0 前言

接上一篇文章：进程调度（1）：FIFO（先进先出）算法原理与实践

1 前提铺垫

请参考上一篇文章的前提铺垫部分，本文与之完全一致。

2 SJF 原理

SJF（Shortest Job First）短任务优先，也就说，对于Ready的多个进程，先执行最短的内一个。

2.1 算法

这种算法在我们的《算法与数据结构》中也是常见的，对于多个即将执行的任务，每一次都选择最短的先执行，执行完之后再执行次短的，以此类推，这样一来，每个任务的周转时间都是最小的，平均周转时间也就是最小的。

单纯从平均周转时间这个性能指标来说，这个算法还是不错的！

2.1.1 实例1

我们先来看一个实例，例如有4个任务（放宽每个任务时间都一样的假设）

A：10
B：1
C：4
D：100

假定4个任务同时到达，根据SJF的原则，我们的执行顺序应该是

B
C
A
D

对应的Average Turnaround Time = (1 + 5 + 15 + 115) / 4 = 34 (平均周转时间是34s)

2.1.2 实例1的模拟

我们直接将后面部分要将的实践搬到这里一部分，让你有一个直观的感受：

ARG policy SJF
ARG jlist 10,1,4,100Here is the job list, with the run time of each job: Job 0 ( length = 10.0 )Job 1 ( length = 1.0 )Job 2 ( length = 4.0 )Job 3 ( length = 100.0 )** Solutions **Execution trace:[ time   0 ] Run job 1 for 1.00 secs ( DONE at 1.00 )[ time   1 ] Run job 2 for 4.00 secs ( DONE at 5.00 )[ time   5 ] Run job 0 for 10.00 secs ( DONE at 15.00 )[ time  15 ] Run job 3 for 100.00 secs ( DONE at 115.00 )Final statistics:Job   1 -- Response: 0.00  Turnaround 1.00  Wait 0.00Job   2 -- Response: 1.00  Turnaround 5.00  Wait 1.00Job   0 -- Response: 5.00  Turnaround 15.00  Wait 5.00Job   3 -- Response: 15.00  Turnaround 115.00  Wait 15.00Average -- Response: 5.25  Turnaround 34.00  Wait 5.25

具体含义在上一篇文章已经解释过了，不再细说。

这样来看，SJF在这种情况下，的确是最优的，从数学角度来说也是最优的！

但是，如果我们放宽任务同时到达的条件，事情可能又比较糟糕了……

2.2 缺点：非抢占式调度

什么是非抢占式调度呢？我们先来看一个假设：

假设任务A在CPU执行，任务B到达了，并且B的运行时间比A小，但是A在B到达之前已经在执行了，B就只能等着A执行完再执行，尽管B比A的运行时间少。

这就是非抢占式调度，后来者即便比正在运行的进程时间短，也不能抢占它的位置来运行自己。

这样的话，会造成什么问题呢？我们来看一个实例

A：100
B：10
C：20

三个进程，A先到达（０时刻到达），随后B、C到达（B、C同时在时刻10到达）。

程序的执行情况

A
B
C

对于后来的B和C，虽然远比A运行时间小，但是由于SJF的非抢占，它们只能等着A执行完，然后再执行B，再执行C（因为B比C时间少）。

这显然是糟糕的，此时，Average Turnaround Time = (100 + 110 + 120) / 3 = 110。看起来，又退化到了FIFO算法……

显然，非抢占式调度也不是很好。所以人们又提出了新的算法……是的，当旧算法出现问题，自然会催生新算法诞生，人类的科技就是这样一步步变得越来越强大和复杂。

3 SJF 实践

你可以充分阅读README.md文档，然后自己尝试一些数字并计算，之后再参考答案。

值得说明的是，模拟程序并不是很完美，默认是多任务同时到达，并且没有提供修改选项。

4 重要思想

对于同时到达的任务，采取花费时间少的优先执行，这能够让我们的Average Turnaround Time这一性能指标达到最优。但是不同时到达的任务，可能不太好用，因为它“不会抢地盘”，只会“傻等着”，后续我们也会介绍解决方案。

后续我们会介绍更多的性能指标，你就会发现，仅仅只有平均周转时间最优，是远远不够的。

5 预告：进程调度（2b）：STCF（最短完成时间优先）算法原理与实践

基于SJF的非抢占式调度的缺点，STCF做了改进，实现了抢占式调度。

下一篇链接：进程调度（2b）：STCF（最短完成时间优先）算法原理与实践

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