作業系統中排程演算法（FCFS、RR、SPN、SRT、HRRN）

轉自：https://blog.csdn.net/xieminyao123/article/details/79116985

決策模式

決策模式說明選擇函式在執行的瞬間的處理方式，通常分為以下兩類：

非搶佔：一旦進入執行狀態，就不會終止直到執行結束。

搶佔：當前正在執行的程式可以被打斷，並轉移到就緒態。

 一個排程演算法是否能搶佔，對程式的順序有著極大的影響。

先來先服務FCFS

  先來先服務是最簡單的策略，也成為先進先出FIFO。首先它是一個非搶佔的。如字面的意思，它根據程式到達時間決定先執行哪一個程式。

  這裡給出一個實際的例子。以表格的形式表現出在FIFO策略下各程式的情況。

簡單說就是依次執行完成，從時間軸上來看

以表格的形式展現：

 

其中開始時間是上一個程式的結束時間

      結束時間=開始時間+服務/執行時間

      週轉週期=結束時間-到達時間

      帶權週轉時間=週轉時間/服務時間

最短程式優先SPN

也稱最短作業優先（Short Job First,SJF）。它也是一個非搶佔的。是根據服務的時間經行選擇。在這裡要注意下到達時間的順序。比如例項中單純以大小來排序的話是E-A-C-D-B,但正確的排序一定是A-B為開頭。以時間為順序：

 

例子中A執行結束時間為3，這時只有B程式等待。所以A執行結束後直接執行B。B結束後時間點到9，CDE都在等待。這個時候就選擇服務時間最少的E，然後是較少的C，最後是D。以表格的形式展示：

 

最短剩餘時間優先SRT

SRT是針對SPN增加了搶佔機制的版本，就好比例子中B執行時間非常長，在這期間其他所有的程式都在等待，如果將其中斷，先處理所需時間少的，執行效率會有顯著提升。一定要先明確SRT是搶佔的。先給出時間為順序的圖：

 

1. A先執行至2，B到達等待。

2. A執行到3結束，B開始執行。

3. B開始執行，執行到4時，C程式到達，且C只需要4，此時B還需要5。所以先執行C，B繼續等待。

4. C執行時間點到達6時，D到達，D需要5，進入等待，排在B後。

5. C執行結束，此時時間點是8，E到達，執行時間只要2，小於等待的BD，直接執行。

6. C執行結束，B開始執行。

7. B執行結束，D開始執行。

以表格的形式展現：

 

 

輪轉RR

輪轉也稱時間片技術（time slicing，SL），對於輪轉法，最重要的是時間片的長度。輪轉演算法以一個週期（q）產生中斷，當中斷髮生時，當前執行的程式置於就緒佇列（隊尾）中，然後基於FCFS選擇下一個就緒作業執行。在這裡我們以時間片q=1舉例。

q=1，所以一次只能執行一個時間片。

0：A1運轉（右標表示執行了幾個）

1：A2運轉

2：B1運轉，A3等待（B開始）

3：A3運轉，B2等待

4：B2運轉，C1等待，（A結束）

5：C1運轉，B3等待（C開始）

6：B3運轉，D1等待，C2等待

7：D1運轉，C2等待，B4等待（D開始）

8：C2執行，B4等待，E1等待，D2等待

9：B4執行，E1等待，D2等待，C3等待

10：E1執行，D2等待，C3等待，B5等待（E開始）

11：D2執行，C3等待，B5等待，E2等待

12：C3執行，B5等待，E2等待，D3等待

13：B5執行，E2等待，D3等待，C4等待

14：E2執行，D3等待，C4等待，B6等待

15：D3執行，C4等待，B6等待（E結束）

16：C4執行，B6等待，D4等待

17：B6執行，D4等待（C結束）

18：D5執行，D6等待（B結束）

19：D6執行

20：D結束

表格展示：

 

 

高響應比優先HRRN

高響應比優先排程演算法

高響應比優先排程演算法主要用於作業排程，該演算法是對FCFS排程演算法和SJF排程演算法的一種綜合平衡，同時考慮每個作業的等待時間和估計的執行時間。在每次進行作業排程時，先計算後備作業佇列中每個作業的響應比，從中選出響應比最高的作業投入執行。 

響應比的變化規律可描述為：

響應比=（等待時間+服務時間）/服務時間

根據公式可知：

當作業的等待時間相同時，則要求服務時間越短，其響應比越高，有利於短作業。

當要求服務時間相同時，作業的響應比由其等待時間決定，等待時間越長，其響應比越高，因而它實現的是先來先服務。

對於長作業，作業的響應比可以隨等待時間的增加而提高，當其等待時間足夠長時，其響應比便可升到很高，從而也可獲得處理機。克服了飢餓狀態，兼顧了長作業。
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作者：光羽住一 
來源：CSDN 
原文：https://blog.csdn.net/xieminyao123/article/details/79116985 
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