调度算法(先来先服务 最短作业优先 最高响应比优先)

1. 先来先服务(FCFS, First Come First Serve)

(1)算法思想
主要从“公平”的角度考虑(类似于我们生活中排队买东西的例子)
(2)算法规则
按照作业/进程到达的先后顺序进行服务
(3)用于作业/进程调度
用于作业调度时,考虑的是哪个作业先到达后备队列;用于进程调度时,考虑的是哪个进程先到达就绪队列
(4)是否可抢占?
非抢占式的算法
(5)优缺点
优点:公平、算法实现简单
缺点:排在长作业(进程)后面的短作业需要等待很长时间,带权周转时间很大,对短作业来说用户体验不好。即,FCFS算法对长作业有利,对短作业不利
(6)是否会导致饥饿
不会
调度算法(先来先服务 最短作业优先 最高响应比优先)

2. 短作业优先(SJF, Shortest Job First )

(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、最少的平均带权周转时间
(2)算法规则
最短的作业/进程优先得到服务(所谓“最短”,是指要求服务时间最短)
(3)用于作业/进程调度
既可用于作业调度,也可用于进程调度。用于进程调度时称为“短进程优先(SPF, Shortest Process First)算法”
(4)是否可抢占?
SJF和SPF是非抢占式的算法。但是也有抢占式的版本–最短剩余时间优先算法(SRTN, Shortest Remaining Time Next)
(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。另外,作业/进程的运行时间是由用户提供的,并不一定真实,不一定能做到真正的短作业优先
(6)是否会导致饥饿
会。如果源源不断地有短作业/进程到来,可能使长作业/进程长时间得不到服务,产生“饥饿”现象。如果一直得不到服务,则称为“饿死”
调度算法(先来先服务 最短作业优先 最高响应比优先)
调度算法(先来先服务 最短作业优先 最高响应比优先)
调度算法(先来先服务 最短作业优先 最高响应比优先)

3.高响应比优先(HRRN, Highest Response Ratio Next)

(1)算法思想
要综合考虑作业/进程的等待时间和要求服务的时间
(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
调度算法(先来先服务 最短作业优先 最高响应比优先)
(3)用于作业/进程调度
既可用 于作业调度,也可用于进程调度
(4)是否可抢占?
非抢占式的算法。因此只有当前运行的作业/进程主动放弃处理机时,才需要调度,才需要计算响应比
(5)优缺点
综合考虑了等待时间和运行时间(要求服务时间)
等待时间相同时,要求服务时间短的优先(SJF 的优点)
要求服务时间相同时,等待时间长的优先(FCFS 的优点)
对于长作业来说,随着等待时间越来越久,其响应比也会越来越大,从而避免了长作业饥饿的问题
(6)是否会导致饥饿
不会
调度算法(先来先服务 最短作业优先 最高响应比优先)

4.总结

调度算法(先来先服务 最短作业优先 最高响应比优先)
注:这几种算法主要关心对用户的公平性、平均周转时间、平均等待时间等评价系统整体性能的指标,但是不关心“响应时间”,也并不区分任务的紧急程度,因此对于用户来说,交互性很糟糕。因此这三种算法一般适合用于早期的批处理系统,当然,FCFS算法也常结合其他的算法使用,在现在也扮演着很重要的角色。而适合用于交互式系统的调度算法将在下个小节介绍。