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 ms | 0 ms |
| P2 | 8 ms | 0 ms |
| P3 | 5 ms | 0 ms |
Esecuzione passo passo:
- Tempo 0-5 (P3) : P3 funziona per 5 ms (tempo totale rimasto: 0 ms) poiché ha il tempo rimanente più breve.
- Tempo 5-11 (P1) : P1 funziona per 6 ms (tempo totale rimasto: 0 ms) poiché ha il tempo rimanente più breve.
- 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 | 11 | 11-0 = 11 | 11-6 = 5 | |
| P2 | 8 | 19 | 19-0 = 19 | 19-8 = 11 | |
| P3 | file con estensione java | 5 | 5 | 5-0 = 5 | 5-5 = 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 ms | 0 ms |
| P2 | 3 ms | 1 ms |
| P3 | 7 ms | 2 ms |
Esecuzione passo passo:
- Tempo 0-1 (P1) : P1 funziona per 1 ms (tempo totale rimasto: 5 ms) poiché ha il tempo rimanente più breve.
- 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.
- 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.
- 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 | 9 | 9-0 = 9 | 9-6 = 3 | |
| P2 | 1 | 3 | 4 | 4-1 = 3 | 3-3 = 0 |
| P3 | 2 assolutamente unico | 7 | 16 | 16-2 = 14 | 14-7 = 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
- 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.
- Efficiente per processi brevi : I processi più brevi vengono completati più velocemente, migliorando la reattività complessiva del sistema.
- Ideale per sistemi con tempi critici : Garantisce che i processi urgenti vengano eseguiti rapidamente.
Svantaggi dell'SRTF Pianificazione
- Fame di lunghi processi : I processi più lunghi possono essere ritardati indefinitamente se continuano ad arrivare processi più brevi.
- Difficile prevedere i tempi di scoppio : La previsione accurata dei tempi di burst del processo è impegnativa e influisce sulle decisioni di pianificazione.
- Alto sovraccarico : Il frequente cambio di contesto può aumentare il sovraccarico e rallentare le prestazioni del sistema.
- Non adatto per sistemi in tempo reale : le attività in tempo reale potrebbero subire ritardi a causa di frequenti prelazioni.