响应比最高者优先算法
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高响应比优先调度算法
高响应比优先调度算法是一种计算机进程调度算法,它的主要目的是将资源分配给最需要的进程,从而提高系统的性能。
高响应比优先调度算法是一种抢占式调度算法,它是基于进程的响应比来决定哪个进程应该被调度,响应比定义为进程等待时间与服务时间之比。
这意味着,如果一个进程的等待时间更长,它的响应比就会更高,因此,它有更大的机会被调度。
高响应比优先调度算法的优势在于,由于它可以更准确地确定哪些进程应该被调度,从而有效地消除浪费,提高系统的性能。
此外,它还可以有效地避免处理比较耗时的进程,从而提高系统整体性能。
然而,高响应比优先调度算法也有一些缺点。
首先,由于它是一种抢占式调度算法,因此它可能会增加进程的上下文切换次数,这会降低系统的整体性能。
其次,由于它是基于响应比的,因此它可能会优先处理更短的进程,而忽略更长的进程,从而影响系统的效率。
总之,高响应比优先调度算法是一种有效的进程调度算法,它可以有效地提高系统性能,但也有一定的缺点,需要用户慎重考虑。
高响应比优先调度算法
高响应比优先调度算法(HRRN)是一种多任务调度策略,它将任务按照它们的响应比(Response Ratio)来进行排序,响应比由当前时间(Current Time)和上次服务时间(Last Service Time)组成,它体现了任务等待时间以及服务时间的比值。
HRRN算法通过比较任务的响应比,将等待时间长的任务放在队列的前面,从而提高系统的响应时间。
HRRN算法的优势在于它能够更好地满足多任务的需求,它能够有效地减少等待时间,提高系统的效率,使系统能够更好地满足客户的需求。
HRRN算法的实现步骤如下:
1. 计算每个任务的响应比(R),R=(当前时间-上次服务时间)/服务时间;
2. 将任务按照响应比从高到低进行排序;
3. 从队列中取出响应比最高的任务,分配给处理器进行处理;
4. 如果任务还没有完成,就将它重新放回队列,等待下次调度;
5. 当任务完成后,更新每个任务的响应比,重新排序,重复以上步骤。
总之,HRRN算法是一种高效的多任务调度策略,它能够有效地提高系统的响应时间,满足客户的需求,实现良好的任务调度效果。
最高响应比优先调度算法
最高响应比优先调度算法也称为最高响应比优先(Highest Response Ratio Next,HRRN)调度算法,是一种动态优先级调度算法。
最高响应比优先调度算法是通过计算作业的相对响应比(Response Ratio)来决定作业的优先级。
相对响应比是作业的等待时间加作业本身需要的服务时间再除以作业需要的服务时间的结果,即:
相对响应比=(等待时间+作业需要的服务时间)/作业需要的服务时间
在最高响应比优先调度算法中,每个作业执行时都会计算相对响应比,然后选择相对响应比最高的作业进行执行。
因为等待时间越长,相对响应比越高,因此已等待时间较长的作业优先级也会相应提高。
最高响应比优先调度算法的好处是能够避免一些作业饥饿的情况,也能够减少平均等待时间。
但是这种算法的缺点是可能存在“无穷等待”(无限等待)的情况,即某个作业的相对响应比一直处于非常高的状态,导致其他作业一直无法执行。
处理机调度算法的比较计算机科学学院计算机科学与技术2009摘要:处理机调度基本概念、调度算法优劣的评价准则、多种处理机调度算法的介绍引言操作系统是处理计算机硬件的一层软件和作为计算机用户与计算机硬件的中间的协调者。
操作系统的CPU调度器负责给各个任务分发CPU带宽资源。
调度算法负责管理当前执行任务等额顺序和性能3 内容:3.1 处理机调度的基本概念高/中/低级调度1. 高级调度(作业调度)决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存,并为它们创建进程、分配必要的资源,准备执行。
2. 低级调度(进程调度)决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机,然后再由分派程序执行把处理机分配给该进程的具体操作。
非抢占方式和抢占方式3. 中级调度决定把又具备运行条件的挂起进程重新调入内存,挂到就绪队列上,准备执行。
3.2 调度算法优劣的评价准则衡量和比较调度算法性能优劣主要有一下几个因素:(1)CPU利用率。
CPU是计算机系统中最重要的资源,所以应尽可能使CPU保持忙,使这一资源利用率最高。
(2)吞吐量。
CPU运行时表示系统正处于工作状态,工作量的大小是以每单位时间所完成的作业数目来描述的,这就叫吞吐量。
(3)周转时间。
指从作业提交到作业完成所经过的时间,包括作业等待,在就绪队列中排队,在处理机上运行以及进行输入/输出操作所花时间的总和。
(4)等待时间。
处理机调度算法实际上并不影响作业执行或输入/输出操作的时间,只影响作业在就绪队列中等待所花的时间。
因此,衡量一个调度算法优劣常常简单的考察等待时间。
(5)响应时间。
指从作业提交到系统作出相应所经过的时间。
在交互式系统中,作业的周转时间并不一定是最好的衡量准则,因此,常常使用另一种度量准则,即相应时间。
从用户观点看,响应时间应该快一点好,但这常常要牺牲系统资源利用率为代价。
(6)公平性——确保每个用户每个进程获得合理的 CPU 份额或其他资源份额,不会出现饿死情况。
当然,这些目标本身就存在着矛盾之处,操作系统在设计时必须根据其类型的不同进行权衡,以达到较好的效果。
响应比高者优先调度算法响应比高者优先调度算法(HRN,Highest Response Ratio Next scheduling algorithm)是一种基于进程响应比的调度算法。
该算法根据进程的响应比来确定进程的调度顺序,从而提高系统的性能。
在使用响应比高者优先调度算法时,每个进程都会被赋予一个响应比值,响应比值表示了一个进程等待时间与服务时间的比值。
响应比高者优先调度算法将进程的响应比作为判断进程调度顺序的主要依据,进程的响应比越高则其调度优先级也越高。
进程的响应比可以通过以下公式计算:响应比=(等待时间+服务时间)/服务时间使用响应比高者优先调度算法进行调度时,每次都选择响应比最高的进程进行调度。
当一个进程开始执行时,它的等待时间会递增,也就是响应比会随着时间的增加而增加。
这意味着等待时间较长的进程会得到更高的响应比,从而增加其被调度的机会。
相对于其他调度算法,响应比高者优先调度算法具有以下几个优点:1.公平性:响应比高者优先调度算法可以确保每个进程都能够被调度到,而不会因为一些进程一直占用CPU而导致其他进程一直无法得到执行。
2.响应时间短:由于选择响应比最高的进程进行调度,所以等待时间较长的进程会被优先调度,从而提高了整体系统的响应时间。
3.避免饥饿:在响应比高者优先调度算法中,等待时间较长的进程会得到较高的响应比,因此不会出现一些进程一直被优先调度而导致其他进程无法得到执行的情况。
然而,响应比高者优先调度算法也存在一些缺点:1.计算复杂:为了计算每个进程的响应比,需要获取每个进程的等待时间和服务时间,这增加了调度算法的复杂度。
2.响应比浮动:由于等待时间和服务时间的变化,进程的响应比也会发生变化。
这意味着在短时间内,一些进程的响应比可能会发生大的波动,从而影响调度结果。
响应比高者优先调度算法虽然具有一定的优点,但在实际应用中需要考虑系统的特点和需求,并结合其他调度算法进行选择。
因为不同的调度算法对于不同的系统环境和运行特点可能有不同的效果,需要综合考虑各种因素才能选择最合适的调度算法。
作业调度:从输入井中选中后备作业装入主存储器的过程,称为作业调度进程调度:从就绪队列中选中一个进程占用处理器运行作业调度的必要条件:系统现有尚未分配的资源可以满足被选中作业的资源要求。
作业调度算法的原则:公平性、平衡资源使用、极大的流量作业调度算法1、先来先服务算法按照作业进入输入井的先后次序来挑选作业,进入的作业优先被选中。
但是要注意,不是先进入的一定被选中,只有满足“必要条件”的作业才可能被选中。
一个先进入的作业,如果它所需要的资源或其中一部分资源已被在它先前的作业占用且尚未归还,那么这个作业将被推迟,而去选择在它之后进入的资源能满足的作业。
一旦有作业执行结束归还了资源后,作业调度再次选择作业时,仍要按照进入输入井的次序去挑选,刚刚被推迟的作业有可能被优先选中。
例子:假设用户使用的主存空间为100KB,作业调度和进程调度均采用先来先服务算法,进入输入井时间如下表:当作业调度是,A,B作业首先依次被选中装入主存,但作业C到达输入井后,由于不能满足它对主存量的要求,只能让它在输入井中等待,对随后到达输入井的作业D和E,作业D的主存需求可以得到满足,于是选中D装入主存。
于是A,B,C 总共占用85KB主存,还剩余15KB的空闲区,不够装入作业E,因此C,E均被推迟,在输入井中等待。
随后A被执行完,释放了15KB的主存,目前存储器有两个15KB的空闲区,仍不能装入C或E。
随后在11.3刻时间,B执行完,释放60K 的主存空间和A作业释放的15KB合并后成75KB的空闲区。
满足C和E的需求,因此C,E在11.3刻同时被装入主存。
优点:算法简单容易实现,具有一定的公平性缺点计算时间短的作业可能周转时间很长,从而增加了系统平均周转时间,降低了系统的吞吐率2、计算时间短的作业优先算法作业调度根据在输入井中的作业提出的计算时间为标准,优先选择计算时间短且资源能得到满足的作业。
由于作业是依次进入输入井的,所以该算法仍将像先来先服务算法一样,会依次把作业A,B,D先装入主存,调度进程按装入的次序让他们依次占用处理器。
作业号
到达时刻服务时间(分钟)1
8:001202
8:50503
9:00104
9:5020⾼响应⽐优先调度算法HRRN
计算在单CPU 环境下,采⽤⾼响应⽐优先调度算法时的平均周转时间和平均带权周转时间,并指出它们的调度顺序。
⾼响应⽐优先调度算法:
等待时间=上⼀个的完成时间-该作业到达的时刻
响应⽐=(等待时间+服务时间)/服务时间=等待时间/服务时间+1
第⼀轮(作业1的完成时间10:00)
作业2 等待时间:10:00-8:50=70(分钟) 响应⽐ :(70+50)/50=2.4
作业3 等待时间:10:00-9:00=60(分钟) 响应⽐ :(60+10)/10=7
作业4 等待时间:10:00-9:50=10(分钟) 响应⽐ :(10+20)/20=1.5
所以最先执⾏3
第⼆轮(作业3的完成时间10:10)
作业2 等待时间:10:10-8:50=80(分钟) 响应⽐:(80+50)/50=2.6
作业4 等待时间: 10:10-9:50=20(分钟) 响应⽐ :(20+20)/20=2
所以先执⾏2
作业号到达时刻服务时间
(分钟)
开始时间完成时间周转时间(分钟)带权周转时间(分钟)
1
8:001208:0010:0012012
8:505010;1011:00130 2.63
9:001010:0010:1070749:502011:0010:2090 4.5
平均周转时间: (120+130+70+90)/4=102.5(分钟)
平均带权周转时间: (1+2.6+7+4.5)/4=3.775(分钟)
调度顺序: 1 、 3 、2 、 4。
hrrn(高响应比优先算法)例题带权平均周转时间文章标题:深度解析hrrn(高响应比优先算法):例题和带权平均周转时间在计算机科学领域,调度算法是非常重要的一部分,它决定了计算机系统中各个任务的执行顺序和优先级。
其中,hrrn(高响应比优先算法)作为一种常用的调度算法,具有较高的实用性和性能。
本文将对hrrn 调度算法进行深入的解析,并通过例题和带权平均周转时间来说明其使用方法和效果。
1. hrrn调度算法简介hrrn调度算法是一种基于响应比的优先级调度算法,其核心思想是根据任务的等待时间和执行时间来计算响应比,以确定下一个执行的任务。
在hrrn算法中,响应比的计算公式为 (等待时间 + 执行时间) / 执行时间,响应比越高的任务,优先级越高,被优先执行。
2. hrrn调度算法的优势相较于其他调度算法,hrrn算法具有以下优势:- 不会出现饥饿现象:因为hrrn算法考虑了任务的等待时间,可以有效避免长时间等待的任务被忽视的情况。
- 优先级平衡:hrrn算法根据任务的等待时间和执行时间来计算响应比,能够较好地平衡任务的执行顺序,使得高响应比的任务得到优先执行。
3. 例题分析接下来,通过一个例题来具体分析hrrn调度算法的应用。
假设有三个任务,它们的执行时间分别为2、4、6个时间单位,到达时间分别为0、2、4个时间单位。
根据hrrn调度算法,我们来计算各个任务的响应比。
任务1:到达时间0,执行时间2,等待时间0,响应比= (0+2)/2 = 1.0任务2:到达时间2,执行时间4,等待时间2,响应比= (2+4)/4 = 1.5任务3:到达时间4,执行时间6,等待时间4,响应比= (4+6)/6 = 1.67根据响应比的计算结果,任务3的响应比最高,因此被选为下一个执行的任务。
接着是任务2,最后是任务1。
这样,就实现了任务的有序执行,且避免了饥饿现象。
4. 带权平均周转时间的计算在了解hrrn调度算法的具体应用后,我们还可以通过计算带权平均周转时间来评估该算法的性能。
操作系统中常见算法汇总⼀、常见作业调度(⾼级调度)算法1、先来先服务调度算法(FCFS):就是按照各个作业进⼊系统的⾃然次序来调度作业。
这种调度算法的优点是实现简单,公平。
其缺点是没有考虑到系统中各种资源的综合使⽤情况,往往使短作业的⽤户不满意,因为短作业等待处理的时间可能⽐实际运⾏时间长得多。
2、短作业优先调度算法(SPF): 就是优先调度并处理短作业,所谓短是指作业的运⾏时间短。
⽽在作业未投⼊运⾏时,并不能知道它实际的运⾏时间的长短,因此需要⽤户在提交作业时同时提交作业运⾏时间的估计值。
3、最⾼响应⽐优先算法(HRN):FCFS可能造成短作业⽤户不满,SPF可能使得长作业⽤户不满,于是提出HRN,选择响应⽐最⾼的作业运⾏。
响应⽐=1+作业等待时间/作业处理时间。
基本概念:作业周转时间(Ti)=完成时间(Tei)-提交时间(Tsi)作业平均周转时间(T)=周转时间/作业个数作业带权周转时间(Wi)=周转时间/运⾏时间响应⽐=(等待时间+运⾏时间)/运⾏时间4.基于优先数调度算法(HPF):每⼀个作业规定⼀个表⽰该作业优先级别的整数,当需要将新的作业由输⼊井调⼊内存处理时,优先选择优先数最⾼的作业。
5.均衡调度算法,即多级队列调度算法。
⼆、常见进程调度(低级调度)算法1、先进先出算法(FIFO):按照进程进⼊就绪队列的先后次序来选择。
即每当进⼊进程调度,总是把就绪队列的队⾸进程投⼊运⾏。
2、时间⽚轮转算法(RR):分时系统的⼀种调度算法。
轮转的基本思想是,将CPU的处理时间划分成⼀个个的时间⽚,就绪队列中的进程轮流运⾏⼀个时间⽚。
当时间⽚结束时,就强迫进程让出CPU,该进程进⼊就绪队列,等待下⼀次调度,同时,进程调度⼜去选择就绪队列中的⼀个进程,分配给它⼀个时间⽚,以投⼊运⾏。
确定时间⽚长度要从进程数⽬、切换开销、系统效率和响应时间等多⽅⾯因素加以考虑。
如果时间⽚取值太⼩,将导致⼤多数进程/线程都不可能在⼀个时间⽚内运⾏完毕,就会频繁切换,开销显著增⼤,所以从系统效率来讲,时间⽚应该⼤些好;如果时间⽚长度较⼤,那么随着就绪队列中进程/线程数⽬的增加,轮转⼀次所耗费的总时间加长,即对每个进程/线程的响应速度放慢,甚⾄时间⽚⼤到让进程/线程⾜以完成其所有任务,时间⽚调度算法便退化为FCFS算法。
操作系统作业调度算法操作系统作业调度算法是操作系统中的一个重要概念,它决定了在多道程序环境下,各个作业的执行顺序和分配时间。
正确选择合适的调度算法可以提高系统的效率和性能,保证作业能够按时完成。
本文将介绍几种常见的作业调度算法,包括先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、最高响应比优先(HRRN)和轮转法(RR)。
先来先服务(FCFS)调度算法是最简单的一种算法,它按照作业到达的先后顺序进行调度。
当一个作业到达后,如果系统中没有其他作业在执行,则该作业立即执行;如果有其他作业在执行,则该作业会进入就绪队列等待。
FCFS算法的优点是实现简单,但是它容易导致长作业等待时间过长,影响系统的响应时间。
短作业优先(SJF)调度算法是根据作业的执行时间来进行调度的。
当一个作业到达后,系统会比较该作业的执行时间与当前正在执行的作业的执行时间,如果该作业的执行时间更短,则该作业会被优先执行。
SJF算法的优点是能够减少作业的等待时间,提高系统的响应速度,但是它需要预先知道每个作业的执行时间,对于实时系统来说并不适用。
最高响应比优先(HRRN)调度算法是根据作业的等待时间和执行时间的比值来进行调度的。
当一个作业到达后,系统会计算该作业的响应比,响应比越高,优先级越高,该作业会被优先执行。
响应比的计算公式为(等待时间+执行时间)/ 执行时间。
HRRN算法的优点是能够兼顾作业的等待时间和执行时间,提高系统的整体性能,但是它需要不断地重新计算作业的响应比,增加了调度算法的复杂度。
轮转法(RR)调度算法是将系统的处理时间分为若干个时间片,每个时间片内一个作业可以执行的时间是固定的,当一个作业到达后,系统会将其放入就绪队列的末尾,并在当前时间片内执行该作业。
当一个时间片结束后,如果作业还没有执行完,系统会将其放回就绪队列的末尾,等待下一轮的调度。
轮转法算法的优点是能够公平地分配CPU时间,避免了长作业的等待时间过长,但是它可能导致一些短作业的响应时间较长。
响应比最高者优先算法响应比最高者优先算法(Response Ratio Highest First, RRHF)是一种常用的调度算法,它根据任务的相应时间和执行时间来确定任务的优先级,以此来决定任务的执行顺序。
这种算法能够充分利用系统资源,提高系统的效率和响应性。
简单来说,响应比是指任务等待时间与执行时间的比值。
任务的等待时间是指任务开始执行前所等待的时间,执行时间是指任务需要执行的时间。
响应比越高,表示任务的等待时间相对较长,需要优先处理。
1.计算每个任务的等待时间和执行时间,得到每个任务的响应比。
响应比(Respose Ratio)=(等待时间 + 执行时间)/ 执行时间。
2.选择响应比最高的任务作为当前要执行的任务。
在初始时,会选择一个任务作为初始任务。
3.执行选中的任务,直至完成。
4.更新剩余任务的等待时间,即等待时间=等待时间+执行时间。
5.计算更新后的任务的响应比。
6.重复步骤2至5,直至所有任务被执行完毕。
以一个具体的例子来说明这个算法:假设有三个任务,它们的执行时间分别为5秒、10秒和20秒。
初始任务为任务11.计算每个任务的响应比:任务1:(0+5)/5=1任务2:(0+10)/10=1任务3:(0+20)/20=12.选择响应比最高的任务,即任务13.执行任务14.更新剩余任务的等待时间:任务2:等待时间=0+5=5任务3:等待时间=0+5=55.计算更新后的任务的响应比:任务2:(5+10)/10=1.5任务3:(5+20)/20=1.256.选择响应比最高的任务,即任务27.执行任务28.更新剩余任务的等待时间:任务3:等待时间=0+10=109.计算更新后的任务的响应比:任务3:(10+20)/20=1.510.选择响应比最高的任务,即任务311.执行任务312.所有任务执行完毕。
然而,该算法也存在一些缺点。
首先,它可能会导致任务的饥饿问题,即一些长任务可能永远得不到执行。
高响应比优先调度算法是计算机操作系统中常用的一种调度算法,它能够在多个进程同时竞争CPU资源的情况下,按照一定的规则为这些进程分配CPU时间,以实现优化系统性能的目的。
下面我们将从算法的基本原理、适用场景和实例分析等几个方面,详细解读高响应比优先调度算法。
一、算法的基本原理高响应比优先调度算法是一种非抢占式的调度算法,它根据进程的等待时间和服务时间来确定优先级,从而确定下一个执行的进程。
其基本原理可以概括为以下几点:1. 等待时间越长的进程,其优先级越高。
这是因为等待时间长的进程意味着它已经等待了很久,需要尽快得到CPU资源来执行。
2. 服务时间越短的进程,其优先级越高。
这是因为服务时间短的进程意味着它执行完成的可能性更大,因此应该优先得到CPU资源执行。
二、算法的适用场景高响应比优先调度算法适用于以下场景:1. 系统中的进程具有不同的优先级,需要根据优先级来确定下一个执行的进程。
2. 系统需要尽可能减少进程的等待时间,提高系统的响应速度。
三、例题详解接下来,我们将通过一个具体的例题来详细解读高响应比优先调度算法的应用和具体操作步骤。
假设系统中有3个进程,它们的进程控制块(PCB)信息如下:进程A:等待时间10ms,服务时间20ms进程B:等待时间5ms,服务时间15ms进程C:等待时间8ms,服务时间10ms我们将按照高响应比优先调度算法的原理来确定下一个执行的进程。
1. 计算每个进程的响应比。
响应比的计算公式为(等待时间+服务时间)/服务时间。
进程A:(10+20)/20=1.5进程B:(5+15)/15=1.33进程C:(8+10)/10=1.82. 根据计算得到的响应比来确定下一个执行的进程。
显然,进程C的响应比最高,所以应该被选为下一个执行的进程。
3. 当进程C执行完成后,再按照相同的方法来确定下一个执行的进程,直至所有进程执行完成。
通过以上例题的详解,我们可以清晰地了解高响应比优先调度算法的具体应用操作步骤和执行流程,以及在实际场景中的效果和影响。
操作系统各种调度算法⼀、批处理作业调度算法1.先来先服务调度算法First Come,First Served.(FCFS):就是按照各个作业进⼊系统的⾃然次序来调度作业。
这种调度算法的优点是实现简单,公平。
其缺点是没有考虑到系统中各种资源的综合使⽤情况,往往使短作业的⽤户不满意,因为短作业等待处理的时间可能⽐实际运⾏时间长得多。
2.短作业优先调度算法shortest job first(SPF): 就是优先调度并处理短作业,所谓短是指作业的运⾏时间短。
⽽在作业未投⼊运⾏时,并不能知道它实际的运⾏时间的长短,因此需要⽤户在提交作业时同时提交作业运⾏时间的估计值。
3.最⾼响应⽐优先算法Hightest response-radio next(HRN):FCFS可能造成短作业⽤户不满,SPF可能使得长作业⽤户不满,于是提出HRN,选择响应⽐最⾼的作业运⾏。
响应⽐=1+作业等待时间/作业处理时间。
4. 基于优先数调度算法Highest Possible Frequency(HPF):每⼀个作业规定⼀个表⽰该作业优先级别的整数,当需要将新的作业由输⼊井调⼊内存处理时,优先选择优先数最⾼的作业。
5.均衡调度算法,即多级队列调度算法基本概念:作业周转时间(Ti)=完成时间(Tei)-提交时间(Tsi)作业平均周转时间(T)=周转时间/作业个数作业带权周转时间(Wi)=周转时间/运⾏时间响应⽐=(等待时间+运⾏时间)/运⾏时间⼆、进程调度算法1.先进先出算法(FIFO):按照进程进⼊就绪队列的先后次序来选择。
即每当进⼊进程调度,总是把就绪队列的队⾸进程投⼊运⾏。
2. 时间⽚轮转算法Round Robin(RR):分时系统的⼀种调度算法。
轮转的基本思想是,将CPU的处理时间划分成⼀个个的时间⽚,就绪队列中的进程轮流运⾏⼀个时间⽚。
当时间⽚结束时,就强迫进程让出CPU,该进程进⼊就绪队列,等待下⼀次调度,同时,进程调度⼜去选择就绪队列中的⼀个进程,分配给它⼀个时间⽚,以投⼊运⾏。
响应比最高者优先算法
在响应比最高者优先算法中,每个进程都有一个初始等待时间和服务
时间。
初始等待时间表示进程进入就绪队列后已经等待的时间,而服务时
间表示进程需要执行的时间。
算法工作过程如下:
1.根据进程的就绪时间和服务时间,计算出每个进程的响应比。
响应
比计算公式为响应比=(等待时间+服务时间)/服务时间。
2.从就绪队列中选择响应比最高的进程作为下一个要执行的进程。
如
果有多个进程具有相同的最高响应比,则按照进程的到达时间顺序选择。
3.执行选定的进程,执行完成后更新进程的等待时间和服务时间。
4.将已执行完成的进程从就绪队列中删除。
5.重复步骤2至步骤4,直到所有进程都执行完成。
然而,该算法也存在一些缺点。
首先,由于需要实时计算每个进程的
响应比,因此算法的复杂度较高。
其次,该算法可能导致长服务时间的进
程长时间得不到执行,从而可能造成一些进程的饥饿现象。
为了解决这些问题,可以进行一些改进。
例如,可以引入抢占式调度,允许当有更高优先级的进程到达时,中断当前正在执行的进程并执行新到
达的更高优先级的进程。
这样可以确保高优先级的进程及时得到执行,提
高系统的响应速度。
此外,还可以根据实际情况进行参数调整,例如调整计算响应比时的
权重因子,以更好地平衡等待时间和服务时间的影响。
总之,响应比最高者优先算法是一种有效的进程调度算法,可以提高
系统的响应性能。
然而,在使用该算法时需要注意算法的复杂度和可能导
致的饥饿问题,可以通过引入抢占式调度和调整算法参数等方式进行改进。
2-2 典型例题解析1.________是作业存在的唯一标志。
A.作业名B.进程控制块C.作业控制块D.程序名【分析】当一个作业开始由输入设备输入时,系统为其建立一个作业控制块JCB,并对其进行初始化。
初始化所需要的大部分信息取自作业控制说明书,如作业标识、用户名称、调度参数和资源需求等;其他一些信息由资源管理程序给出,如作业进入时间等。
作业控制块是批处理作业存在的标志,其中保存了系统对于作业进行管理所需要的全部信息,它们被保存在磁盘区域中。
【答案】C2.当作业进入完成状态________。
A.将删除该作业并收回其所占资源,同时输出结果B.将该作业的控制块从当前作业队列中删除,收回其所占资源,并输出结果C.将收回该作业所占资源并输出结果D.将输出结果并删除内存中的作业【分析】当作业运行结束或异常终止时,作业进入完成状态。
这时作业调度程序收回它占用的所有资源,做必要的善后处理。
具体包括:回收发给该进程的资源,包括外设、内存空间,进程运行时打开的文件等;释放该作业的JCB(作业控制块),将此作业注销,输出结果。
【答案】B3.当中央处理机处于管态时,它可以执行的指令是________。
A.计算机系统中的全部指令B.仅限于非特权指令C.仅限于访管指令D.仅限于特权指令【分析】为了防止用户使用特权指令,保证系统的正确操作,将中央处理机的工作状态划分成:管态和目态。
当中央处理机处于管态时可以执行包括特权指令在内的一切机器指令,当中央处理机处于目态时不允许执行特权指令。
【答案】A4.作业调度又称________,其主要功能是按照某种原则从后备队列中选取作业,并为作业做好运行前的准备工作和作业完成后的善后处理工作。
【分析】在操作系统中的调度分为三种:高级调度、中级调度和低级调度。
高级调度又称作业调度,作用是从后备队列中按照某种原则选取作业调入内存;低级调度又称进程调度,作用是从就绪队列中按照某种原则选取进程使之占用处理机来运行;中级调度是为了解决内存紧张的问题,把一些暂不运行的进程从内存移到外存,待有条件运行时再把它们调回内存运行,中级调度相当于存储管理中的对换功能。
操作系统同步练习之--作业管理(答案)一、单项选择题「分析]第5题要求在多道程序设计的环境中采用响应比高者优先调度算法选择作业,只要计算出三个等待的作业的响应比并按高低排序就是作业被选中的次序。
由于本题在10:00开始选择作业,因而三个作业J1、J2、J3的响应比分别为1、1.5、2,故作业被选中的次序应该是J3、J2、J1。
如果是一个单道系统,每次只能选择一个作业装人主存储器。
当把J3先装人主存储器后必须在J3完成后才去再选择,这时要重新计算响应比后再决定应选择哪个作业。
希望读者在审题时一定要看清题意条件,否则会误判而失分。
[题解]1.B 2.A 3.C 4.C 5.D 6.B 7.C 8.D二、多项选择题1.A,C,E2.A,B,C,D,E3.B,C,E4.A,B,C三、填空题1.作业2.作业步3.作业控制4.批处理方式,交互方式5.作业控制说明书6.作业控制语言7.自动,脱机8.输入井9.后备10.作业,进程11.现有的尚未分配的资源能满足被选作业的需求12.周转13.「分析」作业最短的周转时间是到达系统后立即被选中执行。
本题有三个作业同时到达系统,但在单道系统中每次只能选一个作业执行,在前一个作业完成后才可让下一个作业执行。
由于本题没有给出什么时间开始调度作业,因此,有两个作业至少要分别等待1小时和2小时后才能执行。
这样,这三个作业的周转时间至少分别为1小时,2小时,3小时。
于是,平均周转时间就至少为2小时。
「题解」2小时。
14.输出井15.操作控制命令16.菜单,窗口17.窗口18.活动窗口19.用户注册,作业控制20.注册21.注销22.前台,后台23.终端四、问答题1.[题解]程序是具有一定功能的一组语句(或一组指令)的集合。
进程是程序在数据集合上的一次执行过程。
作业是用户要求计算机系统处理的一个计算问题。
作业步是作业执行时需经历的加工步骤。
通常,一个作业要经过若干个作业步才能得到执行结果。
高响应比调度算法一、概述高响应比调度算法是一种基于进程响应时间的优先级调度算法,其目的是尽可能地减少平均等待时间和最大响应时间。
在该算法中,系统会根据进程的等待时间和需要运行的时间来计算出每个进程的响应比,然后按照响应比从高到低的顺序进行调度。
二、计算公式在高响应比调度算法中,每个进程的优先级(即响应比)都是根据以下公式计算出来的:R = (W + S) / S其中,R表示进程的响应比,W表示进程已经等待了多久,S表示进程需要运行的总时间。
三、实现过程1. 将所有就绪队列中等待时间超过一个时钟周期的进程加入到一个新队列中。
2. 计算新队列中每个进程的响应比,并按照从高到低的顺序排序。
3. 选择具有最高优先级(即最高响应比)的进程进行执行。
4. 如果当前正在执行的进程仍然需要继续执行,则将其放回就绪队列,并回到第1步;否则,将其从系统中删除。
四、优缺点分析1. 优点:(1)能够尽可能地减少平均等待时间和最大响应时间,提高系统的响应速度和吞吐量。
(2)能够避免饥饿现象,即长时间等待的进程不会被无限期地推迟执行。
(3)能够适应不同类型的进程,包括短作业和长作业。
2. 缺点:(1)计算响应比需要消耗一定的计算资源,可能会影响系统的性能。
(2)如果一个进程需要运行的时间很长,那么其响应比将会非常低,导致该进程被无限期地推迟执行。
五、适用场景高响应比调度算法适用于需要快速响应用户请求的系统,例如Web服务器、数据库服务器等。
在这些系统中,用户需要尽快得到反馈,并且对于每个请求来说,执行时间也相对较短。
此外,该算法还适用于多种类型的作业混合在一起的情况下。
但是,在长作业占主导地位的情况下,该算法可能不太适用。
六、总结高响应比调度算法是一种基于进程响应时间的优先级调度算法,在提高系统响应速度和吞吐量方面具有显著优势。
虽然该算法计算响应比需要消耗一定的计算资源,但是在适用场景下,其优点明显,能够提高系统的性能和用户体验。
实验题目:响应比最高者优先算法一、实验目的熟悉操作系统作业管理步骤,用C语言编程模拟实现响应比最高者优先算法。
二、实验环境及仪器设备硬件环境:IBM-PC或兼容机软件环境:C语言编程环境三、实验算法思想最高响应比优先法(HRN,Highest Response_ratio Next)是对FCFS方式和SJF方式的一种综合平衡。
FCFS方式只考虑每个作业的等待时间而未考虑执行时间的长短,而SJF方式只考虑执行时间而未考虑等待时间的长短。
因此,这两种调度算法在某些极端情况下会带来某些不便。
HRN调度策略同时考虑每个作业的等待时间长短和估计需要的执行时间长短,从中选出响应比最高的作业投入执行。
响应比R定义如下:R =(W+T)/T = 1+W/T其中T为该作业估计需要的执行时间,W为作业在后备状态队列中的等待时间。
每当要进行作业调度时,系统计算每个作业的响应比,选择其中R最大者投入执行。
这样,即使是长作业,随着它等待时间的增加,W / T也就随着增加,也就有机会获得调度执行。
这种算法是介于FCFS和SJF之间的一种折中算法。
由于长作业也有机会投入运行,在同一时间内处理的作业数显然要少于SJF法,从而采用HRN方式时其吞吐量将小于采用SJF 法时的吞吐量。
另外,由于每次调度前要计算响应比,系统开销也要相应增加(1)等待时间相等时。
则服务时间越短,优先级越高,符合SJF思想。
(2)服务时间相等时,则等待时间越长,优先级越高,符合FCFS思想。
(3)对于长作业,只要其等待时间足够长,也能获得处理机。
四、实验步骤实验中,作业控制块及队列的数据结构定义如下:struct task {string name; /*作业号*/int arrTime; /* 作业到达时间*/int serTime; /*作业要求服务时间*/int waiTime; /*等待时间*/int begTime; /*开始运行时间*/int finTime; /*结束运行时间*/int turTime; /*周转时间*/int wTuTime; /*带权周转时间*/int priority;/*优先权*/int finish;/*是否已经完成*/}JCB[10];存放作业控制块的区域:#define n 10JCB jobtable[10];int jobcount;将作业控制块组织成一个队列,实验中采用静态链表的方式模拟作业的后备队列,作业队列头指针定义为:int *head;实验中,内存采用可移动的动态分区管理方法,即只要内存空闲区总和作业大就可以满足作业对内存的需求;对打印机和磁带机这两种独占设备采用静态分配法,即作业执行前必须获得所需资源,并且执行完才归还。
采用响应比高者优先调度算法进行调度时,必须计算出系统中所有满足必要条件作业的响应比,从中选择响应比最高的一个作业装入主存储器分配资源。
由于是实验,所以就将作业控制块出队,并输出作业名代替装入处存储器,同时修改系统的资源数量。
HRN五、实验清单#include<dos.h>#include<time.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<conio.h>#include<string.h>typedef char string[10]; /* //定义string为含有10个字符元素的字符数组类型*/struct task {string name; /*作业号*/int arrTime; /* 作业到达时间*/int serTime; /*作业要求服务时间*/int waiTime; /*等待时间*/int begTime; /*开始运行时间*/int finTime; /*结束运行时间*/int turTime; /*周转时间*/int wTuTime; /*带权周转时间*/int priority;/*优先权*/int finish;/*是否已经完成*/}JCB[10];int num;void input(){int i;system("cls");printf("\n请输入作业数量: ");scanf("%d", &num);for(i=0;i<num;i++){printf("\n请输入作业NO.%d:\n",i);printf(" 作业名称: ");scanf("%s",JCB[i].name);printf(" 到达时间: ");scanf("%d",&JCB[i].arrTime);printf(" 服务时间: ");scanf("%d",&JCB[i].serTime);JCB[i].priority = 0;JCB[i].finish =0;}}int HRN(int pre){int current=1,i,j;/* 优先权=(等待时间+服务时间)/服务时间*/for(i=0; i<num; i++){JCB[i].waiTime=JCB[pre].finTime-JCB[i].arrTime; /*等待时间=上一个业的完成时间-到达时间*/JCB[i].priority=(JCB[i].waiTime+JCB[i].serTime)/JCB[i].serTime;}for(i=0; i<num; i++){if(!JCB[i].finish){current=i; /*找到第一个还没完成的作业*/break;}}for( j=i; j<num; j++) /*和后面的作业比较*/{if( !JCB[j].finish) /* 还没完成(运行)*/{if(JCB[current].arrTime<=JCB[pre].finTime) /*如果作业在上一个作业完成之前到达*/{if(JCB[j].arrTime<=JCB[pre].finTime && JCB[j].priority>JCB[current].priority )current=j;/* 找出到达时间在上一个作业完成之前,优先权高的作业*/}else /* 如果作业是在上一个作业完成之后到达*/{if(JCB[j].arrTime<JCB[current].arrTime)current=j; /* 找出比较早到达的一个*/if(JCB[j].arrTime==JCB[current].arrTime) /* 如果同时到达*/if(JCB[j].priority>JCB[current].priority)current=j; /*找出服务时间比较短的一个*/}}}return current;/*返回当前作业*/}void runing(int i, int times, int pre, int staTime, int endTime){if(times==0){JCB[i].begTime=JCB[i].arrTime;JCB[i].finTime=JCB[i].begTime+JCB[i].serTime;JCB[i].turTime=JCB[i].serTime;JCB[i].wTuTime=1.0;staTime=JCB[i].begTime;}else{if(JCB[i].arrTime>JCB[pre].finTime)JCB[i].begTime=JCB[i].arrTime;elseJCB[i].begTime=JCB[pre].finTime;JCB[i].finTime=JCB[i].begTime+JCB[i].serTime;JCB[i].turTime=JCB[i].finTime-JCB[i].arrTime;JCB[i].wTuTime=JCB[i].turTime/JCB[i].serTime;}if(times==num-1)endTime=JCB[i].finTime;JCB[i].finish=1;}void print(int i,int times){if(times==0){printf(" 名称到达时间服务时间开始时间完成时间周转时间带权周转时间\n");}printf("%9s%9d%9d%9d%9d%9d%9d\n",JCB[i].name,JCB[i].arrTime,JCB[i].serTime,JCB[i].begTime,JCB[i].finTime,JCB[i].turTime,JCB[i].wTuTime);}void check( ){int i;int staTime, endTime, sumTurTime=0.0, sumWTuTime=0.0, aveTurTime, aveWTuTime;int current=0, times=0, pre=0;JCB[pre].finTime=0;for(i=0; i<num; i++){JCB[i].finish=0;}staTime, endTime,sumTurTime=0.0, sumWTuTime=0.0, aveTurTime,aveWTuTime;current=0; times=0; pre=0;JCB[pre].finTime=0;printf("-------------------------------------------------------------------------\n");for(i=0; i<num; i++){JCB[i].finish=0;}staTime, endTime,sumTurTime=0.0, sumWTuTime=0.0, aveTurTime, aveWTuTime;current=0; times=0; pre=0;JCB[pre].finTime=0;printf("\n-- HRRN -----------------------------------------------------------------\n");for(times=0; times<num; times++){current=HRN(pre);runing(current, times, pre, staTime, endTime);print(current, times);pre=current;}for(i=0; i<num; i++){sumTurTime+=JCB[i].turTime;sumWTuTime+=JCB[i].wTuTime;}aveTurTime=sumTurTime/num;aveWTuTime=sumWTuTime/num;printf("(计与平均值) %9d%9d%9d%9d\n",NULL,sumTurTime,aveTurTime,aveWTuTi me);printf("-------------------------------------------------------------------------\n");}void main(){char again;do {system("cls"); /*清屏*/printf("please input 4 groups of datas:\n");input();check();printf("Continue...(Y/N): ");do{again = getch();}while(again!='Y' && again!='y' && again!='N' && again!='n');}while(again=='Y' || again=='y');}六、实验结果七、实验分析及心得体会从运行结果得到调度序列结果为:X1→X2→X3X1到达时间最早,服务时间也最短,其响应比最高;X2到达时间为22,但因X1早到达,所以开始时间为22,其服务时间为12,所以响应比X1小;X3到达时间最迟,其响应比最小,所以在最后。