Day65 调度算法的评价指标以及FCFS、SJF、HRRN调度算法

我是大白(●—●)，这是我开始学习记录大白Java软件攻城狮晋升之路的第六十五天，今天学习的是进程调度的算法的评价指标以及FCFS、SJF、HRRN调度算法~

一、调度算法的评价指标

1.CPU利用率

由于早期的CPU造价极其昂贵，因此人们会希望让cPU尽可能多地工作
CPU利用率：指CPU“忙碌”的时间占总时间的比例。

$利用率=\frac{忙碌的时间}{总时间}$

Eg：某计算机只支持单道程序，某个作业刚开始需要在CPU上运行5秒，再用打印机打印输出5秒，之后再执行5秒，才能结束。在此过程中，CPU利用率、打印机利用率分别是多少?

$CPU利用率=\frac{5+5}{5+5+5}=66.66\%$

$打印机利用率=\frac{5}{15}=33.33\%$

2.系统吞吐量

对于计算机来说，希望能用尽可能少的时间处理完尽可能多的作业。
**系统吞吐量：**单位时间内完成作业的数量

$系统吞吐量=\frac{总共完成了多少道作业}{总共花了多少时间}$

3.周转时间

对于计算机的用户来说，他很关心自己的作业从提交到完成花了多少时间。
周转时间，是指从作业被提交给系统开始，到作业完成为止的这段时间间隔。
它包括四个部分：作业在外存压备队列上等待作业调度（高级调度）的时间、进程在就绪队列上等待进程调度（低级调度）的时间、进程在CPU上执行的时间、进程等待I/O操作完成的时间。后三项在一个作业的整个处理过程中，可能发生多次。
$（作业）周转时间=作业完成时间-作业提交时间$
对于用户来说，更关心自己的单个作业的周转时间

$平均周转时间=\frac{各作业周转时间总和}{作业数}$

对于操作系统来说，更关心系统的整体表现，因此更关心所有作业的周转时间的平均值

$带权时间=\frac{作业周转时间}{作业实际运行的时间}=\frac{作业完成时间-作业提交时间}{作业实际运行的时间}$
带权周转时间必然≥1

$平均带权周转时间=\frac{各作业带权周转时间之和}{作业数}$

4.等待时间

计算机的用户希望自己的作业尽可能少的等待处理机
等待时间，指进程/作业处于等待处理机状态时间之和，等待时间越长，用户满意度越低。

对于进程来说，等待时间就是指进程建立后等待被服务的时间之和，在等待I/O完成的期间其实进程也是在被服务的，所以不计入等待时间。
对于作业来说，不仅要考虑建立进程后的等待时间，还要加上作业在外存后备队列中等待的时间。
一个作业总共需要被CPU服务多久，被I/O设备服务多久一般是确定不变的，因此调度算法其实只会影响作业/进程的等待时间。当然，与前面指标类似，也有“平均等待时间”来评价整体性能。

5.响应时间

对于计算机用户来说，会希望自己的提交的请求（比如通过键盘输入了一个调试命令）尽早地开始被系统服务、回应。
响应时间，指从用户提交请求到首次产生响应所用的时间。

二、调度算法

1.FCFS算法（先来先服务）

2.SJF算法（短作业优先）

3.HRRN算法（高响应比优先）

对于FCFS和SJF两种算法的思考

为了解决上面的问题就有了如下的算法