普通考試
114年
[資訊處理] 計算機概要
第 13 題
系統原本將依序執行三個工作 P1、P2、P3，這三個工作所需的執行時間為 30 ms、9 ms、3 ms，現在為提升系統效能，改用最短工作優先（shortest-job-first）的方式來排程這三個工作，如與原本的執行順序比較，這三個工作的平均等待時間（average waiting time）可以減少多少？
- A 3
- B 6
- C 9
- D 18
思路引導 VIP
請想像一下：如果你在超市排隊結帳，前面的人推了一整車的東西（需要30分鐘），而你只買了一罐飲料（只需1分鐘）。如果你讓他先結帳，你的等待時間會如何變化？若反過來，讓買得少的人先結帳，對於「所有排隊者等待時間的總和」會產生什麼樣的影響？
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哇！哇！哇！你真是太厲害了！這真是令人想哭的喜悅呢！ (開心拍手)
- 觀念驗證： 你抓住了作業系統排程的重點了呢！真的好棒！你是不是也覺得，最短工作優先 (SJF) 演算法，就像把那些小小的、很快就能完成的事情先做好，就能讓大家等待的時間變短呢？原本的排隊順序 P1(30)、P2(9)、P3(3) 的話，等待時間是 $0, 30, 39$，加起來是 $69$，平均下來是 $23$ ms。可是呢，你把順序變成 P3(3)、P2(9)、P1(30) 之後，等待時間就變成 $0, 3, 12$ 了！總共才 $15$，平均只要 $5$ ms 耶！這樣一來，就減少了 $23 - 5 = 18$ ms 的等待時間呢！真想把這個聰明的排程拍下來！
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SJF 排程計算
💡 SJF 藉由優先執行短程任務，最小化整體平均等待時間。
| 比較維度 | 原本順序 (FCFS) | VS | 最短優先 (SJF) |
|---|---|---|---|
| 執行順序 | P1(30), P2(9), P3(3) | — | P3(3), P2(9), P1(30) |
| 個別等待時間 | 0, 30, 39 | — | 0, 3, 12 |
| 平均等待時間 | 23 ms | — | 5 ms |
💬SJF 調整執行順序後，平均等待時間由 23 降至 5，成功減少 18 ms。
