操作系统调度算法--高响应比优先调度算法解析-Toy模板网

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高响应比优先调度算法（Highest Response Radio Next，HRRN）是一种对CPU中央控制器响应比的分配的算法。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。FCFS算法所考虑的只是作业等待时间，而忽视了作业的运行时间（类似我们在生活中排队买东西）。而SJF算法正好与之相反，只考虑作业的运行时间，而忽视了作业的等待时间。

而高响应比优先算法，则是考虑了作业的等待时间，又考虑了作业运行时间的调度算法，因此照顾了短作业，又不致使长作业等待时间过长，从而改善了处理机的调度的性能。

这个算法相当于给与每个作业一个动态的优先级，这个优先级是随着时间变化的变化的，等待时间不断地增加，这将让长作业的优先级在等待期间不断地增大，等待足够的时间，必然会得到处理机。该优先级的变化规则可以描述为：

优先级 = （等待时间+要求服务时间）/要求服务时间。又因为，等待时间与要求服务时间之和为系统对作业的响应时间，所以优先级 = 响应时间/要求服务时间。

规律：1.作业的等待时间相同，则要求服务的越短，优先级越高，类似于SJF算法。2.当要求服务的时间相同时，等得越久优先级越高，类似于FCFS算法。3.对于长作业来说，该算法实现了较好的折中。

优点：算法折中，长短作业兼顾，时间分配较为均匀。

缺点：每次计算响应比都会花费一定时间，即时间开销，其性能比SJF算法略差。

下面有道例题，可参考：

操作系统调度算法--高响应比优先调度算法解析

算法代码：

#include <stdio.h>
#define N 10
typedef struct {
int hour;
int min;
}time;
typedef struct hrrf{
char hrrf_id[20];
double hrrf_run; //运行时间
time hrrf_entertime; //进入时间
int enter;
time hrrf_needtime; //调度时间
int needtime;
time hrrf_endtime; //结束时间
int endtime;
int hrrf_longtime; //周转时间
int hrrf_waittime; //等待时间
double hrrf_pjlongtime; //平均周转时间
double hrrf_rate; //响应比
struct hrrf* next;
}HRRF;
//输入作业信息
void hrrfinput(HRRF s[N],int k)
{
printf("\t请输入第%d个作业名：",k+1);
scanf("%s",&s[k].hrrf_id);
printf("\t请输入%s作业进入时间:",s[k].hrrf_id);
scanf("%d:%d",&s[k].hrrf_entertime.hour,&s[k].hrrf_entertime.min);
s[k].enter=s[k].hrrf_entertime.hour*60+s[k].hrrf_entertime.min;
printf("\t请输入%s作业运行时间：",s[k].hrrf_id);
scanf("%lf",&s[k].hrrf_run);
}
//计算作业的响应比
void rate(HRRF s[N],int k,int m)
{
double ratenum;
ratenum = (s[k].hrrf_run+(double)(s[m].endtime-s[k].enter))/(s[k].hrrf_run);
s[k].hrrf_rate=ratenum;
printf("\n\t每次算响应比：%s---%f\n",s[k].hrrf_id,s[k].hrrf_rate);
}
//按响应比对作业进行排序（降序排序）
void ratesort(HRRF s[N],int k,int m)
{
int maxratenum;
HRRF temp;
int i,j;
for(i=k;i<m;i++) //简单选择排序
{
maxratenum=i;
for(j=i+1;j<m;j++)
if(s[j].hrrf_rate>s[maxratenum].hrrf_rate)
maxratenum=j;
if(maxratenum!=i)
{
temp=s[i];
s[i]=s[maxratenum];
s[maxratenum]=temp;
}
}
}
//打印表单
void print(HRRF s[N],int k)
{
printf("\t序号\t作业名\t进入时间\t调度时间\t结束时间\t运行时间\t等待时间\t周转时间\n");
int i,j;
for(i=0;i<k;i++)
printf("\t%d\t%s\t%d:%d\t\t%d:%d\t\t%d:%d\t\t%.0f min\t\t%d\t\t%d min\n",i+1,s[i].hrrf_id,(s[i].enter/60),(s[i].enter%60), (s[i].needtime/60),(s[i].needtime%60),(s[i].endtime/60),(s[i].endtime%60),s[i].hrrf_run,s[i].hrrf_waittime,s[i].hrrf_longtime);
}
//hrrf算法
void HRRF_run(HRRF s[N],int k)
{
int i,j=k,n;
double sum;
HRRF temp;
//按到达时间进行排序
while(j>1)
{
for(i=0;i<j-1;i++)
{
if(s[i+1].enter<s[i].enter)
{
temp=s[i];
s[i]=s[i+1];
s[i+1]=temp;
}
}
j--;
}
printf("\n\t--------------------------------------------初始状态------------------------------------------------\n");
print(s,k);
j=0;
//执行
do{
if(j==0)
{
s[j].needtime=s[j].enter;
s[j].hrrf_waittime=0;
s[j].endtime=s[j].enter+s[j].hrrf_waittime+(int)(s[j].hrrf_run);
s[j].hrrf_longtime=s[j].endtime-s[j].enter;
}
else
{
s[j].needtime=s[j-1].endtime;
s[j].hrrf_waittime=s[j-1].endtime-s[j].enter;
s[j].endtime=s[j].needtime+(int)(s[j].hrrf_run);
s[j].hrrf_longtime=s[j].endtime-s[j].enter;
}
j++; //到了第几个作业
//计算响应比
n=j-1; //此次已经执行完的作业序号-1，因为数组从0开始
for(i=j;i<k;i++)
{
rate(s,i,n); //计算响应比
}
ratesort(s,j,k); //按响应比由大到小排序
printf("\n\t-----------------------------------------每次响应比排序---------------------------------------------\n"); print(s,k);
}while(j<k);
printf("\n\t--------------------------------------------作业调度------------------------------------------------\n");
print(s,k);
for(i=0;i<k;i++)
{
sum+=(double)(s[i].hrrf_longtime);
}
printf("\n\t平均周转时间为：%.2f\n",sum/k);
}
int main()
{
HRRF a[N]={0};
int i,j;
printf("请输入创建作业数为：");
scanf("%d",&i);
for(j=0;j<i;j++) //输入作业信息
hrrfinput(a,j);
//HRRF算法
HRRF_run(a,j);
return 0;
}文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-416953.html