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  • 短作业优先调度算法C语言实现.doc
    2021-05-18 09:17:08

    #include

    struct sjf//定义进程的结构体

    {

    char name[10];//进程名

    float arrivetime;//到达时间

    float servicetime;//服务时间

    float starttime;//开始时间

    float finishtime;//完成时间

    float zztime;//周转时间

    float dqzztime;//带权周转时间

    };

    sjf b[100];//定义短作业优先算法进程的最大数量

    void Sinput(sjf *p,int N)//输入函数

    {

    int i;

    printf("输入进程的名称、到达时间、服务时间:(例如: x 0 100)\n");

    for(i=0;i<=N-1;i++)

    {

    printf("输入第%d进程的名称、到达时间、服务时间:",i+1);

    scanf("%s%f%f",&p[i].name,&p[i].arrivetime,&p[i].servicetime);

    }

    }

    //输出函数

    void SPrint(sjf *p,float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float zztime,float dqzztime,int N)

    {

    int k;

    printf("\n执行顺序:\n");

    printf("%s",p[0].name);

    for(k=1;k

    {

    printf("-%s",p[k].name);

    }

    printf("\n进程名\tarrive\tservice\tstart\tfinish\tzz\tdqzz\n");

    for(k=0;k<=N-1;k++)

    {

    printf("%s\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t\n\n",p[k].name,p[k].arrivetime,p[k].servicetime,p[k].starttime,p[k].finishtime,p[k].zztime,p[k].dqzztime);

    }

    }

    void Ssort(sjf *p,int N) //按短作业优先算法排序

    {

    for(int i=1;i<=N-1;i++)

    for(int j=1;j<=i;j++)

    if(p[i].servicetime

    {

    sjf temp;

    temp=p[i];

    p[i]=p[j];

    p[j]=temp;

    }

    }

    //运行结果

    void Sdeal(sjf *p, float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float &zztime,float &dqzztime,int N)

    {

    int k;

    for(k=0;k<=N-1;k++)

    {

    if(k==0)

    {

    p[k].starttime=p[k].arrivetime;

    p[k].finishtime=p[k].arrivetime+p[k].servicetime;

    }

    else

    {

    p[k].starttime=p[k-1].finishtime;//开始时间=前一个进程的完成时间

    p[k].finishtime=p[k-1].finishtime+p[k].servicetime;//结束时间=前一个进程的完成时间+现在进程的服务时间

    }

    }

    for(k=0;k<=N-1;k++)

    {

    p[k].zztime=p[k].finishtime-p[k].arrivetime;//周转时间=完成时间-到达时间

    p[k].dqzztime=p[k].zztime/p[k].servicetime;//带权周转时间=周转时间/服务时间

    }

    }

    void SJF(sjf *p,int N)

    {

    float arrivetime=0,servicetime=0,starttime=0,finishtime=0,zztime=0,dqzztime=0;

    Ssort(p,N);

    Sdeal(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,dqzztime,N);

    SPrint(p,arrivetime,service

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    41528d3028836879cd698677c3999917.gifOS短作业优先调度算法C语言

    采用短作业优先调度算法调度程序 学 号: 姓 名: 专 业: 指导老师: 日 期: 目录 一、实验题目3 二、课程设计的目的3 三、设计内容3 四、设计要求3 五、主要数据结构及其说明4 六、程序运行结果5 七、流程图7 八、源程序文件9 九、实验体会13 十、参考文献13 摘要 在多道程序环境下,主存中有着多个进程,其数目往往多于处理机数目。这就要求系统能按某种算法,动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程,使之执行。分配处理机的任务是由处理机调度程序完成的。由于处理机是最重要的计算机资源,提高处理机的利用率及改善系统性能(吞吐量、响应时间),在很大程度上取决于处理机调度性能的好坏,因而,处理机调度便成为操作系统设计的中心问题之一。 在多道程序系统中,一个作业被提交后必须经过处理机调度后,方能获得处理机执行。对于批量型作业而言,通常需要经历作业调度和进程调度两个过程后方能获得处理机。作业调度是对成批进入系统的用户作业,根据作业控制块的信息,按一定的策略选取若干个作业使它们可以去获得处理器运行的一项工作。而对每个用户来说总希望自己的作业的周转时间是最小的,短作业优先(SJF)便是其中一种调度方法。 本次课程设计主要是模拟短作业优先(SJF)调度算法。 一、实验题目 采用短作业优先算法的的进程调度程序 二、课程设计的目的 l 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节,它为学生提供了一个既动手又动脑,将课本上的理论知识和实际有机的结合一起,独立分析和解决实际问题的机会。 l 进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 l 培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 l 提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 l 提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。 三、设计内容 设计并实现一个采用短作业优先算的进程调度算法演示程序 四、设计要求 1. 每一个进程有一个PCB,其内容可以根据具体情况设定。 2. 进程数、进入内存时间、要求服务时间、优先级等均可以在界面上设定 3. 可读取样例数据(要求存放在外部文件中)进行进程数、进入内存时间、时间片长度、进程优先级的初始化 4. 可以在运行中显示各进程的状态:就绪、执行 (由于不要求设置互斥资源与进程间同步关系,故只有两种状态) 5. 采用可视化界面,可在进程调度过程中随时暂停调度,查看当前进程的状态以及相应的阻塞队列 五、主要数据结构及其说明 算法的基本概念和原理:本次课程设计主要是采用短作业优先算法进程的进程调度过程。短作业优先调度算法,是指对短作业或短进程优先调度的算法。他们可以分别用于作业调度和进程调度,短作业优先的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将他们调入内存运行。而短进程优先调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给他,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机时再度重新调度。本程序采用了非抢占式短作业优先调度。而非抢占式这种方式,一旦把处理机分配给某进程后,便让该进程一直执行,直至该进程完成或发生某事件而被阻塞时,才再把处理机分配给其它进程,决不允许某进程抢占已经分配出去的处理机。这种调度方式的优点是实现简单,系统开销小,适用于大多数的批处理系统环境。但它难以满足紧急任务的要求——立即执行,因而可能造成难以预料的后果。因此,在要求比较严格的实时系统中,不宜采用这种调度方式。本课程设计主要是在满足要求多道单处理机的情况下进行短作业的优先调度。 算法的简要说明:短作业(进程)优先调度算法SJ(P)F,是指对短作业或短进程优先调度的算法。它们可以分别用于作业调度和进程调度。短作业优先(SJF)的调度算法是从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最短的作业,将它们调入内存运行。而短进程(SPF)调度算法则是从就绪队列中选出一个估计运行时间最短的进程,将处理机分配给它,使它立即执行并一直执行到完成,或发生某事件而被阻塞放弃处理机再重新调度。优点是SJ(P)F调度算法能有效地降低作业(进程)的平均等待时间,提高系统吞吐量。缺点是该算法对长作业不利;完全未考虑作业的紧迫程度,因而不能保证紧迫性作业(进程)长期不被调度;由于作业(进程)的长短只是根据用户所提供的估计执行时间而定的,而用户又可能会有意或无意地缩短其作业的估计运行时间,致使该算法不一定能真正做到短作业游戏那调度。 该程序定义了一个进程数据块(struct Process_),该数据块有进程名(name)、到达时间(arrivetime)、服务时间(servicetime)、开始执行时间(starttime)、完成时间(finishtime)、周转时间(zztime)、带权周转时间(dqzztime)、执行顺序(order)。用到的公式有:完成时间=到达时间+服务时间;周转时间=完成时间+到达时间;带权周转时间=周转时间/服务时间;(第一次执行的进程的完成时间=该进程的到达时间;下一个进程的开始执行时间=上一个进程的完成时间)。运行进程的顺序需要对进程的到达时间和服务时间进行比较。如果某一进程是从0时刻到达的,那么首先执行该进程;之后就比较进程的服务时间,谁的服务时间短就先执行谁(如果服务时间相同则看它们的到达时间,到达时间短的先执行);如果到达时间和服务时间相同,则按先来先服务算法执行。 六、程序运行结果 1 进入操作界面如下 2输入进程的信息 3 各时刻进程的状态 4 进程信息 5 平均带权周转时间界面 七、流程图 本次课程设计主要是通过比较各个进程的优先级以及各进程所需要占用的CPU时间来确定哪个作业优先运行,短作业优先调度算法除了能保证优先级更高的作业优先运行外,还能使相同优先级的前提下,所需CPU时间最短的那个作业优先运行,次外,本次课程设计还增加了阻塞时间和被阻塞时间来对个进程的运行加以控制。 此次课程设计的总体流程图如下: 开 始 输入进程的个数:num r 队列中是否只有一个进程? 执行时间处理函数:Time() Y 结 束 Sort() 输入进程的信息:name starttime servicetime N 执行判断函数:Run() 输

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  • 操作系统——短作业优先调度算法

    千次阅读 多人点赞 2021-06-02 10:26:39
    操作系统——短作业优先调度算法 实验内容 模拟实现FCFS/SJF调度。 设置作业体:作业名,作业的到达时间,服务时间,作业状态(W——等待,R——运行,F——完成),作业间的链接指针; 作业初始化:由用户输入作业名...

    操作系统——短作业优先调度算法

    实验内容

    模拟实现FCFS/SJF调度。

    设置作业体:作业名,作业的到达时间,服务时间,作业状态(W——等待,R——运行,F——完成),作业间的链接指针;

    作业初始化:由用户输入作业名、服务时间、到达时间进行初始化,同时,初始化作业的状态为W。

    显示函数:在作业调度前、调度中和调度后进行显示。

    排序函数:对等待状态的作业按照调度算法排序(不同的调度算法排序方式不同),注意考虑到达时间。

    调度函数:每次从等待队列队首调度已到达的适合的作业执行,状态变化。当服务结束时,状态变为F。

    删除函数:撤销状态为F的作业。

    实验要求

    (1)测试数据可以随即输入或从文件中读入;
    (2)必须要考虑到作业的到达时间;
    (3)最终能够计算每一个作业的周转时间、带权周转。

    实验要求做先来先服务或者短作业优先都可以,这里我做的是抢占式的短作业优先算法,一些函数没有按着实验内容里给的函数来,但是实验要求的内容基本都实现了。

    先看一下实验结果:
    输入的数据是之前我们学校慕课上的一个题目的数据:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    先显示作业的初始状态:
    在这里插入图片描述
    显示调度情况:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    计算出的各个作业的周转时间和带权周转时间:
    在这里插入图片描述
    可以自己算一下,程序运行出来的结果是对的,我只测试了慕课上的样例,其他的样例没测,如有错误,欢迎指正。
    代码如下:

    #include <bits/stdc++.h>
    
    using namespace std;
    const int MAX = 1e5;
    
    #define W "waitting"
    #define R "running"
    #define F "finished"
    
    struct WORK
    {
        string work_name; // 作业名
        int serve_time; // 剩余服务时间
        int r_serve_time; // 服务时间
        int arrive_time; // 到达时间
        string work_state; // 作业状态
        int end_time; // 结束时间
        int turnover_time; // 周转时间
    };
    
    WORK work[MAX]; // 作业
    
    int n; // 作业数量
    
    bool cmp_SJF(WORK x, WORK y) // 排序函数
    {
        if(x.serve_time != y.serve_time) // 服务时间不同时短作业优先
            return x.serve_time < y.serve_time;
        else // 服务时间相同时先来先服务
            return x.arrive_time < y.arrive_time;
    }
    
    bool cmp_arr_time(WORK x, WORK y) // 按到达时间从小到大排序
    {
        return x.arrive_time < y.arrive_time;
    }
    
    int count_work(int t) // 计算某一时间有多少个作业进入
    {
        int cnt = 0;
        for(int i = 1; i <= n; i++)
        {
            if(work[i].arrive_time <= t)
                cnt++;
        }
        return cnt;
    }
    
    void update_work(int num, int c_time) // 更新当前每个作业的状态
    {
        int t = 0;
        for(int i = 1; i <= num; i++)
        {
            if(work[i].serve_time <= 0) // 作业已经结束
            {
                work[i].serve_time = 0;
                work[i].work_state = F;
            }
            else if(work[i].serve_time > 0) // 作业还没结束
            {
                work[i].serve_time --;
                work[i].work_state = R;
                t = i;
                break;
            }
        }
    
        for(int i = 1; i <= n; i++) // 更新状态
        {
            if(i != t)
            {
                if(work[i].work_state != F)
                    work[i].work_state = W;
            }
            if(work[i].work_state == F && work[i].end_time == -1)
                work[i].end_time = c_time;
        }
    
    }
    
    bool judge_over() // 判断作业是否全部完成
    {
        for(int i = 1; i <= n; i++)
            if(work[i].work_state != F)
                return false;
        return true;
    }
    
    int main()
    {
        cout << "请输入要调度的作业:" << endl;
        cout << "要调度的作业的数量:" ;
        cin >> n;
        for(int i = 1; i <= n; i++)
        {
            cout << "作业名: " << endl;
            cin >> work[i].work_name;
            cout << "作业服务时间: " << endl;
            cin >> work[i].serve_time;
            cout << "作业到达时间: " << endl;
            cin >> work[i].arrive_time;
            work[i].work_state = W;
            work[i].end_time = -1;
            work[i].r_serve_time = work[i].serve_time;
        }
    
        sort(work + 1, work + 1 + n, cmp_arr_time); // 先按到达时间排序
    
        cout << "作业初始状态:" << endl;
        cout << "    作业名    " << "    到达时间    "
         << "    服务时间    " << "    当前状态    " << endl;
        for(int i = 1; i <= n; i++)
        {
            cout  << setw(8) << work[i].work_name << setw(16)
            << work[i].arrive_time << setw(13) << work[i].serve_time
            << setw(21)  << work[i].work_state << endl;
        }
        cout << endl;
    
        int arrive_num = 0; // 已到达的作业数量
        int current_time = 0; // 当前时间
    
        cout << "作业调度情况如下:" << endl;
    
    
        bool is_over = false;
    
        while(!is_over)
        {
            cout << "    时刻    " << "    作业名    " << "    到达时间    "
            << "    剩余服务时间    " << "    当前状态    " << endl;
            arrive_num = count_work(current_time);
            sort(work + 1, work + 1 + arrive_num, cmp_SJF); // 排序
    
            update_work(arrive_num, current_time);
    
            for(int i = 1; i <= arrive_num; i++)
            {
                cout  << setw(6) << current_time << setw(13) << work[i].work_name
                << setw(15) << work[i].arrive_time << setw(15) << work[i].serve_time
                << setw(24)  << work[i].work_state << endl;
            }
    
            current_time ++;
            is_over = judge_over();
            cout << endl;
        }
    
        cout << "各作业的周转时间和带权周转时间如下:" << endl;
        cout << "    作业名    " << "    周转时间    " << "    带权周转时间    " << endl;
        for(int i = 1; i <= n; i++)
        {
            work[i].turnover_time = work[i].end_time - work[i].arrive_time; // 周转时间
            double wight_time = 1.0 * work[i].turnover_time / work[i].r_serve_time; // 带权周转时间
    
            cout << setw(6) << work[i].work_name << setw(15) << work[i].turnover_time << setw(18);
            cout.precision(4);
            cout << wight_time << endl;
        }
        return 0;
    }
    
    
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  • 操作系统短作业优先调度算法

    千次阅读 2020-11-05 22:16:17
    项目名称:短作业优先调度算法(非抢占式) 短作业优先调度算法(SJF)是以作业的长度来计算优先级,作业越,优先度越高。作业的长短是作业的运行时间来衡量的。 具体可以看...

    项目名称:短作业优先调度算法(非抢占式)

    短作业优先调度算法(SJF)是以作业的长度来计算优先级,作业越短,优先度越高。作业的长短是作业的运行时间来衡量的。

    具体可以看https://blog.csdn.net/weixin_41931278/article/details/106025095?utm_source=app

    源程序

    (源程序C++编写,由老师提供的参考、网上查询、同学之间讨论之后完善,非诚勿扰!!!)

    #include<iostream>
    using namespace std;
    struct Node {
    	char name;		//进程编号 
    	int Tarrive;	//到达时间
    	int Tservice;	//服务时间
    	int Tsurplus;	//剩余时间
    	int Tstart;		//开始时间
    	int Taccomplish;//完成时间
    	int if_finish;	//进程是否完成
    	int num;		//进程个数
    }job[10];
    
    //按服务时间排序
    void Service_sort(int num)
    {
    	int temp1, temp2, temp3;
    	for (int i = 1; i < num; i++)
    	{
    		for (int j = i + 1; j < num; j++)
    		{
    			if (job[i].Tservice > job[j].Tservice)
    			{
    				temp1 = job[j].name;
    				job[j].name = job[i].name;
    				job[i].name = temp1;
    				temp2 = job[j].Tarrive;
    				job[j].Tarrive = job[i].Tarrive;
    				job[i].Tarrive = temp2;
    				temp3 = job[j].Tservice;
    				job[j].Tservice = job[i].Tservice;
    				job[i].Tservice = temp3;
    			}
    		}
    	}
    }
    
    //如果 到达时间相等,服务时间 按 从小到大排序
    void Arrive_Short_sort(int num)
    {
    	int temp1, temp2, temp3;
    	for (int i = 0; i < num; i++)
    	{
    		for (int j = i + 1; j < num; j++)
    		{
    			if (job[i].Tarrive >= job[j].Tarrive)
    			{
    				if (job[i].Tarrive > job[j].Tarrive)
    				{
    					temp1 = job[j].name;
    					job[j].name = job[i].name;
    					job[i].name = temp1;
    					temp2 = job[j].Tarrive;
    					job[j].Tarrive = job[i].Tarrive;
    					job[i].Tarrive = temp2;
    					temp3 = job[j].Tservice;
    					job[j].Tservice = job[i].Tservice;
    					job[i].Tservice = temp3;
    				}
    				else
    				{
    					if (job[i].Tservice > job[j].Tservice)
    					{
    						temp1 = job[j].name;
    						job[j].name = job[i].name;
    						job[i].name = temp1;
    						temp2 = job[j].Tarrive;
    						job[j].Tarrive = job[i].Tarrive;
    						job[i].Tarrive = temp2;
    						temp3 = job[j].Tservice;
    						job[j].Tservice = job[i].Tservice;
    						job[i].Tservice = temp3;
    					}
    				}
    			}
    		}
    	}
    }
    
    void sjf(int num){//最短作业优先算法
     	int i;
    	for(i=0;i<=num;i++){
    		if(i==0){
    			job[i].Tstart=job[i].Tarrive;
    			job[i].Taccomplish=job[i].Tarrive+job[i].Tservice;
    		}
    		else{
    			if(job[i].Tarrive<=job[i-1].Taccomplish){
    				job[i].Tstart=job[i-1].Taccomplish;
    				job[i].Taccomplish=job[i-1].Taccomplish+job[i].Tservice;
    			}
    			else{
    				job[i].Tstart=job[i-1].Taccomplish;
    				job[i].Taccomplish=job[i-1].Taccomplish+job[i].Tservice+job[i].Tarrive;
    			}
    		}
    		
    	}
    	  
    } 
    
    //输出
    void print(int num)
    {
    	cout << "进程名" << "\t" << "到达时间" << "\t" << "服务时间" << "\t" << "完成时间" << endl;
     
    	for (int i = 0; i < num; i++)
    	{
    		cout << job[i].name << "\t" << job[i].Tarrive << "\t\t" << job[i].Tservice << "\t\t" << job[i].Taccomplish << endl;
    	}
    }
    
    //选择即将执行的算法
    void display(int num)
    {
    	int ch = 0;
    	cout << "-------------------------" << endl;
    	cout << "----------2、SJF算法----------" << endl;
    	cout << "----------3、退出 -----------" << endl;
    	cout << "-------------------------" << endl;
    	do {
    		cout << "请选择:" << endl;
    		cin >> ch;
    		switch (ch) {
    		case 2:
    			Service_sort(num); 
    			Arrive_Short_sort(num);
    			sjf(num);
    			print(num);
    			break;
    		
    		case 3:
    			exit(1);
    		}
    	} while (ch != 3);
    }
    
    int main() //主函数
    {
    	int num;
    	char jname;
    	int arrive;
    	int service;
    	cout << "请输入进程个数:" << endl;
    	cin >> num;
    	for (int i = 0; i < num; i++)
    	{
    		cout << "请输入进程名、到达时间、服务时间" << endl;
    		cin >> jname;
    		job[i].name = jname;
    		cin >> arrive;
    		job[i].Tarrive = arrive;
    		cin >> service;
    		job[i].Tservice = service;
    	}
    	display(num);
    	return 0;
    }

    在Bloodshed Dev-C++ 运行,结果如下:

     

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空空如也

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短作业优先调度算法

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