批处理作业调度问题

本文介绍了一种批处理作业调度算法,旨在通过合理安排作业顺序,使得所有作业在两台机器上的总完成时间达到最小。文章提供了一个具体的实现示例,并展示了如何通过回溯法寻找最优解。

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给定n个作业的集合J={J1,J2,…,Jn}。每一个作业有两项任务分别在两台机器上完成。每个作业必须先由机器1处理,再由机器2处理。作业Ji需要机器j的处理时间为tji,i=1,2,…n,j=1,2。对于一个确定的作业调度,设Fji是作业i在机器j上完成处理的时间。则所有作业在机器2上完成处理的时间和f=F21+F22+…+F2n称为该作业调度的完成时间和。         批处理作业调度问题要求,对于给定的n个作业,制定最佳的作业调度方案,使其完成时间和最小。 

输入示例:
3
2 1
3 1
2 3
输出示例:
18
1 3 2

#include<stdio.h>
#define n 4  //作业数量
#define m 2   //机器数量
int time[n][m]={0,0,2,1,3,1,2,3};  //每个作业在每个机器上所需的时间
int totalsum2=0;//在机器2上各作业完成的时间和
int minTime=100000;
int a[n]={0,1,2,3};  //作业
int t1;//各作业在机器1上的完成时间
int t2[n]={0};//各作业在机器2上的完成时间
int bestOrder[n];  //最佳顺序

//以作业号进行回溯
void traceback(int t){
	int temp;
	if(t==n){		
		if(totalsum2<minTime){    //进行判断,找出最优
			minTime=totalsum2;

			for(int i=1;i<n;i++){  //将最优顺序赋值给bestOrder
				bestOrder[i]=a[i];
			}
		}

		return;
	}
	else{
		for(int i=t;i<n;i++){
			t1+=time[a[i]][0];
			t2[t]=(time[t-1][1]>t1?time[t-1][1]:t1)+time[t][1];
			totalsum2+=t2[t];
			
			if(totalsum2<minTime){  
				temp=a[i];
				a[i]=a[t];
				a[t]=temp;
				traceback(t+1);
				temp=a[i];
				a[i]=a[t];
				a[t]=temp;
			}
			t1-=time[a[i]][0];
			totalsum2-=t2[t];
		}
	}
}
int main(){

	traceback(1);
	printf("%d\n",minTime);
	for(int i=1;i<n;i++)
		printf("%d\t",bestOrder[i]);
	putchar('\n');

	return 0;
}


批处理作业调度问题是操作系统中一个重要的研究课题,主要涉及如何在有限的资源下高效地执行多个作业。C++作为一种高性能的编程语言,常被用于实现各种调度算法。以下是批处理作业调度问题的一些关键点和常见算法: 1. **作业调度目标**: - **最小化平均等待时间**:减少作业从提交到开始执行的时间。 - **最小化平均周转时间**:减少作业从提交到完成的时间。 - **最大化资源利用率**:确保CPU、内存等资源得到充分利用。 2. **常见调度算法**: - **先来先服务(FCFS)**:按照作业到达的顺序进行调度。 - **最短作业优先(SJF)**:优先调度执行时间最短的作业。 - **优先级调度**:根据作业的优先级进行调度,优先级高的作业先执行。 - **轮转调度(Round Robin)**:每个作业轮流执行固定的时间片。 3. **C++实现示例**: 下面是一个简单的C++实现示例,展示了如何使用优先级调度算法来调度作业: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <queue> #include <utility> struct Job { int id; int priority; int duration; Job(int id, int priority, int duration) : id(id), priority(priority), duration(duration) {} }; struct ComparePriority { bool operator()(const Job& a, const Job& b) { return a.priority < b.priority; // 优先级高的作业先执行 } }; int main() { std::vector<Job> jobs = { Job(1, 2, 10), Job(2, 1, 5), Job(3, 3, 8) }; std::priority_queue<Job, std::vector<Job>, ComparePriority> pq; for (const auto& job : jobs) { pq.push(job); } while (!pq.empty()) { Job current = pq.top(); pq.pop(); std::cout << "Executing Job " << current.id << " with priority " << current.priority << " for " << current.
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