操作系統 HRRN高響應比優先級調度算法（C++實現）

1. 算法性質

　　HRRN算法既考慮了作業的等待時間，又考慮作業的運行時間，因此既照顧了短作業，又不致使長作業的等待時間過長，從而改善了處理機調度的性能。

2. 實現方法

　　我們為每個作業引入一個動態優先級，即優先級會隨着時間的增加而動態增加，這樣使得長作業的優先級在等待期間不斷地增加，等到足夠時間后，必然有機會獲得處理機。

優先級算法描述為： 優先權(Rp) = （等待時間 + 要求服務時間）/ 要求服務時間

周轉時間：周轉時間(WT) = 作業完成時間 - 作業到達時間

帶權周轉時間：帶權周轉時間(WWT) = 周轉時間 / 服務時間

平均周轉時間：平均周轉時間(AWT) = 作業周轉總時間 / 作業個數

平均帶權周轉時間：平均帶權周轉時間(AWWT) = 帶權周轉總時間 / 作業個數

3. 算法優點

• 如果作業的等待時間相同，則要求服務的時間越短，其優先級越高，因而類似於SJF算法，有利於短作業。
• 當要求服務的時間相同時，作業的優先權又決定於其等待時間，因而有類似於FCFS算法。
• 對於長作業的優先級，可以隨等待時間增加而提高，當其等待時間足夠長時，也可以獲得處理機。

4. 實現代碼

　　4.1 HRRN實現函數

//HRRN高相應比優先級調度算法
void HRRN( vector<int> T, vector<double> S, vector<int> &FT, vector<int> &WT 
            , vector<double> &WWT){
    int CurTime = 0, temp = 0, length = T.size();
    vector<bool> Finished(length, 1); 
    vector<double> Rp(length, 0); //優先級
    for(int i = 0; i < length; i ++){
        //迭代計算未進行進程的全部優先級
        for( int i = 0; i < length; i ++){
            if( Finished[i] ){
                Rp[i] = ( abs(T[i] - CurTime) + S[i] ) / S[i];
                if(Rp[i] > Rp[temp])
                    temp = i; //尋找最高優先級
            }
        }
        //輸出當前時間進程狀態
        while( CurTime < T[temp] ){
            printf( "Time %d : No Program is Running.\n", CurTime );
            CurTime ++;
        }
        for(int t = 1; t <= S[temp]; t ++){
            CurTime += 1;
            printf( "Time %d : Program %d is Running.\n",CurTime,temp );
        }
        printf( "Time %d : Program %d is already done.\n",CurTime + 1,temp );
        FT[temp] = CurTime; WT[temp] = CurTime - T[temp]; WWT[temp] = WT[temp] / S[temp];
        //完成該進程后使其初始化。
        Finished[temp] = 0; Rp[temp] = 0;
    }
}

　　4.2 主函數

int main()
{
    vector<int> ArrivalTime;
    vector<double> ServiceTime;
    vector<int> PServiceTime;
    vector<int> FinishTime(N,0);
    vector<int> WholeTime(N,0);
    vector<double> WeightWholeTime(N,0);
    
    _init_project(ArrivalTime, ServiceTime); //初始化函數
    HRRN(ArrivalTime, ServiceTime, FinishTime, WholeTime, WeightWholeTime);
}