操作系统与作业调度算法 .ppt

第四组 朱志华 李磊 石燕 于洪波 作业的基本概念 作业是用户交给计算机的具有独立功能的任务。 在联机系统中，从用户登录系统到用户退出系统的整个过程，可以多次形成作业，用户每输入一条命令或运行一段程序都代表着一个作业步。 作业在系统中也是动态的，从作业产生到作业消失的整个过程中，作业的状态跟随系统的运作而发生变化。 作业调度算法 作业调度的主要任务、目标、计价作业调度算法的优劣的性能指标、主要作业调度算法及作业调度的时机是什么？ 作业调度的主要任务是：按照某种调度算法，从后备作业中挑选一批合理搭配的作业进入运动状态；同时为选中的作业分配内存和外部设备资源，为其建立相关的进程，当作业执行结束进入完成状态时，做好释放资源等善后工作。 作业调度的目标： 1、响应时间快速2、周转时间或带权周转时间短3、均衡的资源利用率；4、吞吐量大；5、系统反应时间短。 评价作业调度算法优劣的性能指标： 1、作业平均周转时间；2、作业平均带权周转时间 主要作业调度算法有： 1、先来先服务法；2、短作业优先算法；3、最高响应比优先算法；4、资源搭配算法；5、多队列循环算法。 作业调度时机： 一般当输入井中有一道作业建立，或内存中的一道作业运动结束时，系统启动统调度工作。 作业从进入系统到运行结束，一般要经历进入、后备、运行、完成四个阶段。相应地，我们说此作业处于进入、后备、执行、完成四个不同的状态。 进入状态 即提交状态，作业从输入设备进入输入井。 后备状态 操作员把作业输入到直接存取的后援存取器后，为进入系统的作业建立作业控制块， 并把它加入到后备作业队列中，等候作业调度程序调度。这一过程也称为作业注册。 运行状态 作业被作业调度程序选中，且分配了必要的资源，建立一组相应的进程后，该作业就 进入了运行状态。它分为三种状态：即就绪状态、执行状态、阻塞状态。 完成状态 当作业正常运行结束或因发生错误而终止时，作业进入完成阶段。 作业中进程的状态转换图 作业调度程序 作业调度程序的主要功能是审查系统能否满足用户作业的资源要求以及按照一定的算法选取作业。 调度算法性能的衡量 作业平均周转时间 平均带权周转时间 常见的批处理作业调度算法 （1）先来先服务算法 （FCFS：First Come First Serve） （2）最短作业优先算法 （SJF：Shortest Job First） （3）最高响应比优先算法 （HRN：Highest Response Ratio Next） 响应比R = 作业周转时间 / 作业处理时间 =（作业处理时间 + 作业等待时间）/ 作业处理时间 = 1 +（作业等待时间 / 作业处理时间） （4）基于优先数调度算法 （HPF：Highest Priority First） （5）均衡调度算法(分类排队算法) 先来先服务：FCFS算法是按作业到达的先后次序来进行调度。 最短作业优先的调度算法：SJF算法总是优先调度要求运行时间最短的作业，把它作为 下一次服务的对象。 响应比高者优先调度算法：HRN算法就是在每调度一个作业投入执行时，计算后备作业 中每个作业的响应比，挑选响应比高者投入执行。 作业调度算法应用例子 假设以下有四个作业，已知它们进入系统的时间、估计运行时间，应用先来先服务、最短作业优先和最高响应比优先作业调度算法，分别计算出作业的平均周转时间和带权的平均周转时间。 先来先服务调度算法计算结果 最短作业优先作业算法计算结果 最高响应比优先作业算法计算结果 * *