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  • 例题:最高响应比优先调度算法

    千次阅读 2020-11-05 18:43:38
    高响应比优先HRRN 高响应比优先调度算法主要用于作业调度,该算法是对FCFS调度算法和SJF调度算法的一种综合平衡,...当要求服务时间相同时,作业的响应比由其等待时间决定,等待时间越长,其响应比越高,因而它实现的是

    高响应比优先HRRN

    高响应比优先调度算法主要用于作业调度,该算法是对FCFS调度算法和SJF调度算法的一种综合平衡,同时考虑每个作业的等待时间和估计的运行时间。在每次进行作业调度时,先计算后备作业队列中每个作业的响应比,从中选出响应比最高的作业投入运行。

    响应比的变化规律可描述为:

    响应比=(等待时间+服务时间)/服务时间

    根据公式可知:

    当作业的等待时间相同时,则要求服务时间越短,其响应比越高,有利于短作业。

    当要求服务时间相同时,作业的响应比由其等待时间决定,等待时间越长,其响应比越高,因而它实现的是先来先服务。

    对于长作业,作业的响应比可以随等待时间的增加而提高,当其等待时间足够长时,其响应比便可升到很高,从而也可获得处理机。克服了饥饿状态,兼顾了长作业。

    参考文章:
    1、操作系统中调度算法(FCFS、RR、SPN、SRT、HRRN)
    2、高响应比优先调度算法(HRRN)例题详解

    作业提交时刻(时)运行时间(小时)开始时刻完成时刻周转时间18:002.08:00  28:500.5   39:000.1   49:500.2   

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  • 2. 服务时间相同,等待时间越长,其优先权越高,相当于先来先服务。 3. 服务时间相对较长的作业,当其等待足够长时,便可获得处理机运行。 算法性能 优势 既考虑了作业到达的先后次序,又照顾了短作业,不会使长作业...

    定义

    为每一个作业引入一个动态优先级,即优先级是可以改变的。它随等待时间延长而增加,这将使长作业的优先级在等待期间不断地增加,等到足够的时间后,必然有机会获得处理机。

    变化规律

    在这里插入图片描述
    Tw为等待时间,TR为服务时间。

    从上式可以看出:
    1. 等待时间相同,则短作业优先权高,有利于短作业。
    2. 服务时间相同,等待时间越长,其优先权越高,相当于先来先服务。
    3. 服务时间相对较长的作业,当其等待足够长时,便可获得处理机运行。

    算法性能

    优势

    既考虑了作业到达的先后次序,又照顾了短作业,不会使长作业长期得
    不到服务。

    不足

    每次要进行调度之前,都需要先做响应比的计算,显然会增加系统开销。

    案例

    进程名 到达时间 服务时间 优先数
    A 0 10 3
    B 1 1 1
    C 2 2 4
    D 3 1 5
    E 4 5 2

    系统有如图进程,采用抢占式和非抢占式调度方法来计算平均周转时间和平均带权周转时间。(优先数越小,优先级越高。)

    1. 周转时间=完成时间-到达时间
    2. 平均周转时间:周转时间/进程数
    3. 带权周转时间:周转时间/服务时间
    4. 平均带权周转时间:带权周转时间/进程数

    非抢占式

    非抢占式调度(Non-preemptiveMode)进程一旦获得处理机,只有在该进程任务完成或因某事件而阻塞时,才让出处理机,决不允许某进程抢占已经分配出去的处理机。

    方法
    1. 最先到达的进程开始运行(A);

    2. 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,运行这些进程中**优先级最高(B>E>A>C>D)**的那个;

    3. 重复2直至完成所有进程。
      在这里插入图片描述

    进程名 到达时间 结束时间 周转时间
    A 0 10 10
    B 1 11 10
    C 2 18 16
    D 3 19 16
    E 4 16 12

    平均周转时间:(10+10+16+16+12)/5=12.8
    平均带权周转时间:(1+10+8+16+2.4)/4 =7.48

    抢占式

    抢占式调度(PreemptiveMode)允许调度程序根据某种原则,暂停某个占用处理机的进程,抢占已经分配出去的处理机。抢占的原则有优先权原则、短作业优先原则和时间片原则。

    方法
    1. 最先到达的进程开始运行(A);
    2. 在运行过程中,若后续到来的进程的优先级比该进程高,则暂时中断该进程。开始运行 优先级较高的进程;
    3. 重复2直至完成所有进程。
      在这里插入图片描述
    进程名 到达时间 结束时间 周转时间
    A 0 16 16
    B 1 2 1
    C 2 18 16
    D 3 19 16
    E 4 9 5

    平均周转时间:(16+1+16+16+5)/5=10.8
    平均带权周转时间:(1.6+1+8+16+1)/5 =5.52

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  • 2-2-4 调度算法(适用与早期的批处理系统):先来先服务,最短作业优先,最高响应比优先 学习思路: 算法思想 算法规则 用于作业调度还是进程调度? 抢占式算法还是非抢占式算法? 优点和缺点 是否会导致饥饿(某进程...

    2-2-4 调度算法(适用与早期的批处理系统):先来先服务,最短作业优先,最高响应比优先

    在这里插入图片描述

    学习思路:

    1. 算法思想
    2. 算法规则
    3. 用于作业调度还是进程调度?
    4. 抢占式算法还是非抢占式算法?
    5. 优点和缺点
    6. 是否会导致饥饿(某进程/作业长期得不到服务)

    先来先服务算法(FCFS)

    1. 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. 按照作业/进程达到的先后顺序进行服务,事实上就是等待时间越久的越优先得到服务
    3. 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. 非抢占式的算法
    5. 优缺点
      1. 优点:公平,算法实现简单
      2. 缺点:排在长作业/进程后面的短作业需要等待很长的时间,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. 不会导致饥饿

    FCFS算法是在每次调度的时候选择一个等待时间最长的作业/进程为其服务。但是没有考虑到作业的运行时间,因此导致了对短作业不友好的问题

    短作业优先算法(SJF)

    1. 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. 最短的作业/进程优先得到服务(所谓“最短”是指要求服务的时间最短),每次调度时选择当前已到达且运行时间最短的作业/进程
    3. 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)算法”
    4. SJF和SPF是非抢占式的算法(一般是非抢占式的)。但是也有抢占式的版本--最短剩余时间优先算法(SRTN)
    5. 优缺点
      1. 优点:“最短的”平均等待时间、平均周转时间
      2. 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. 会导致饥饿现象。如果源源不断的有短作业/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”
    最短剩余时间优先算法

    每当有进程加入就绪队列改变时就需要调度,如果新到达的进程剩余时间比当前运行的进程剩余时间更短,则由新进程抢占处理机,当前运行进程重新回到就绪队列。另外,当一个进程完成时也需要调度

    短作业优先算法是选择一个执行时间最短的作业为其服务。但是又完全不考虑各个作业的等待时间,因此导致了对长作业不友好的问题,甚至还会造成饥饿问题

    高响应比优先算法(HRRN)

    1. 要综合考虑作业/进程的等待时间和要求服务的时间
    2. 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+要求服务的时间)/要求服务的时间
    3. 既可用于作业调度,也可用于进程调度
    4. 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(正常/异常完成,或主动阻塞),才需要调度,才需要计算响应比。调度时计算所有就绪进程的响应比,选择响应比最高的进程上处理机
    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. 不会导致饥饿
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  • 操作系统之高响应优先法HRRF

    千次阅读 2019-12-27 10:19:57
    这个方法是通过响应比的大小来判断优先级的,响应比数值越大,优先级越高,非抢占式! 具体计算以例子来说明 进程 到达时间 要求服务时间 p1 0 8 p2 5 4 p3 7 6 p4 9 3 (1)当0时刻时,p1开始运行,...

    高响应比优先法

    这个方法是通过响应比的大小来判断优先级的,响应比数值越大,优先级越高,非抢占式!

    具体计算以例子来说明
    进程 到达时间 要求服务时间
    p1 0 8
    p2 5 4
    p3 7 6
    p4 9 3

    (1)当0时刻时,p1开始运行,一直到运行结束(注意:因为这是非抢占式的方法)随后计算p2,p3的运行顺序:p2 = ((8-5) + 4)/4 = 7/4 , p3 = (1+6)/6 = 7/6
    (2)p2运行,12时刻结束,计算p3,p4,p3 = ((12-7)+6)/6 =11/6 , p4 = ((12-9)+3)/3 = 2
    (3) p4运行,然后p3运行

    展开全文
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  • 3.1.4 全扫描与水位线 60 3.2 索引扫描访问方法 65 3.2.1 索引结构 66 3.2.2 索引扫描类型 68 3.2.3 索引唯一扫描 71 3.2.4 索引范围扫描 72 3.2.5 索引全扫描 74 3.2.6 索引跳跃扫描 77 3.2.7 索引快速...
  • 3.1.4 全扫描与水位线 60 3.2 索引扫描访问方法 65 3.2.1 索引结构 66 3.2.2 索引扫描类型 68 3.2.3 索引唯一扫描 71 3.2.4 索引范围扫描 72 3.2.5 索引全扫描 74 3.2.6 索引跳跃扫描 77 3.2.7 索引快速...

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