JS进程调度算法轻松掌握，FIFO、SJF、SRNT一键Get

前端

2022-12-05 05:01:44

进程调度算法：计算机系统幕后的指挥家

现代计算机系统是一场精妙的编排，在幕后，进程调度算法扮演着指挥家的角色，协调着系统资源，确保各进程高效运行。这些算法的细微差别直接影响着系统的整体性能和效率，是操作系统中的核心组件。

FIFO：先进先出，排队等候

FIFO算法遵循"先进先出"原则，将进程按照进入就绪队列的先后顺序排队。就像人们排队等候一样，先来的进程先执行。虽然实现简单，但FIFO算法可能会导致某些进程长时间等待，降低系统效率。

SJF：短作业优先，优先小个子

SJF算法专注于缩短平均等待时间。它根据进程的执行时间来分配时间片，优先处理执行时间较短的进程。通过减少短进程的等待时间，SJF算法提高了系统的吞吐量。

SRNT：最短剩余时间优先，动态优化

SRNT算法是SJF算法的升级版，考虑了进程的动态变化。它根据进程的剩余执行时间来分配时间片，优先处理剩余时间较短的进程。SRNT算法可以在混合负载场景中保持高效率，平衡了短进程和长进程的执行。

代码示例

以下JavaScript代码示例演示了这三种进程调度算法的实现：

// FIFO算法
function fifo(processes) {
  let waitingTime = 0;
  let turnaroundTime = 0;
  for (let i = 0; i < processes.length; i++) {
    waitingTime += turnaroundTime;
    turnaroundTime += processes[i].executionTime;
  }
  return { waitingTime, turnaroundTime };
}

// SJF算法
function sjf(processes) {
  processes.sort((a, b) => a.executionTime - b.executionTime);
  let waitingTime = 0;
  let turnaroundTime = 0;
  for (let i = 0; i < processes.length; i++) {
    waitingTime += turnaroundTime;
    turnaroundTime += processes[i].executionTime;
  }
  return { waitingTime, turnaroundTime };
}

// SRNT算法
function srn(processes) {
  processes.sort((a, b) => a.remainingTime - b.remainingTime);
  let waitingTime = 0;
  let turnaroundTime = 0;
  while (processes.length > 0) {
    let process = processes[0];
    if (process.remainingTime > 0) {
      process.remainingTime--;
      waitingTime += processes.length - 1;
      turnaroundTime++;
    } else {
      processes.shift();
      turnaroundTime += process.executionTime;
    }
    processes.sort((a, b) => a.remainingTime - b.remainingTime);
  }
  return { waitingTime, turnaroundTime };
}

// 测试用例
const processes = [
  { processId: 1, executionTime: 10 },
  { processId: 2, executionTime: 5 },
  { processId: 3, executionTime: 8 },
];

// 运行算法
const fifoResult = fifo(processes);
const sjfResult = sjf(processes);
const srnResult = srn(processes);

// 输出结果
console.log("FIFO算法结果：");
console.log("等待时间：", fifoResult.waitingTime);
console.log("周转时间：", fifoResult.turnaroundTime);
console.log("SJF算法结果：");
console.log("等待时间：", sjfResult.waitingTime);
console.log("周转时间：", sjfResult.turnaroundTime);
console.log("SRN算法结果：");
console.log("等待时间：", srnResult.waitingTime);
console.log("周转时间：", srnResult.turnaroundTime);