操作系统之HRRN - 最高响应比调度

一、简述

最高响应比调度的含义：

（1）最高响应比优先调度算法（Highest Response Ratio Next）是一种对CPU中央控制器响应比的分配的一种算法。HRRN是介于FCFS（先来先服务算法）与SJF（短作业优先算法）之间的折中算法，既考虑作业等待时间又考虑作业运行时间，既照顾短作业又不使长作业等待时间过长，改进了调度性能。

（2）高响应比优先调度算法的基本思想是把CPU分配给就绪队列中响应比最高的进程。

调度算法的适用场景：

• 批处理系统，主要用于作业调度

二、例题

​ 在道数不受限制的多道程序系统中，作业进入系统的后备队列时立即进行作业调度。现有4个作业进入系统，有关信息为：

作业名	提交时刻（进入后备队列时刻）	运行时间（执行时间/min）
p1	8.8	1.5
p2	9.0	0.4
p3	9.5	1.0

（1）按顺序到达

1. p1最先进入队列，p1先执行，执行1.5，到8.8+1.5=10.3，此时p1执行完，p2、p3也全部进入队列且待执行，计算响应比p2=1+((10.3-9.0)/0.4)=3.25，p3=((10.3-9.5)/1.0)=0.8，p2的响应比大，p2先执行，再执行p3

2. p2执行，开始时间为上一个进程的完成时间为10.3，执行0.4，到10.7

3. p3执行，开始时间为上一个进程的完成时间为10.7，执行1.0，到11.7

答：

作业名	提交时刻	运行时间	开始时刻	完成时刻	周转时间	带权周转时间
p1	8.8	1.5	8.8	10.3	1.5	1
p2	9.0	0.4	10.3	10.7	1.7	4.25
p3	9.5	1.0	10.7	11.7	2.2	2.2

平均周转时间T = (1.5+1.2+2.2)/3=1.63

平均带权周转时间T = (1+4.25+2.2)/3=2.48

（2）全部到达

1. 全部到达则全部计算响应比再执行

   响应比p1=1+(9.5-8.8)/1.5=1.46
   响应比p2=1+(9.5-9.0)/1.5=2.25
   响应比p3=1+(9.5-9.5)/1.5=1
   

   p2先执行，执行0.4，执行到9.9，此时计算p1,p3的响应比

   响应比p1=(9.9-8.8)/1.5+1=1.73
   响应比p3=(9.9-9.5)/1+1=1.4
   

   p1先执行，执行1.5，执行到11.4

   p3执行，执行1.0，执行到12.4

2. 222

答：

作业名	提交时刻	运行时间	开始时刻	完成时刻	周转时间	带权周转时间
p1	8.8	1.5	9.9	11.4	2.6	1.73
p2	9.0	0.4	9.5	9.9	0.9	2.25
p3	9.5	1.0	11.4	12.4	2.9	2.9

平均周转时间T = (2.6+0.9+2.9)/3=2.13

平均带权周转时间T = (1.73+2.25+2.9)/3=2.29

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三、公式

1. 完成时刻 = 开始时刻 + 运行时间

2. 周转时间 = 完成时间 - 到达时间（进入时间 / 提交时刻）

3. 带权周转时间 = 周转时间 / 运行时间

4. 响应比 =（等待时间+运行时间）/ 运行时间

   • 按顺序到达：

     响应比=1+等待时间/运行时间
     等待时间=前一个进程的完成时间-当前线程的提交时刻
     响应比=1+(finishTime-enterTime)/runningTime
     

   • 全部到达

     响应比=1+等待时间/运行时间
     等待时间=最后一个的提交时间-该作业到达的时刻
     响应比=1+(finishTime-enterTime)/runningTime