什麼是最短完成時間優先排程演算法

最短完成時間優先（Shortest Job First, SJF）排程演算法是一種用於作業系統中的排程演算法，用於決定執行緒或工作何時在處理器上執行。這種演算法的目標是最小化平均等待時間或平均回應時間。

在SJF演算法中，工作會按照它們的估計完成時間進行排序，這個估計完成時間可以是工作的大小、要求的資源數量或者其他預先知道的完成時間的指標。然後，系統會選擇估計完成時間最短的工作來執行。一旦工作開始執行，它就會一直執行到完成，然後系統會從就緒佇列中選擇下一個估計完成時間最短的工作來執行。

SJF演算法有兩種形式：

1. 非預先排程（Non-preemptive SJF）：在這種形式下，一旦工作開始執行，它就不會被中斷，除非它自己完成或發生了同步事件（如I/O操作完成）。
2. 預先排程（Preemptive SJF）：在這種形式下，如果一個新的工作估計完成時間比正在執行的工作短，那麼正在執行的工作會被搶占，新的工作會被安排執行。

SJF演算法有幾個優點：

• 它可以最小化平均等待時間或平均回應時間。
• 它簡單易實現。
• 它對短工作有利，這些工作可以在較短的時間內完成。

然而，SJF演算法也有一些缺點：

• 它不考慮工作的優先級，所有工作都按照完成時間進行排序。
• 它可能會導致長工作被阻塞，因為短工作會不斷地插入並被執行。
• 它可能會導致Starvation（飢餓）問題，即某些工作可能永遠無法執行，因為它們的估計完成時間總是比其他工作長。

SJF演算法通常用於批處理系統中，在那裡工作是無優先級的，並且系統的主要目標是最大化系統的整體效率。在實時系統和分時系統中，SJF演算法的預先排程形式有時也會使用，但通常會結合優先級考慮來避免飢餓問題。