作业调度三种算法FCFS，SJF，HRN

在操作系统中，作业调度是至关重要的一个环节，它决定了系统如何有效地分配处理器资源。这里我们将详细探讨三种常见的作业调度算法：先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）以及高响应比优先（HRN）。 一、先来先服务（FCFS）算法 FCFS是最简单的调度策略，其原理就如同排队等待服务一样，谁先到达就先为谁服务。在作业调度中，这意味着首先到达作业队列的作业将被首先执行。这种算法实现简单，公平性好，因为每个作业都按照到达的顺序依次执行。然而，FCFS有一个明显的缺点，即长作业可能会被短作业延误，导致平均等待时间较长，系统效率不高。 二、最短作业优先（SJF）算法 与FCFS相反，SJF算法优先选择执行预计运行时间最短的作业。这种策略可以显著降低系统的平均等待时间，因为它减少了处理器空闲的时间。然而，SJF也有其问题，例如：如果连续到来的都是短作业，长作业可能需要等待很长时间才能被执行，这可能导致长作业的响应时间过长，影响了系统的公平性。 三、高响应比优先（HRN）算法 为了克服FCFS和SJF的不足，HRN算法应运而生。HRN综合考虑了作业的等待时间和预计运行时间，通过计算响应比来决定作业的优先级。响应比R定义为： \[ R = \frac{W + T}{T} \] 其中，W是作业的等待时间，T是作业的预计运行时间。HRN初期会倾向于SJF，随着时间推移，等待时间增长，使得长作业的响应比也会增加，从而有机会获得执行。这样既照顾到了短作业的快速响应，又避免了长期忽略长作业的情况。 总结起来，FCFS保证了公平性但可能造成长作业等待；SJF提高了系统效率但可能导致长作业的响应时间过长；而HRN则是折衷方案，试图在效率和公平性之间找到平衡。在实际操作系统的作业调度中，这些算法可能还会结合其他策略，如多级反馈队列、优先级调度等，以适应各种不同的系统需求和应用场景。了解并掌握这些调度算法，有助于我们更好地理解操作系统的工作原理，以及如何优化系统性能。