logo

TechCodeview

Najkratší zostávajúci čas prvý (preemptívny SJF) plánovací algoritmus

Preventívna verzia plánovania Najkratšia úloha najskôr (SJF) sa nazýva Najkratší zostávajúci čas najskôr (SRTF). V SRTF sa vyberie proces, ktorý má do konca najmenej času. Bežiaci proces pokračuje, kým sa nedokončí alebo kým nepríde nový proces s kratším zostávajúcim časom, čím sa zabezpečí, že najrýchlejší proces dokončenia bude mať vždy prioritu.

Príklad algoritmu SJF:

Scenár 1: Procesy s rovnakým časom príchodu

Príklad: Zvážte nasledujúcu tabuľku času príchodu a času zhluku pre tri procesy P1 P2 a P3 .

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

Vykonanie krok za krokom:



  1. Čas 0-5 (P3) : P3 beží 5 ms (celkový zostávajúci čas: 0 ms), pretože má najkratší zostávajúci čas.
  2. Čas 5-11 (P1) : P1 beží 6 ms (celkový zostávajúci čas: 0 ms), pretože má najkratší zostávajúci čas.
  3. Čas 11-19 (P2) : P2 beží 8 ms (celkový zostávajúci čas: 0 ms), pretože má najkratší zostávajúci čas.

Ganttov diagram:


násobenie matíc v c

Teraz vypočítajme priemer čakaciu dobu a otočte sa čas:

Ako vieme

  • Otočiť čas = Čas dokončenia - čas príchodu
  • Čakacia doba = Čas otáčania - čas výbuchu
Proces  

Čas príchodu

(AT)

Burst Time

(BT)

Čas dokončenia (CT)Čas obrátky (TAT)Čakacia doba (WT)
 P1  

'kruskalov algoritmus'

6

1111-0 = 1111-6 = 5
 P2

8

1919-0 = 1919-8 = 11
 P3

5

55-0 = 55-5 = 0

Teraz 

linux mint škorica vs mate
  • Priemerný čas obratu = (11 + 19 + 5)/3 = 11,6 ms
  • Priemerná čakacia doba = (5 + 0 + 11 )/3 = 16/3 = 5,33 ms

Scenár 2: Procesy s rôznymi časmi príchodu

Zvážte nasledujúcu tabuľku času príchodu a času zhluku pre tri procesy P1 P2 a P3.

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

Vykonanie krok za krokom:

  1. Čas 0-1 (P1) : P1 beží 1 ms (celkový zostávajúci čas: 5 ms), pretože má najkratší zostávajúci čas.
  2. Čas 1-4 (P2) : P2 beží 3 ms (celkový zostávajúci čas: 0 ms), pretože má najkratší zostávajúci čas spomedzi P1 a P2.
  3. Čas 4-9 (P1) : P1 beží 5 ms (celkový zostávajúci čas: 0 ms), pretože má najkratší zostávajúci čas spomedzi P1 a P3.
  4. Čas 9-16 (P3) : P3 beží 7 ms (celkový zostávajúci čas: 0 ms), pretože má najkratší zostávajúci čas.

Ganttov diagram:

Teraz vypočítajme priemer čakaciu dobu a otočte sa čas:

Proces  

Čas príchodu (AT)

Čas burstu (BT)

pole reťazcov v jazyku c
Čas dokončenia (CT)Čas obrátky (TAT)Čakacia doba (WT)
 P1  

6

99-0 = 99-6 = 3
 P2

1

zoznam java do poľa

3

44-1 = 33-3 = 0
 P3

2

7

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

Implementácia SRTF algoritmu

Krok 1: Zadajte počet procesov s časom príchodu a časom zhluku.
Krok 2: Inicializujte zostávajúce časy (časy série), aktuálny čas = 0 a počítadlá.
Krok 3: V každej časovej jednotke pridajte procesy, ktoré sa dostali do frontu pripravenosti.
Krok 4: Vyberte proces s najkratším zostávajúcim časom (prerušte, ak príde kratší).
Krok 5: Vykonajte vybraný proces o 1 jednotku, znížte zostávajúci čas a zvýšte aktuálny čas.
Krok 6: Ak sa proces dokončí:

  • Čas obratu = čas dokončenia – čas príchodu
  • Čakacia doba = Doba obratu − Čas zhluku

Krok 7: Opakujte kroky 3–6, kým sa všetky procesy nedokončia.
Krok 8: Vypočítajte priemernú čakaciu dobu a dobu obrátky.
Krok 9: Zobrazte čakanie na dokončenie a časy obrátky pre každý proces spolu s priemermi.

Implementácia kódu

Program na implementáciu najkratšieho zostávajúceho času ako prvý je nasledovný:

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 Plánovanie

  1. Minimalizuje priemernú dobu čakania : SRTF znižuje priemerný čas čakania tým, že uprednostňuje procesy s čo najkratším zostávajúcim časom vykonávania.
  2. Efektívne pre krátke procesy : Kratšie procesy sa dokončia rýchlejšie, čím sa zlepší celková odozva systému.
  3. Ideálne pre časovo kritické systémy : Zabezpečuje rýchle vykonávanie procesov citlivých na čas.

Nevýhody SRTF Plánovanie

  1. Hladovanie dlhých procesov : Dlhšie procesy môžu byť oneskorené na neurčito, ak stále prichádzajú kratšie procesy.
  2. Ťažko predvídať časy prasknutia : Presné predpovedanie časov zhluku procesov je náročné a ovplyvňuje rozhodnutia o plánovaní.
  3. Vysoká réžia : Časté prepínanie kontextu môže zvýšiť réžiu a spomaliť výkon systému.
  4. Nevhodné pre systémy v reálnom čase : Úlohy v reálnom čase sa môžu oneskoriť v dôsledku častých preempcií.
Vytvoriť kvíz