logo

TechCodeview

Nejkratší zbývající čas nejprve (preemptivní SJF) plánovací algoritmus

Preventivní verze plánování nejkratší úlohy nejdříve (SJF) se nazývá nejkratší zbývající čas nejdříve (SRTF). V SRTF je vybrán ke spuštění proces, kterému zbývá do konce nejméně času. Probíhající proces pokračuje, dokud nedokončí nebo nepřijde nový proces s kratším zbývajícím časem, což zajistí, že nejrychlejší proces dokončení bude mít vždy prioritu.

Příklad algoritmu SJF:

Scénář 1: Procesy se stejným časem příjezdu

Příklad: Zvažte následující tabulku doby příchodu a doby shluku pro tři procesy P1 P2 a P3 .

Proces Burst Time Čas příjezdu
 P1   6 ms0 ms
 P2 8 ms0 ms
 P3 5 ms0 ms

Provedení krok za krokem:



  1. Čas 0-5 (P3) : P3 běží 5 ms (celkový zbývající čas: 0 ms), protože zbývá nejkratší zbývající čas.
  2. Čas 5-11 (P1) : P1 běží 6 ms (celkový zbývající čas: 0 ms), protože zbývá nejkratší zbývající čas.
  3. Čas 11-19 (P2) : P2 běží 8 ms (celkový zbývající čas: 0 ms), protože zbývá nejkratší zbývající čas.

Ganttův diagram:


jak zakázat vývojářský režim v androidu

Nyní pojďme vypočítat průměr čekací dobu a otočte se čas:

Jak víme

  • Otočte se = Čas dokončení - čas příjezdu
  • Čekací doba = Turn around time - burst time
Proces  

Čas příjezdu

(NA)

Burst Time

rolovací kolečko nefunguje

(BT)

Čas dokončení (CT)Čas otočení (TAT)Čekací doba (WT)
 P1  

6

1111-0 = 1111-6 = 5
 P2

8

1919-0 = 1919-8 = 11
 P3

5

výhody instagramu pro osobní použití
55-0 = 55-5 = 0

Teď 

  • Průměrný čas obratu = (11 + 19 + 5)/3 = 11,6 ms
  • Průměrná čekací doba = (5 + 0 + 11 )/3 = 16/3 = 5,33 ms

Scénář 2: Procesy s různými časy příjezdu

Zvažte následující tabulku doby příchodu a doby shluku pro tři procesy P1 P2 a P3.

Proces Burst Time Čas příjezdu
 P1   6 ms0 ms
 P2 3 ms1 ms
 P3 7 ms2 ms

Provedení krok za krokem:

  1. Čas 0-1 (P1) : P1 běží 1 ms (celkový zbývající čas: 5 ms), protože zbývá nejkratší zbývající čas.
  2. Čas 1-4 (P2) : P2 běží 3 ms (celkový zbývající čas: 0 ms), protože zbývá nejkratší zbývající čas mezi P1 a P2.
  3. Čas 4-9 (P1) : P1 běží 5 ms (celkový zbývající čas: 0 ms), protože zbývá nejkratší zbývající čas mezi P1 a P3.
  4. Čas 9-16 (P3) : P3 běží 7 ms (celkový zbývající čas: 0 ms), protože zbývá nejkratší zbývající čas.

Ganttův diagram:

Nyní pojďme vypočítat průměr čekací dobu a otočte se čas:

Proces  

Čas příjezdu (AT)

stav java while

Čas burst (BT)

Čas dokončení (CT)Čas otočení (TAT)Čekací doba (WT)
 P1  

římská čísla 1 až 100

6

99-0 = 99-6 = 3
 P2

1

3

44-1 = 33-3 = 0
 P3

2

7

1616-2 = 1414-7 = 7
  • Průměrný čas obratu = (9 + 14 + 3)/3 = 8,6 ms
  • Průměrná čekací doba = (3 + 0 + 7)/3 = 10/3 = 3,33 ms

Implementace SRTF algoritmu

Krok 1: Zadejte počet procesů s časem příchodu a časem shluku.
Krok 2: Inicializujte zbývající časy (doby série), aktuální čas = 0 a čítače.
Krok 3: V každé časové jednotce přidejte procesy, které dorazily do připravené fronty.
Krok 4: Vyberte proces s nejkratším zbývajícím časem (přerušte, pokud přijde kratší).
Krok 5: Proveďte vybraný proces o 1 jednotku, zkraťte zbývající čas a zvyšte aktuální čas.
Krok 6: Pokud se proces dokončí:

  • Doba obratu = doba dokončení – doba příjezdu
  • Čekací doba = Doba obratu − Doba shluku

Krok 7: Opakujte kroky 3–6, dokud nebudou všechny procesy dokončeny.
Krok 8: Vypočítejte průměrnou dobu čekání a dobu obratu.
Krok 9: Zobrazte čekání na dokončení a dobu zpracování pro každý proces spolu s průměry.

Implementace kódu

Program pro implementaci nejkratšího zbývajícího času jako první je následující:

C++ 
#include    #include  #include    using namespace std; struct Process {  int id arrivalTime burstTime remainingTime waitingTime turnaroundTime completionTime; }; int main() {  int n currentTime = 0 completed = 0;  cout << 'Enter number of processes: ';  cin >> n;  vector<Process> p(n);    for (int i = 0; i < n; i++) {  p[i].id = i + 1;  cin >> p[i].arrivalTime >> p[i].burstTime;  p[i].remainingTime = p[i].burstTime;  }  while (completed < n) {  int idx = -1;  for (int i = 0; i < n; i++) {  if (p[i].arrivalTime <= currentTime && p[i].remainingTime > 0 && (idx == -1 || p[i].remainingTime < p[idx].remainingTime)) {  idx = i;  }  }  if (idx != -1) {  p[idx].remainingTime--;  currentTime++;  if (p[idx].remainingTime == 0) {  p[idx].completionTime = currentTime;  p[idx].turnaroundTime = currentTime - p[idx].arrivalTime;  p[idx].waitingTime = p[idx].turnaroundTime - p[idx].burstTime;  completed++;  }  } else {  currentTime++;  }  }  double totalWT = 0 totalTAT = 0;  for (auto &proc : p) {  totalWT += proc.waitingTime;  totalTAT += proc.turnaroundTime;  cout << 'P' << proc.id << ' CT: ' << proc.completionTime << ' WT: ' << proc.waitingTime << ' TAT: ' << proc.turnaroundTime << endl;  }  cout << 'Avg WT: ' << totalWT / n << ' Avg TAT: ' << totalTAT / n << endl; }
Java 
import java.util.*; class Process {  int id arrivalTime burstTime remainingTime waitingTime turnaroundTime completionTime;  public Process(int id int arrivalTime int burstTime) {  this.id = id;  this.arrivalTime = arrivalTime;  this.burstTime = burstTime;  this.remainingTime = burstTime;  } } public class SRTF {  public static void main(String[] args) {  Scanner sc = new Scanner(System.in);  int n = sc.nextInt();  Process[] processes = new Process[n];    for (int i = 0; i < n; i++) {  int arrivalTime = sc.nextInt() burstTime = sc.nextInt();  processes[i] = new Process(i + 1 arrivalTime burstTime);  }  Arrays.sort(processes Comparator.comparingInt(p -> p.arrivalTime));  int currentTime = 0 completed = 0;  while (completed < n) {  int idx = -1;  for (int i = 0; i < n; i++) {  if (processes[i].arrivalTime <= currentTime && processes[i].remainingTime > 0 && (idx == -1 || processes[i].remainingTime < processes[idx].remainingTime)) {  idx = i;  }  }  if (idx != -1) {  processes[idx].remainingTime--;  currentTime++;  if (processes[idx].remainingTime == 0) {  processes[idx].completionTime = currentTime;  processes[idx].turnaroundTime = currentTime - processes[idx].arrivalTime;  processes[idx].waitingTime = processes[idx].turnaroundTime - processes[idx].burstTime;  completed++;  }  } else {  currentTime++;  }  }  double totalWT = 0 totalTAT = 0;  for (Process p : processes) {  totalWT += p.waitingTime;  totalTAT += p.turnaroundTime;  System.out.println('P' + p.id + ' CT: ' + p.completionTime + ' WT: ' + p.waitingTime + ' TAT: ' + p.turnaroundTime);  }  System.out.println('Avg WT: ' + totalWT / n + ' Avg TAT: ' + totalTAT / n);  } }
Python 
class Process: def __init__(self id arrival_time burst_time): self.id = id self.arrival_time = arrival_time self.burst_time = burst_time self.remaining_time = burst_time def srtf(processes): current_time completed = 0 0 while completed < len(processes): idx = -1 for i p in enumerate(processes): if p.arrival_time <= current_time and p.remaining_time > 0 and (idx == -1 or p.remaining_time < processes[idx].remaining_time): idx = i if idx != -1: processes[idx].remaining_time -= 1 current_time += 1 if processes[idx].remaining_time == 0: processes[idx].completion_time = current_time processes[idx].turnaround_time = current_time - processes[idx].arrival_time processes[idx].waiting_time = processes[idx].turnaround_time - processes[idx].burst_time completed += 1 else: current_time += 1 def print_results(processes): total_wt total_tat = 0 0 for p in processes: total_wt += p.waiting_time total_tat += p.turnaround_time print(f'P{p.id} CT: {p.completion_time} WT: {p.waiting_time} TAT: {p.turnaround_time}') print(f'Avg WT: {total_wt / len(processes)} Avg TAT: {total_tat / len(processes)}') n = int(input('Enter number of processes: ')) processes = [Process(i + 1 *map(int input(f'Enter arrival and burst time for P{i + 1}: ').split())) for i in range(n)] srtf(processes) print_results(processes)

Výstup 
Enter number of processes: Avg WT: -nan Avg TAT: -nan

Výhody SRTF Plánování

  1. Minimalizuje průměrnou čekací dobu : SRTF snižuje průměrnou dobu čekání tím, že upřednostňuje procesy s nejkratší zbývající dobou provádění.
  2. Efektivní pro krátké procesy : Kratší procesy se dokončí rychleji a zlepší se celková odezva systému.
  3. Ideální pro časově kritické systémy : Zajišťuje rychlé provádění časově citlivých procesů.

Nevýhody SRTF Plánování

  1. Hladovění dlouhých procesů : Delší procesy mohou být zpožděny na neurčito, pokud stále přicházejí kratší procesy.
  2. Obtížné předvídat časy prasknutí : Přesná předpověď časů shluků procesů je náročná a ovlivňuje rozhodnutí o plánování.
  3. Vysoká režie : Časté přepínání kontextu může zvýšit režii a zpomalit výkon systému.
  4. Nevhodné pro systémy reálného času : Úkoly v reálném čase mohou utrpět zpoždění kvůli častým preempcím.
Vytvořit kvíz