操作系统学不会?————一文速通（FCFS，SJF/SPF，SRTN，HRRN算法）保姆级解析

一.FCFS（先来先服务）算法

第一部分：六维分析FCFS算法

第二部分：六个计算指标分析FCFS的优劣

指标1：周转时间=完成时间-到达时间
指标2：带权周转时间=周转时间/运行时间
指标3：等待时间=周转时间-运行时间
指标4：平均周转时间=周转时间总和/进程总数
指标5：平均带权周转时间=带权周转时间总和/进程总数
指标6：平均等待时间=等待时间总和/进程总数

算法核心思想：等待时间越久到达时间越晚，越先得到服务
下面我们通过一个题目来分析：

我们按照先来先服务的算法思想画出甘特图如下：

我们根据前面给出的六个指标的公式计算出六个指标：


注意：本题目中的进程是纯计算型的进程，如果涉及到I/O操作，则等待时间的计算公式变为等待时间=周转时间-运行时间-I/O操作时间

二.SJF/SPF（非抢占式短作业优先/短进程优先）调度算法

第一部分：六维分析SJF/SPF算法

第二部分：六个计算指标分析SJF/SPF的优劣

指标1：周转时间=完成时间-到达时间
指标2：带权周转时间=周转时间/运行时间
指标3：等待时间=周转时间-运行时间
指标4：平均周转时间=周转时间总和/进程总数
指标5：平均带权周转时间=带权周转时间总和/进程总数
指标6：平均等待时间=等待时间总和/进程总数

算法核心思想：每次选择已经到达并且运行时间最短的作业或进程
计算公式同FCFS一致，我们不再赘述，我们还是来看一道题目：

我们还是通过甘特图的方式分析：

分析：
0时刻p1进程到达，此时没有其他进程到达，所以p1先上处理机，然后过了7ms运行结束，在这7ms的时间里所有进程都已经到达，然后我们每次选择运行时间最短的进程可以得到P1->P3->P2->P4的调度顺序
下面我们给出计算步骤：

对比FCFS算法中的8.75ms的平均周转时间，3.5ms的平均带权周转时间，4.75ms的平均等待时间,性能得到了很大的提升

三.SRTN（抢占式短进程优先）调度算法

SRTN又称最短剩余时间优先算法，我们给出如下定义：

调度流程分析：

2时刻p2到达，p2运行4ms，运行时间小于p1剩余的5ms，于是抢占处理机，4时刻p3到达，p3运行1ms小于p1剩余的5ms和p2剩余的2ms,于是抢占处理机，到达5时刻。p3正好运行完，p4到达，此时p4的运行时间大于p2的运行时间，所以p2重新抢占处理机一直到执行结束，然后p4再上处理机直到结束，p1再上处理机运行直到结束，由此我们得到甘特图：

我们给出计算步骤：

不难看出，相比较于SJF算法，SRTN算法时间上的优化做的更好，我们需要注意以下几点：

四.HRRN（高响应比优先算法）

响应比有如下计算公式：

流程分析：

注意每次调度响应比最高的不是最低的

计算步骤同前面一致，读者可自行计算，下面我们给出高响应比算法的六维分析：

最后我们给出四种算法的比较

以上四种算法属于批处理系统的调度算法，交互性很差，交互性系统的调度算法下一篇文章会详细介绍。