操作系统中 完成时间,周转时间,带权周转时间和到达时间,服务时间是什么关系,怎么算

本文详细介绍了三种作业调度算法:先来先服务、短作业优先和高响应比优先,通过步骤对比和关键计算公式阐述了它们的执行逻辑和性能指标。

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作业调度算法–先来先服务
要算第i个的时间:
step1:找出最先到达的进程(该进程的完成时间=到达时间+服务时间);
step2 : 根据给出的到达时间,找出下一个到达的进程
1.上一进程的完成时间 + 当前进程的服务时间>=当前进程的到达时间 + 当前进程的服务时间的时候 当前进程的完成时间=上一进程的完成时间 + 当前进程的服务时间
2.反之 当前进程的完成时间=当前进程的到达时间 + 当前进程的服务时间
3.如果计算结果小于0则当前进程的完成时间=0;

周转时间=作业完成时刻-作业到达时刻;

带权周转时间=周转时间/服务时间;

平均周转时间=作业周转总时间/作业个数;

平均带权周转时间=带权周转总时间/作业个数。

作业调度算法–短作业优先
跟先来先服务大致一样 不一样的是下一个进程不是按照到达时间顺序
step1:找出最先到达的进程(当前进程的完成时间=到达时间+服务时间);
step2:根据上一进程的完成时间,找到在这个完成时间内所有到达的进程,并找到这些进程中服务时间最短的那个,然后计算它的完成时间(当前进程的完成时间=上一进程的完成时间 + 当前进程服务时间);
step3:重复step2,直至完成所有进程的计算。
(注意:如果剩下的进程的到达时间都大于上一个进程的服务时间 则按照到达时间顺序来进行操作)

作业调度算法–高响应比优先
响应比=(等待时间+服务时间)/服务时间
等待时间=上一个进程的完成时间
step1:找出最先到达的进程(当前进程的完成时间=到达时间+服务时间);
step2:根据上一进程的完成时间,计算其他进程的响应比,找到这些进程中响应比最大的那个,然后计算它的的完成时间
step3:重复step2,直至完成所有进程的计算。在这里插入图片描述

### 操作系统的调度指标:周转时间周转时间 #### 周转时间的定义与计公式 周转时间是指作业从提交给系统开始,到作业完成为止的时间间隔。它包括作业在外存后备队列上的等待作业调度的时间、进程在就绪队列上等待进程调度的时间、进程在CPU上执行的时间以及进程等待IO操作完成时间。其计公式为: \[ \text{周转时间} = \text{完成时间} - \text{到达时间} \] 这一公式明确指出了周转时间是作业从进入系统到离开系统所经历的总时间[^3]。 #### 平均周转时间的定义与计公式 平均周转时间是多个作业周转时间的平均值。其计公式为: \[ \text{平均周转时间} = \frac{\sum_{i=1}^{n} T_i}{n} \] 其中,\(T_i\) 表示第 \(i\) 个作业的周转时间,\(n\) 表示作业总数[^1]。 #### 周转时间的定义与计公式 周转时间是作业的周转时间与系统为该作业提供服务时间之比。其计公式为: \[ \text{周转时间} = \frac{\text{周转时间}}{\text{服务时间}} \] 这一指标能够反映作业的实际等待情况相对于其服务需求的比例,通常用于评估作业调度法的公平性[^3]。 #### 平均周转时间的定义与计公式 平均周转时间是多个作业周转时间的平均值。其计公式为: \[ \text{平均周转时间} = \frac{\sum_{i=1}^{n} W_i}{n} \] 其中,\(W_i\) 表示第 \(i\) 个作业的周转时间,\(n\) 表示作业总数[^2]。 #### 示例计 以下是一个具体的例子,展示如何计周转时间周转时间: | 进程 | 到达时间 | 服务时间 | 完成时间 | 周转时间 | 周转时间 | |------|----------|----------|----------|----------|--------------| | A | 8.0 | 2.0 | 10.0 | 2.0 | 1.0 | | B | 8.5 | 0.5 | 10.5 | 2.0 | 4.0 | | C | 9.0 | 0.1 | 10.6 | 1.6 | 16.0 | | D | 9.5 | 0.2 | 10.8 | 1.3 | 6.5 | 根据上述数据,可以计出: \[ \text{平均周转时间} = \frac{2.0 + 2.0 + 1.6 + 1.3}{4} = 1.725 \] \[ \text{平均周转时间} = \frac{1.0 + 4.0 + 16.0 + 6.5}{4} = 6.875 \] #### 计公式的代码实现 以下是一个简单的 Python 实现,用于计平均周转时间平均周转时间: ```python # 输入数据 processes = [ {"name": "A", "arrival_time": 8.0, "service_time": 2.0}, {"name": "B", "arrival_time": 8.5, "service_time": 0.5}, {"name": "C", "arrival_time": 9.0, "service_time": 0.1}, {"name": "D", "arrival_time": 9.5, "service_time": 0.2} ] # 初始化变量 total_turnaround_time = 0 total_weighted_turnaround_time = 0 current_time = 0 # 遍历每个进程 for process in processes: # 计完成时间 current_time += process["service_time"] process["completion_time"] = current_time # 计周转时间 turnaround_time = process["completion_time"] - process["arrival_time"] total_turnaround_time += turnaround_time # 计周转时间 weighted_turnaround_time = turnaround_time / process["service_time"] total_weighted_turnaround_time += weighted_turnaround_time # 计平均值 average_turnaround_time = total_turnaround_time / len(processes) average_weighted_turnaround_time = total_weighted_turnaround_time / len(processes) print(f"平均周转时间: {average_turnaround_time}") print(f"平均周转时间: {average_weighted_turnaround_time}") ```
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