业的周转时间如表5所示。
表5采用短作业优先作业调度算法，作业的执行顺序和每个作业的周转时间作业作业提交时间所需的计算时间（分钟）作业开始执行时间作业执行结束时间作业周转时间（分钟）作业执行次序J1 10：90 10：00 11：30 90 1J2 10：40 12：00 12：40 150 41020 11：40 12：00 90 3 J3 10：30J4 11：10 11：30 11：40 40 200平均周转时间=（90+150+90+40）÷4=92.5 。
带权平均周转时间=（90÷90+150÷40+90÷20+40÷10）÷4=3.1254．(6分)有两个作业A和B，分别在8：00和9：00到达系统，它们估计得计算时间分别是0．4小时和0．6小时，系统在9：30开始以响应比高者优先算法进行调度，请计算在单道执行时该两道作业被选中时的响应比。
答：在9：30开始点调度时，A的响应比=（90+24）/24=4.75B的响应比=（30+36）/36=1.83因为A的响应比，故A在9：30被调度。
A执行完的时间为9：54。
在9：54开始点调度时，B的响应比=（54+36）/36=2.5B在9：54被调度。
B执行完的时间为10：30。
4．(6分)有两个作业A和B，分别在8：00和9：00到达系统，它们估计得计算时间分别是0．4小时和0．6小时，系统在9：30开始以响应比高者优先算法进行调度，请计算在单道执行时该两道作业被选中时的响应比。
答：在9：30开始点调度时，A的响应比=（90+24）/24=4.75B的响应比=（30+36）/36=1.83因为A的响应比，故A在9：30被调度。
A执行完的时间为9：54。
在9：54开始点调度时，B的响应比=（54+36）/36=2.5B在9：54被调度。
B执行完的时间为10：30。
1．（6分）假设有四个作业，它们的提交时间和需要的计算时间如下表所示。
这些作业在一台处理机上按单道方式运行，采用下列两种作业调度算法：（1）短作业优先，（2）非抢占式的静态优先级调度算法（数值大者优先级最高）；请分别给出这些作业的执行顺序和每个作业的周转时间、带权周转时间，计算平均周转时间、平均带权周转时间。
作业作业提交时间所需的计算时间（分钟）优先级J1 8：00 80 1J2 8：10 30 3J3 8：30 20 2J4 9：00 10 4 答：（1）采用短业优先调度作业作业提交时间所需的计算时间（分钟）优先级开始运行时间运行结束时间周转时间带权周转时间执行次序J1 8：00 80 1 8：00 9：20 80 1 1 J2 8：10 30 3 9：50 10：20 130 4．3 4 J3 8：30 20 2 9：30 9：50 80 4 3 J4 9：00 10 4 9：20 9：30 30 3 2 平均周转时间=（80+130+80+30）/4=80平均带权周转时间=（1+4。
3+4+3）/4=3。
08（2）非抢占式的静态优先级调度算法作业作业提交时间所需的计算时间（分钟）优先级开始运行时间运行结束时间周转时间带权周转时间执行次序J1 8：00 80 1 8：00 9：20 80 1 1 J2 8：10 30 3 9：30 10：00 110 3．67 3 J3 8：30 20 2 10：00 10：20 110 5．2 4 J4 9：00 10 4 9：20 9：30 30 3 2 平均周转时间=（80+110+110+30）/4=82。