【操作系统】-- 先来先服务算法（FCFS）、短作业优先算法（SJF）、高响应比调度算法（HRRN）
一、先来先服务（FCFS）
1、算法思想
主要从公平的角度考虑。
2、算法规则
按照 作业/进程 到达的先后顺序进行服务。
3、是否可抢占
非抢占式算法。
4、是否可导致饥饿
不会导致饥饿。
5、优缺点
优点：公平、算法实现简单。
缺点：对长作业有利，对短作业不利。
6、例题
例：各进程到达就绪队列的时间、需要运行时间如下表，使用先来先服务调度算法，计算各进程的等待时间、平均等待时间、周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
进程 到达时间 运行时间 P1 0 7 P2 2 4 P3 4 1 P4 5 4 答：
周转时间 = 完成时间 - 到达时间
P1 = 7-0 = 7；P2 = 11-2 = 9；P3 = 12-4 = 8；P4 = 16-5 = 11
带权周转时间 = 周转时间 / 运行时间
P1 = 7/7 = 1；P2 = 9/4 = 2.25；P3 = 8/1 = 8；P4 = 11/4 = 2.75
等待时间 = 周转时间 - 运行时间（此例题进程到达后要么等待要么运行）
P1 = 7-7 = 0；P2 = 9-4 = 5；P3 = 8-1 = 7；P4 = 11-4 = 7
平均周转时间 = （7+9+8+11）/4 = 8.75
平均带权周转时间 = （1+2.25+8+2.75）/4 = 3.5
平均等待时间 = （0+5+7+7）/4 = 4.75
二、短作业优先（SJF）
1、算法思想
追求最少的平均等待时间、最少的平均周转时间和平均带权周转时间。
2、算法规则
最短的 作业/进程 优先得到服务。
3、是否可抢占
非抢占式，
抢占式版本：最短剩余时间优先算法。
4、是否会导致饥饿
会，如果有源源不断的短作业到来，可能使长作业长时间得不到服务。
5、优缺点
优点：“最短的“平均等待时间、平均周转时间
缺点：不公平，对短作业有利，对长作业不利，可能产生饥饿现象。
6、例题
例：各进程到达就绪队列的时间、需要运行时间如下表，使用非抢占式的短作业优先调度算法，计算各进程的等待时间、平均等待时间、周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
进程 到达时间 运行时间 P1 0 7 P2 2 4 P3 4 1 P4 5 4 答：
周转时间 = 完成时间 - 到达时间
P1 = 7-0 = 7；P3 = 8-4 = 4；P2 = 12-2 = 10；P4 = 16-5 = 11
带权周转时间 = 周转时间 / 运行时间
P1 = 7/7 = 1；P3 = 4/1 = 4；P2 = 10/4 = 2.5；P4 = 11/4 = 2.75
等待时间 = 周转时间 - 运行时间（此例题进程到达后要么等待要么运行）
P1 = 7-7 = 0；P3 = 4-1 = 3；P2 = 10-4 = 6；P4 = 11-4 = 7
平均周转时间 = （7+4+10+11）/4 = 8
平均带权周转时间 = （1+4+2.5+2.75）/4 = 2.56
平均等待时间 = （0+3+6+7）/4 = 4
三、高响应比优先（HRRN）
1、算法思想
要综合考虑 作业/进程 的等待时间和要求服务时间
2、算法规则
在每次调度时先计算各个 作业/进程 的响应比，选择响应比最高的 作业/进程 为其服务。
响应比 = 等待时间+要求服务时间 / 要求服务时间
3、是否可抢占
非抢占式算法
4、是否会导致饥饿
不会
5、优缺点
综合考虑了等待时间和运行时间，
等待时间相同，要求服务时间短的优先，
要求服务时间相同，等待时间长的优先，
对于长作业，等待时间越久，响应比也会越来也大，从而避免了长作业饥饿问题。
6、例题
例：各进程到达就绪队列的时间、需要运行时间如下表，使用高响应比优先调度算法，计算各进程的等待时间、平均等待时间、周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
进程 到达时间 运行时间 P1 0 7 P2 2 4 P3 4 1 P4 5 4 答：
0时刻：P1到达就绪队列，P1占用CPU
7时刻：P1主动放弃CPU，就绪队列有P2（响应比=（5+4）/4=2.25）、P3（（3+1）/1=3）、P4（（2+4）/4=1.5）
8时刻：P3完成，P2（2.5）、P4（1.75）
12时刻：P2完成，就绪队列只剩P4
以上三种算法一般适用于早期的批处理系统，不适用于交互式系统,FCFS算法常结合其他算法使用。
下篇文章是适用于交互式系统的调度算法。
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