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Algoritmo di pianificazione del tempo minimo rimanente (Preemptive SJF).

La versione preventiva della pianificazione Shortest Job First (SJF) è denominata Shortest Remaining Time First (SRTF). In SRTF viene selezionato per l'esecuzione il processo con il minor tempo rimasto per terminare. Il processo in esecuzione continua finché non termina o non arriva un nuovo processo con un tempo rimanente più breve, garantendo sempre la priorità al processo di finitura più veloce.

Esempio di algoritmo SJF:

Scenario 1: processi con lo stesso orario di arrivo

Esempio: Considera la seguente tabella del tempo di arrivo e del tempo di burst per tre processi P1 P2 e P3 .

Processo Tempo di scoppio Orario di arrivo
 P1   6 ms0 ms
 P2 8 ms0 ms
 P3 5 ms0 ms

Esecuzione passo passo:



  1. Tempo 0-5 (P3) : P3 funziona per 5 ms (tempo totale rimasto: 0 ms) poiché ha il tempo rimanente più breve.
  2. Tempo 5-11 (P1) : P1 funziona per 6 ms (tempo totale rimasto: 0 ms) poiché ha il tempo rimanente più breve.
  3. Tempo 11-19 (P2) : P2 funziona per 8 ms (tempo totale rimasto: 0 ms) poiché ha il tempo rimanente più breve.

Diagramma di Gantt:


qual è la differenza tra un megabyte e un gigabyte

Ora calcoliamo la media tempo di attesa e girarsi tempo:

Come sappiamo

  • Girare il tempo = Orario di completamento - ora di arrivo
  • Tempo di attesa = Tempo di girarsi - tempo di scoppio
Processo  

Orario di arrivo

logica del primo ordine

(A)

Tempo di scoppio

(BT)

Tempo di completamento (CT)Tempo di svolta (TAT)Tempo di attesa (WT)
 P1  

6

1111-0 = 1111-6 = 5
 P2

8

1919-0 = 1919-8 = 11
 P3

file con estensione java

5

55-0 = 55-5 = 0

Ora 

  • Tempo medio di consegna = (11 + 19 + 5)/3 = 11,6 ms
  • Tempo di attesa medio = (5 + 0 + 11 )/3 = 16/3 = 5,33 ms

Scenario 2: processi con orari di arrivo diversi

Considerare la seguente tabella del tempo di arrivo e del tempo di burst per tre processi P1 P2 e P3.

Processo Tempo di scoppio Orario di arrivo
 P1   6 ms0 ms
 P2 3 ms1 ms
 P3 7 ms2 ms

Esecuzione passo passo:

  1. Tempo 0-1 (P1) : P1 funziona per 1 ms (tempo totale rimasto: 5 ms) poiché ha il tempo rimanente più breve.
  2. Tempo 1-4 (P2) : P2 funziona per 3 ms (tempo totale rimasto: 0 ms) poiché ha il tempo rimanente più breve tra P1 e P2.
  3. Tempo 4-9 (P1) : P1 funziona per 5 ms (tempo totale rimasto: 0 ms) poiché ha il tempo rimanente più breve tra P1 e P3.
  4. Tempo 9-16 (P3) : P3 funziona per 7 ms (tempo totale rimasto: 0 ms) poiché ha il tempo rimanente più breve.

Diagramma di Gantt:

Ora calcoliamo la media tempo di attesa e girarsi tempo:

attraversamento degli ordini per corrispondenza dell'albero binario
Processo  

Orario di arrivo (AT)

Tempo di scoppio (BT)

Tempo di completamento (CT)Tempo di svolta (TAT)Tempo di attesa (WT)
 P1  

6

99-0 = 99-6 = 3
 P2

1

3

44-1 = 33-3 = 0
 P3

2

assolutamente unico

7

1616-2 = 1414-7 = 7
  • Tempo medio di consegna = (9 + 14 + 3)/3 = 8,6 ms
  • Tempo di attesa medio = (3 + 0 + 7 )/3 = 10/3 = 3,33 ms

Implementazione dell'algoritmo SRTF

Passaggio 1: Immettere il numero di processi con ora di arrivo e ora di burst.
Passaggio 2: Inizializza i tempi rimanenti (tempi burst) ora corrente = 0 e contatori.
Passaggio 3: Ad ogni unità temporale vengono aggiunti i processi che sono arrivati ​​nella coda pronta.
Passaggio 4: Selezionare il processo con il tempo rimanente più breve (precedere se ne arriva uno più breve).
Passaggio 5: Esegue il processo selezionato per 1 unità, riduce il tempo rimanente e incrementa il tempo corrente.
Passaggio 6: Se un processo viene completato:

  • Tempo di consegna = Tempo di completamento - Orario di arrivo
  • Tempo di attesa = Tempo di consegna - Tempo di scoppio

Passaggio 7: Ripetere i passaggi da 3 a 6 fino al completamento di tutti i processi.
Passaggio 8: Calcola il tempo medio di attesa e il tempo di consegna.
Passaggio 9: Visualizza i tempi di attesa e di consegna del completamento per ciascun processo insieme alle medie.

Implementazione del codice

Il programma per implementare il programma Shortest Remaining Time First è il seguente:

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) 

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

Vantaggi dell'SRTF Pianificazione

  1. Riduce al minimo il tempo medio di attesa : SRTF riduce il tempo di attesa medio dando priorità ai processi con il tempo di esecuzione rimanente più breve.
  2. Efficiente per processi brevi : I processi più brevi vengono completati più velocemente, migliorando la reattività complessiva del sistema.
  3. Ideale per sistemi con tempi critici : Garantisce che i processi urgenti vengano eseguiti rapidamente.

Svantaggi dell'SRTF Pianificazione

  1. Fame di lunghi processi : I processi più lunghi possono essere ritardati indefinitamente se continuano ad arrivare processi più brevi.
  2. Difficile prevedere i tempi di scoppio : La previsione accurata dei tempi di burst del processo è impegnativa e influisce sulle decisioni di pianificazione.
  3. Alto sovraccarico : Il frequente cambio di contesto può aumentare il sovraccarico e rallentare le prestazioni del sistema.
  4. Non adatto per sistemi in tempo reale : le attività in tempo reale potrebbero subire ritardi a causa di frequenti prelazioni.
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