响应比最高者优先算法.doc
响应比最高者优先算法(Highest Response_ratio Next, HRN)是一种作业调度算法,旨在平衡先来先服务(FCFS)和最短作业优先(SJF)两种策略的优点。FCFS算法简单直观,但可能导致长作业等待时间过长,而SJF算法能优化平均等待时间,但可能忽视了作业的到达时间。HRN算法则引入了响应比的概念,以考虑作业的等待时间和预计执行时间。 响应比R定义为 (W+T)/T = 1+W/T,其中W是作业的等待时间,T是预计的执行时间。这个公式意味着响应比不仅考虑了作业的执行时间,还考虑了作业的等待时间。当两个作业的等待时间相同时,执行时间较短的作业具有更高的优先级,这符合SJF的思想。反之,如果执行时间相同,等待时间较长的作业优先级更高,这与FCFS的原理相符。此外,即使长作业等待时间足够长,也有机会获得处理机,使得长作业不会被无限期地推迟。 实验目的是通过C语言编程模拟HRN算法,理解操作系统的作业管理过程。实验环境需要IBM-PC或兼容机以及C语言编程环境。在实验中,首先定义作业控制块结构,包括作业号、到达时间、服务时间、等待时间、开始和结束时间、周转时间和带权周转时间等属性。实验中使用静态链表模拟作业后备队列,并通过作业控制块数组存储这些信息。 调度过程中,需要计算所有待处理作业的响应比,选取响应比最高的作业进行执行。为了模拟这一过程,实验中将作业控制块出队并输出作业名,代表作业被分配到处理机。同时,更新系统资源的数量。值得注意的是,实验中的内存管理采用了可移动的动态分区方式,而打印机和磁带机等独占设备采取静态分配策略。 通过这种方式,HRN算法能够在一定程度上兼顾公平性和效率,避免FCFS可能导致的长作业饥饿问题,同时也减少SJF算法可能导致的调度计算复杂性。然而,由于每次调度前都需要计算响应比,这会增加系统的开销。此外,HRN算法的吞吐量可能会低于纯SJF算法,因为同一时间内处理的作业数相对较少。 响应比最高者优先算法是一种兼顾作业等待时间和执行时间的调度策略,它试图在公平性和效率之间找到一个平衡点,以提高系统的整体性能。在实际操作系统设计中,这种算法可以作为优化作业调度的一个选项,特别是在需要平衡不同类型作业需求的环境中。