抢占式短作业优先和最短剩余时间优先

抢占式短作业优先（Shortest Job First, SJF）和最短剩余时间优先（Shortest Remaining Time, SRT）都是基于短作业优先（Shortest Job First, SJN）算法的改进版本。

SJF算法是指在进程队列中，按照估计的运行时间（或执行的指令数）进行排序，然后按照排好序的顺序依次执行进程。但是，SJF算法存在一个问题，即如果有一个长作业进入队列，那么短作业就必须一直等待，这会导致短作业的等待时间变长。

抢占式短作业优先算法是在SJF算法的基础上改进而来的，它允许新的短作业插入到正在运行的作业之前，从而减少短作业的等待时间。如果有一个新的短作业进入队列，那么它会立即替换正在运行的长作业，从而实现抢占。

最短剩余时间优先算法也是在SJF算法的基础上改进而来的。在这种算法中，进程的优先级是根据它们还需要执行的时间来确定的，即所谓的剩余时间。每当一个新进程到达时，它会与正在执行的进程的剩余时间进行比较。如果新进程的剩余时间比正在执行的进程的剩余时间短，那么新进程就会被优先执行。如果正在执行的进程的剩余时间比新进程的剩余时间短，那么当前进程就会继续执行，直到完成或者被抢占。

总的来说，抢占式短作业优先算法和最短剩余时间优先算法都可以有效地减少短作业的等待时间，提高系统的性能。但是，它们都需要记录每个进程的剩余时间，这会增加系统的开销。此外，抢占式算法可能会导致长作业的等待时间变长，因为短作业会频繁抢占正在执行的长作业。

相关问题

抢占式短作业优先调度算法例题

假设有四个进程需要调度，进程信息如下：

| 进程 | 到达时间 | 服务时间 |
|------|----------|----------|
| P1 | 0 | 8 |
| P2 | 1 | 4 |
| P3 | 2 | 9 |
| P4 | 3 | 5 |

其中“到达时间”表示进程到达调度器的时间， “服务时间”表示进程需要占用CPU的时间。

先来说一下抢占式短作业优先调度算法的思想：在所有进程中，选择服务时间最短的进程先执行，如果有新的进程到达且服务时间比当前正在执行的进程更短，则抢占CPU并执行新进程，如果新进程服务时间比当前正在执行的进程更长，则等待当前进程执行完毕后再执行新进程。

按照这个算法，我们可以得到进程的执行顺序如下：

| 时间片 | 当前进程 | 执行进程 | 剩余服务时间 |
|--------|----------|----------|----------------|
| 0 | - | P1 | 7 |
| 1 | P1 | P2 | 3 |
| 2 | P2 | P4 | 4 |
| 3 | P4 | P1 | 6 |
| 4 | P1 | P2 | 2 |
| 5 | P2 | P4 | 3 |
| 6 | P4 | P1 | 5 |
| 7 | P1 | P3 | 4 |
| 8 | P3 | P1 | 3 |
| 9 | P1 | P4 | 2 |
| 10 | P4 | P3 | 2 |
| 11 | P3 | P1 | 2 |
| 12 | P1 | P4 | 1 |
| 13 | P4 | P3 | 1 |
| 14 | P3 | P1 | 1 |
| 15 | P1 | P4 | 0 |
| 16 | P4 | P3 | 0 |
| 17 | P3 | - | - |

注：时间片从0开始计算，- 表示当前没有进程在执行。

根据上表，我们可以得到每个进程的等待时间、周转时间和带权周转时间：

| 进程 | 等待时间 | 周转时间 | 带权周转时间 |
|------|----------|----------|--------------|
| P1 | 14 | 22 | 2.75 |
| P2 | 0 | 3 | 0.75 |
| P3 | 14 | 15 | 1.67 |
| P4 | 2 | 14 | 2.8 |

因此，平均等待时间为 $(14+0+14+2)/4=7.5$，平均周转时间为 $(22+3+15+14)/4=13.5$，平均带权周转时间为 $(2.75+0.75+1.67+2.8)/4=1.7425$。

短作业优先调度算法c++

短作业优先调度算法（Shortest Job First，SJF）是一种非抢占式的调度算法，它根据作业的执行时间来选择最短的作业进行调度。它假设每个作业的执行时间是已知的，并且在调度之前已经确定。

SJF调度算法的主要思想是，选择剩余执行时间最短的作业来执行。这样可以最大限度地减少平均等待时间，并确保短作业能够迅速完成。

以下是一个使用C语言实现SJF调度算法的示例代码：

#include <stdio.h>

void sjf(int n, int bt[]) {
    int wt[n], tat[n], total_wt = 0, total_tat = 0;

    // 计算等待时间
    wt[0] = 0;
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        wt[i] = bt[i - 1] + wt[i - 1];
        total_wt += wt[i];
    }

    // 计算周转时间
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        tat[i] = bt[i] + wt[i];
        total_tat += tat[i];
    }

    // 输出结果
    printf("作业\t执行时间\t等待时间\t周转时间\n");    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d\t%d\t\t%d\t\t%d\n", i + 1, bt[i], wt[i], tat[i]);
    }

    // 输出平均等待时间和平均周转时间
    printf("平均等待时间: %.2f\n", (float)total_wt / n);
    printf("平均周转时间: %.2f\n", (float)total_tat / n);
}

int main() {
    int n;
    printf("请输入作业数量: ");
    scanf("%d", &n);

    int bt[n];
    printf("请输入每个作业的执行时间:\n");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("作业 %d: ", i + 1);
        scanf("%d", &bt[i]);
    }

    sjf(n, bt);

    return 0;
}