先来先服务（FCFS, First Come First Serve）
FCFS调度算法是一种最简单的调度算法，它既可用于作业调度，又可用于进程调度。在作业调度中，算法每次从后备作业队列中选择最先进入该队列的一个或几个作业，将它们调入内存，分配必要的资源，创建进程并放入就绪队列。
算法思想：
主要从“公平”的角度考虑（类似于我们生活中排队买东西的例子 )
算法规则：
按照作业/进程到达的先后顺序进行服务
用于作业/进程调度：
用于作业调度时，考虑的是哪个作业先到达后备队列；用于进程调度时，考虑的是哪个进程先到达就绪队列
是否可抢占：
非抢占式的算法
优缺点：
优点：公平、算法实现简单
缺点：排在长作业（进程）后面的短作业需要等待很长时 间，带权周转时间很大，对短作业来说用户体验不好。即， FCFS算法对长作业有利，对短作业不利（Eg ：排队买奶茶…）
是否会导致饥饿 ：
不会
饥饿： 某进程/作业长期得不到服务
例题：各进程到达就绪队列的时间、需要的运行时间如下表所示。使用先来先服务调度算法，计算各 进程的等待时间、平均等待时间、周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
先来先服务调度算法：按照到达的先后顺序调度
因此，调度顺序为：P1->P2->P3->P4
周转时间 = 完成时间 - 到达时间
P1=7-0=7
P2=11-2=9
P3=12-4=8
P4=16-5=11
带权周转时间 = 周转时间/运行时间
P1=7/7=1
P2=9/4=2.25
P3=8/1=8
P4=11/4=2.75
等待时间 = 周转时间 – 运行时间
P1=7-7=0
P2=9-4=5
P3=8-1=7
P4=11-4=7
平均周转时间 = (7+9+8+11)/4 = 8.75
平均带权周转时间 = (1+2.25+8+2.75)/4 = 3.5
平均等待时间 = (0+5+7+7)/4 = 4.75
短作业优先 （SJF, Shortest Job First）
短作业（进程）优先调度算法是指对短作业（进程）优先调度的算法。
算法思想:
追求最少的平均等待时间，最少的平均周转时间、最少的 平均平均带权周转时间 。
算法规则：
最短的作业/进程优先得到服务（所谓“最短”，是指要求服务时间最短）
用于作业/进程调度 ：
即可用于作业调度，也可用于进程调度。用于进程调度时 称为“短进程优先（SPF, Shortest Process First）算法”。
是否可抢占？
SJF和SPF是非抢占式的算法。但是也有抢占式的版本——最短剩余时间优先算法（SRTN, Shortest Remaining Time Next ）
优缺点：
优点：“最短的”平均等待时间、平均周转时间
缺点：不公平。对短作业有利，对长作业不利。可能产生饥饿现象。另外，作业/进程的运行时间是由用户提供的， 并不一定真实，不一定能做到真正的短作业优先 。
是否会导致饥饿：
会。如果源源不断地有短作业/进程到来，可能使长作业/进 程长时间得不到服务，产生“饥饿”现象。如果一直得不 到服务，则称为“饿死” 。
非抢占式的短作业优先算法
例题：各进程到达就绪队列的时间、需要的运行时间如下表所示。使用非抢占式的短作业优先调度算法，计算各进程的等待时间、平均等待时间、周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
短作业/进程优先调度算法：每次调度时选择当前已到达且 运行时间最短的作业/进程。
因此，调度顺序为： P1->P3->P2->P4
周转时间 = 完成时间 - 到达时间 :
P1=7-0=7
P2=12-2=10
P3=8-4=4
P4=16-5=11
带权周转时间 = 周转时间/运行时间 :
P1=7/7=1
P2=10/4=2.5
P3=4/1=4
P4=11/4=2.75
等待时间 = 周转时间 – 运行时间 :
P1=7-7=0
P2=10-4=6
P3=4-1=3
P4=11-4=7
平均周转时间 = (7+4+10+11)/4 = 8
平均带权周转时间 = (1+4+2.5+2.75)/4 = 2.56
平均等待时间 = (0+3+6+7)/4 = 4
抢占式的短作业优先算法
例题：各进程到达就绪队列的时间、需要的运行时间如下表所示。使用抢占式的短作业优先调度算法， 计算各进程的等待时间、平均等待时间、周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
抢占式的短作业优先算法 又称“最短剩余时间优先算法（SRTN）
最短剩余时间优先算法：每当有进程加入就绪队列改变时就需要调度，如果新到达的进程剩余时间比当前运行的进程剩余时间更短，则由新进程抢占处理机，当前运行进程重新回到就绪队列。另外，当一个进程完成时也需要调度 。
需要注意的是，当有新进程到达时就绪队列就会改变，就要按照上述规则进行检查。以下 Pn（m）表 示当前 Pn进程剩余时间为 m。各个时刻的情况如下：
0时刻（P1到达） ： P1（7）
2时刻（P2到达）： P1（5）、 P2（4）
4时刻（P3到达）： P1（5）、 P2（2）、 P3（1）
5时刻（P3完成且P4刚好到达）：P1（5）、 P2（2）、 P4（4）
7时刻（P2完成）：P1（5）、 P4（4）
11时刻（P4完成） ：P1（5）
周转时间 = 完成时间 - 到达时间 ：
P1=16-0=16
P2=7-2=5
P3=5-4=1
P4=11-5=6
带权周转时间 = 周转时间/运行时间 ：
P1=16/7=2.28；
P2=5/4=1.25；
P3=1/1=1；
P4=6/4=1.5
等待时间 = 周转时间 – 运行时间 ：
P1=16-7=9；
P2=5-4=1；
P3=1-1=0；
P4=6-4=2
平均周转时间 = (16+5+1+6)/4 = 7
平均带权周转时间 = (2.28+1.25+1+1.5)/4 = 1.50
平均等待时间 = (9+1+0+2)/4 = 3
注意几个小细节：
- 很多书上都会说“SJF 调度算法的平均等待时间、平均周转时间最少” 严格来说，这个表述是错误的，不严谨的。之前的例子表明，最短剩余时间优先算法得到的平均等待 时间、平均周转时间还要更少；或者说“在所有进程都几乎同时到达时，采用SJF调度算法的平均等待时间、平均周转时间最少”； 如果不加上述前提条件，则应该说“抢占式的短作业/进程优先调度算法（最短剩余时间优先, SRNT算 法）的平均等待时间、平均周转时间最少”
- 虽然严格来说，SJF的平均等待时间、平均周转时间并不一定最少，但相比于其他算法（如 FCFS）， SJF依然可以获得较少的平均等待时间、平均周转时间 。
- 如果选择题中遇到“SJF 算法的平均等待时间、平均周转时间最少”的选项，那最好判断其他选项 是不是有很明显的错误，如果没有更合适的选项，那也应该选择该选项 。
对FCFS和SJF两种算法的思考
FCFS 算法是在每次调度的时候选择一个等待时间最长 的作业（进程）为其服务。但是没有考虑到作业的运行时间，因此导致了对短作业不友好的问题 。
SJF 算法是选择一个执行时间最短的作业为其服 务。但是又完全不考虑各个作业的等待时间，因 此导致了对长作业不友好的问题，甚至还会造成 饥饿问题 。
能不能设计一个算法，即考虑到各个作业 的等待时间，也能兼顾运行时间呢？
高响应比优先算法
高响应比优先（HRRN,Highest Response Ratio Next）
高响应比优先调度算法主要用于作业调度，是对FCFS调度算法和SJF调度算法的一种综合
平衡，同时考虑了每个作业的等待时间和估计的运行时间。在每次进行作业调度时，先计算后备
作业队列中每个作业的响应比，从中选出响应比最高的作业投入运行。
响应比 = (等待时间+要求服务时间)/要求服务时间 >=1
算法思想 ：
要综合考虑作业/进程的等待时间和要求服务的时间
算法规则 ：
在每次调度时先计算各个作 业/进程的响应比，选择响应比最高的作业/进程为其服务
用于作业/进程调度 :
即可用于作业调度，也可用于进程调度
是否可抢占？
非抢占式的算法。因此只有当前运行的作业/进程主动放弃 处理机时，才需要调度，才需要计算响应比
优缺点 :
综合考虑了等待时间和运行时间（要求服务时间） 等待时间相同时，要求服务时间短的优先（SJF 的优点） 要求服务时间相同时，等待时间长的优先（FCFS 的优点） 对于长作业来说，随着等待时间越来越久，其响应比也会 越来越大，从而避免了长作业饥饿的问题
是否会导致饥饿 :
不会
例题：各进程到达就绪队列的时间、需要的运行时间如下表所示。使用高响应比优先调度算法，计算各进程的等待时间、平均等待时间、周转时间、平均周转时间、带权周转时间、平均带权周转时间。
高响应比优先算法：非抢占式的调度算法，只有当前运行的进程主动放弃CPU时（正常/异常完成，或主动阻塞），才需要进行调度，调度时计算所有就绪进程的响应比，选响应比最高的 进程上处理机。
0时刻：只有 P1到达就绪队列，P1上处理机
7时刻（P1主动放弃CPU）： 就绪队列中有 P2 (响应比=(5+4)/4=2.25)、 P3((3+1)/1=4)、 P4((2+4)/4=1.5)， 8时刻（P3完成）： P2(2.5)、 P4(1.75)
12时刻（P2完成）：就绪队列中只剩下 P4
小结
注：这几种算法主要关心对用户的公平性、平均周转时间、平均等待时间等评价系统整体性能的指标，但 是不关心“响应时间”，也并不区分任务的紧急程度，因此对于用户来说，交互性很糟糕。因此这三种算 法一般适合用于早期的批处理系统，当然，FCFS算法也常结合其他的算法使用，在现在也扮演着很重要的 角色。而适合用于交互式系统的调度算法将在下个小节介绍…
