高响应比优先（Highest Response - Ratio Next，HRRN）

高响应比优先（Highest Response - Ratio Next，HRRN）调度算法是一种综合考虑进程等待时间和执行时间的调度算法，以下是它的详细介绍：

算法原理

HRRN调度算法中，每个进程的响应比通过公式计算得出，其中是进程的等待时间，是进程的服务时间（预计执行时间）。调度程序每次选择就绪队列中响应比最高的进程投入运行。该算法结合了先来先服务（FCFS）和短作业优先（SJF）算法的特点，既考虑了进程的执行时间，又考虑了进程的等待时间。

算法示例

假设有三个进程P1、P2、P3，到达时间均为0，它们的服务时间分别为3、5、2。按照HRRN算法，初始时，三个进程的等待时间都为0，计算它们的响应比：

• P1的响应比
• P2的响应比
• P3的响应比

此时可以任意选择一个进程先执行，假设选择P1。P1执行完后，P2和P3的等待时间变为3，重新计算响应比：

• P2的响应比
• P3的响应比

所以接下来选择P3执行，P3执行完后，P2的等待时间变为5，其响应比，然后P2执行。

算法优缺点

• 优点
  • 公平性较好：考虑了进程的等待时间，避免了短作业优先算法中长作业可能长时间等待的问题，对长作业和短作业都能相对公平地调度。
  • 性能较好：综合考虑了进程的执行时间和等待时间，能在一定程度上提高系统的吞吐量和资源利用率。
• 缺点
  • 需要事先知道进程的服务时间：与短作业优先算法类似，实际中准确预知进程的服务时间通常是困难的，这可能影响算法的精确性。
  • 计算响应比有一定开销：每次调度时都需要计算各个进程的响应比，增加了系统的计算负担。

适用场景

HRRN算法适用于多种场景，尤其在批处理系统和一些对公平性有较高要求的系统中表现较好。它能在一定程度上平衡不同作业的需求，既不会让短作业等待太久，也不会使长作业长期得不到执行。同时，对于一些交互性不是很强，但又需要考虑作业执行时间和等待时间平衡的系统，HRRN算法也是一个不错的选择。