操作系统先来先服务算法FCFS(C语言)备课讲稿

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先来先服务和优先数调度算法c语言

先来先服务和优先数调度算法c语言先来先服务和优先数调度算法c语言一、前言操作系统中的进程调度是指在多道程序环境下，按照一定的规则从就绪队列中选择一个进程，将CPU分配给它运行。

常用的进程调度算法有先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、时间片轮转（RR）等。

本文将介绍两种常见的进程调度算法：先来先服务和优先数调度算法，并给出相应的C语言实现。

二、先来先服务算法1. 算法原理FCFS即First Come First Served，也称为FIFO（First In First Out），是一种非抢占式的进程调度算法。

按照任务到达时间的顺序进行处理，即谁先到达谁就被处理。

2. 算法流程（1）按照任务到达时间排序；（2）依次执行每个任务，直至所有任务都完成。

3. C语言实现下面是一个简单的FCFS程序：```c#include <stdio.h>struct process {int pid; // 进程IDint arrival_time; // 到达时间int burst_time; // 执行时间int waiting_time; // 等待时间};int main() {struct process p[10];int n, i, j;float avg_waiting_time = 0;printf("请输入进程数：");scanf("%d", &n);for (i = 0; i < n; i++) {printf("请输入第%d个进程的信息：\n", i + 1); printf("进程ID：");scanf("%d", &p[i].pid);printf("到达时间：");scanf("%d", &p[i].arrival_time);printf("执行时间：");scanf("%d", &p[i].burst_time);}for (i = 0; i < n; i++) {for (j = 0; j < i; j++) {if (p[j].arrival_time > p[j + 1].arrival_time) { struct process temp = p[j];p[j] = p[j + 1];p[j + 1] = temp;}}}int current_time = p[0].arrival_time;for (i = 0; i < n; i++) {if (current_time < p[i].arrival_time) {current_time = p[i].arrival_time;}p[i].waiting_time = current_time - p[i].arrival_time;current_time += p[i].burst_time;}printf("进程ID\t到达时间\t执行时间\t等待时间\n");for (i = 0; i < n; i++) {printf("%d\t%d\t%d\t%d\n", p[i].pid, p[i].arrival_time, p[i].burst_time, p[i].waiting_time);avg_waiting_time += (float)p[i].waiting_time / n;}printf("平均等待时间：%f\n", avg_waiting_time);return 0;}```三、优先数调度算法1. 算法原理优先数调度算法是一种非抢占式的进程调度算法。

操作系统实验报告进程调度

操作系统实验报告进程调度操作系统实验报告：进程调度引言在计算机科学领域中，操作系统是一个重要的概念，它负责管理和协调计算机系统中的各种资源，包括处理器、内存、输入/输出设备等。

其中，进程调度是操作系统中一个非常重要的组成部分，它负责决定哪个进程在何时获得处理器的使用权，以及如何有效地利用处理器资源。

实验目的本次实验的目的是通过对进程调度算法的实验，深入理解不同的进程调度算法对系统性能的影响，并掌握进程调度算法的实现方法。

实验环境本次实验使用了一台配备了Linux操作系统的计算机作为实验平台。

在该计算机上，我们使用了C语言编写了一些简单的进程调度算法，并通过模拟不同的进程调度场景进行了实验。

实验内容1. 先来先服务调度算法（FCFS）先来先服务调度算法是一种简单的进程调度算法，它按照进程到达的顺序进行调度。

在本次实验中，我们编写了一个简单的FCFS调度算法，并通过模拟多个进程同时到达的情况，观察其对系统性能的影响。

2. 短作业优先调度算法（SJF）短作业优先调度算法是一种根据进程执行时间长度进行调度的算法。

在本次实验中，我们编写了一个简单的SJF调度算法，并通过模拟不同长度的进程，观察其对系统性能的影响。

3. 时间片轮转调度算法（RR）时间片轮转调度算法是一种按照时间片大小进行调度的算法。

在本次实验中，我们编写了一个简单的RR调度算法，并通过模拟不同时间片大小的情况，观察其对系统性能的影响。

实验结果通过实验，我们发现不同的进程调度算法对系统性能有着不同的影响。

在FCFS 算法下，长作业会导致短作业等待时间过长；在SJF算法下，长作业会导致短作业饥饿现象；而RR算法则能够较好地平衡不同进程的执行。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的进程调度算法。

结论本次实验通过对进程调度算法的实验，深入理解了不同的进程调度算法对系统性能的影响，并掌握了进程调度算法的实现方法。

同时，也加深了对操作系统的理解，为今后的学习和研究打下了良好的基础。

常用的调度算法

常用的调度算法调度算法是指操作系统中用于决定进程何时执行、何时暂停等的一种算法。

常用的调度算法包括先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度、时间片轮转等。

下面将对这些常用的调度算法进行详细介绍。

一、先来先服务（FCFS）先来先服务是最简单的调度算法之一，它按照进程到达的顺序进行调度，即谁先到谁先执行。

这种算法容易实现，但是存在“饥饿”现象，即如果某个进程长时间等待，则其他进程可能会一直占用CPU资源，导致该进程无法得到执行。

因此，在实际应用中，FCFS很少被使用。

二、短作业优先（SJF）短作业优先是一种以作业运行时间为依据的调度算法。

它通过预测每个进程需要运行的时间，并将其按照运行时间从小到大排序，然后依次执行。

这种算法可以最大限度地减少平均等待时间和平均周转时间，并且不会出现“饥饿”现象。

但是，在实际应用中，由于很难准确预测每个进程需要运行的时间，因此SJF也存在缺陷。

如果预测不准确，那么就会出现长作业等待短作业的情况，导致长作业的等待时间变长。

三、优先级调度优先级调度是一种按照进程优先级进行调度的算法。

每个进程都有一个优先级，系统会根据进程的优先级来决定下一个要执行的进程。

通常情况下，优先级越高的进程越有可能得到CPU资源。

但是，如果某个进程的优先级一直比其他进程高，那么其他进程就会一直等待，导致“饥饿”现象。

此外，在实际应用中，由于不同进程之间的优先级差别较大，因此可能会导致低优先级的进程长时间等待。

四、时间片轮转时间片轮转是一种按照时间片进行调度的算法。

它将CPU资源划分成若干个时间片，并将每个时间片分配给一个正在运行或等待运行的进程。

当一个进程用完了它所分配到的时间片后，系统会将其挂起，并将CPU资源分配给下一个等待运行的进程。

这种算法可以避免“饥饿”现象，并且能够保证所有正在运行或等待运行的进程都能够得到CPU资源。

但是，如果时间片太小，会导致进程频繁切换，影响系统性能；如果时间片太大，会导致长作业等待时间变长。

作业调度算法先来先服务算法短作业算法

《操作系统》实验报告题目：作业调度算法班级：网络工程姓名：朱锦涛学号：一、实验目的用代码实现页面调度算法，即先来先服务（FCFS）调度算法、短作业优先算法、高响应比优先调度算法。

通过代码的具体实现，加深对算法的核心的理解。

二、实验原理1.先来先服务（FCFS）调度算法FCFS是最简单的调度算法，该算法既可用于作业调度，也可用于进程调度。

当在作业调度中采用该算法时，系统将按照作业到达的先后次序来进行调度，或者说它是优先考虑在系统中等待时间最长的作业，而不管该作业所需执行的时间的长短，从后备作业队列中选择几个最先进入该队列的作业，将它们调入内存，为它们分配资源和创建进程。

然后把它放入就绪队列。

2.短作业优先算法SJF算法是以作业的长短来计算优先级，作业越短，其优先级越高。

作业的长短是以作业所要求的运行时间来衡量的。

SJF算法可以分别用于作业和进程调度。

在把短作业优先调度算法用于作业调度时，它将从外存的作业后备队列中选择若干个估计运行时间最短的作业，优先将它们调入内存。

3、高响应比优先调度算法高响应比优先调度算法则是既考虑了作业的等待时间，又考虑了作业的运行时间的算法，因此既照顾了短作业，又不致使长作业等待的时间过长，从而改善了处理机调度的性能。

如果我们引入一个动态优先级，即优先级是可以改变的令它随等待的时间的延长而增加，这将使长作业的优先级在等待期间不断地增加，等到足够的时间后，必然有机会获得处理机。

该优先级的变化规律可以描述为：优先权 = （等待时间 + 要求服务时间）/要求服务时间三、实验内容源程序：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>struct work{i nt id;i nt arrive_time;i nt work_time;i nt wait;f loat priority;};typedef struct sjf_work{s truct work s_work; //数据域s truct sjf_work * pNext; //指针域}NODE,*PNODE;void FCFS();void SJF();void showmenu();bool Is_empty(PNODE pHead);int cnt_work(PNODE pHead);PNODE do_work(PNODE pHead,int *w_finish_time,int i);void show(int *w_finish_time,int i,PNODE q,int *w_rel_time); void HRRN();PNODE priorit(PNODE pHead);void do_work_1(PNODE pHead,int *w_finish_time,int i);int main(){i nt choice; //设置选择数s howmenu(); //显示菜单s canf("%d",&choice);w hile(choice != 0) //选择算法{switch(choice){case 1 :printf("您选择的是先来先服务算法:\n");FCFS();break;case 2 :printf("您选择的是短作业优先算法:\n");SJF();break;case 3 :printf("您选择的是高响应比优先调度算法\n");HRRN();break;default:printf("请重新选择！");break;}printf("\n");printf("下面是菜单，请继续，或者按‘0’退出"); showmenu();scanf("%d",&choice);}p rintf("感谢您使用本系统，再见！"); r eturn 0;}void FCFS(){i nt j,k;i nt w_rel_time[5];i nt w_finish_time[5];f loat rel_time = 0;struct work temp;i nt i;s truct work w[5];s rand(time(0));f or(i=0;i<5;i++){w[i].id = rand()%10;w[i].arrive_time = rand()%10;w[i].work_time = rand()%10+1;}f or(j=0;j<5;j++){printf("第%d个作业的编号是：%d\t",j+1,w[j].id);printf("第%d个作业到达时间：%d\t",j+1,w[j].arrive_time);printf("第%d个作业服务时间：%d\t",j+1,w[j].work_time);printf("\n");}for(j=1;j<5;j++)for(k=0;k<5-j;k++){if(w[k].arrive_time > w[k+1].arrive_time){temp = w[k];w[k] = w[k+1];w[k+1] = temp;}}printf("\n");w_finish_time[0] = w[0].arrive_time + w[0].work_time;for(j=0;j<5;j++){if(w_finish_time[j] < w[j+1].arrive_time){w_finish_time[j+1] = w[j+1].arrive_time +w[j+1].work_time;}elsew_finish_time[j+1] = w_finish_time[j] +w[j+1].work_time;}for(j=0;j<5;j++)w_rel_time[j] = w_finish_time[j] - w[j].arrive_time;for(j=0;j<5;j++){rel_time += w_rel_time[j];}for(j=0;j<5;j++){printf("第%d个系统执行的作业到达时间：%d ",j+1,w[j].arrive_time);printf("编号是：%d ",w[j].id);printf("服务时间是：%d ",w[j].work_time);printf("完成时间是：%d ",w_finish_time[j]);printf("周转时间是：%d ",w_rel_time[j]);printf("\n");}printf("平均周转时间：%f\n",rel_time/5);}void SJF(){i nt w_rel_time[10];i nt w_finish_time[10];f loat rel_time = 0;s rand(time(0));i nt i;i nt j = 0;P NODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));i f (NULL == pHead){printf("分配失败, 程序终止!\n");exit(-1);}P NODE pTail = pHead;p Tail->pNext = NULL; //定义该链表有头结点，且第一个节点初始化为空f or(i=0;i<10;i++){PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));if (NULL == pNew){printf("分配失败, 程序终止!\n");exit(-1);}pNew->s_work.id = rand()%100;pNew->s_work.arrive_time = rand()%10;pNew->s_work.work_time = rand()%10+1;pTail->pNext = pNew;pNew->pNext = NULL;pTail = pNew;}P NODE p = pHead->pNext; //p指向第一个节点w hile (NULL != p){printf("第%d个作业的编号是：%d\t",j+1,p->s_work.id);printf("第%d个作业到达时间：%d\t",j+1,p->s_work.arrive_time);printf("第%d个作业服务时间：%d\t",j+1,p->s_work.work_time);printf("\n");p = p->pNext;printf("\n");j++;}p = pHead->pNext;P NODE q = p; //p,q都指向第一个节点p = p->pNext;w hile(p != NULL){if(p->s_work.arrive_time < q->s_work.arrive_time)q = p;p = p->pNext;}P NODE r = pHead->pNext; //r也指向第一个节点i nt cnt = 0; //记录所有节点数据域中到达时间最短且相等的个数w hile(r!= NULL){if( r->s_work.arrive_time == q->s_work.arrive_time )cnt++;r = r->pNext;}p = pHead->pNext;w hile(p != NULL) //在相等到达时间的作业中找服务时间最短的作业{if(cnt > 1){if( p->s_work.arrive_time == q->s_work.arrive_time ) if( p->s_work.work_time < q->s_work.work_time )p = p->pNext;}elsep =NULL;} //确定q所指作业最先到达且服务时间最短w_finish_time[0] = q->s_work.arrive_time +q->s_work.work_time;w_rel_time[0] = w_finish_time[0] - q->s_work.arrive_time; p rintf("第1个系统执行的作业到达时间：%d",q->s_work.arrive_time);p rintf("编号是：%d ",q->s_work.id);p rintf("服务时间是：%d \n",q->s_work.work_time);p rintf("完成时间是：%d ",w_finish_time[0]);p rintf("周转时间是：%d \n",w_rel_time[0]);p = pHead; //寻找q的前一个节点，方便删掉q节点w hile( p->pNext != q ){}p->pNext = q->pNext;f ree(q);q = NULL;f or(i=0;i<9&&!Is_empty(pHead);i++){printf("现在系统还剩%d个作业！\n",cnt_work(pHead));q = do_work(pHead,w_finish_time,i);show(w_finish_time,i,q,w_rel_time);p = pHead; //寻找q的前一个节点，方便删掉q节点while( p->pNext != q ){p = p->pNext;}p->pNext = q->pNext;free(q);q = NULL;}f or(j=0;j<10;j++){rel_time += w_rel_time[j];}printf("平均周转时间：%f\n",rel_time/10);}bool Is_empty(PNODE pHead) //判断作业是否做完{P NODE p;p = pHead->pNext;i nt len = 0;w hile(p != NULL){len++;p = p->pNext;i f(len == 0)return true; //当没有作业时，返回为真e lsereturn false;}int cnt_work(PNODE pHead) //计算当前还剩多少作业{P NODE p;p = pHead->pNext;i nt len = 0;w hile(p != NULL){len++;p = p->pNext;}r eturn len;PNODE do_work(PNODE pHead,int *w_finish_time,int i){P NODE p,q;i nt cnt = 0; //计数器清0，计算当前作业完成时，系统中有多少个作业已经到达p = pHead->pNext;q = p;w hile(p != NULL){if( p->s_work.arrive_time <= w_finish_time[i] ){cnt ++;q = p;p = p->pNext;}else{p = p->pNext;}} //q指向当前到达时间小于刚刚完成的作业，但不一定是服务时间最短的(如果有的话)p rintf("系统中有%d个作业在当前作业完成时已经到达！\n",cnt); p = pHead->pNext;w hile(p != NULL){if(cnt>1) //执行此次判断后，q现在指向所有条件都满足的作业（如果有的话）{if( p->s_work.arrive_time <= w_finish_time[i] ){if( p->s_work.work_time < q->s_work.work_time ){q = p;p = p->pNext;}elsep = p->pNext;}elsep = p->pNext;}else //当前作业完成时，没有作业到达的情况{p = p->pNext; //用q来接收最先到达的，用p来遍历while( p != NULL ){if( p->s_work.arrive_time< q->s_work.arrive_time ) q = p;p = p->pNext;}w_finish_time[i+1] = q->s_work.arrive_time +q->s_work.work_time;}}w_finish_time[i+1] = w_finish_time[i] + q->s_work.work_time; r eturn q;}void show(int *w_finish_time,int i,PNODE q,int *w_rel_time) {w_finish_time[i+1] = w_finish_time[i] + q->s_work.work_time; w_rel_time[i+1] = w_finish_time[i+1] - q->s_work.arrive_time; p rintf("第%d个系统执行的作业到达时间：%d",i+2,q->s_work.arrive_time);p rintf("编号是：%d ",q->s_work.id);p rintf("服务时间是：%d\n",q->s_work.work_time);p rintf("完成时间是：%d ",w_finish_time[i+1]);p rintf("周转时间是：%d \n",w_rel_time[i+1]);}void showmenu(){printf("**********************************\n"); p rintf("请选择你要执行的命令~: \n");p rintf("1：先来先服务算法\n");p rintf("2：短作业优先算法\n");p rintf("3: 高响应比优先算法\n");p rintf("0: 退出菜单\n");p rintf("**********************************\n");}void HRRN(){i nt w_rel_time[10];i nt w_finish_time[10];f loat rel_time = 0;f loat priority; //计算优先权s rand(time(0));i nt i;i nt j = 0;P NODE pHead = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));i f (NULL == pHead){printf("分配失败, 程序终止!\n");exit(-1);}P NODE pTail = pHead;p Tail->pNext = NULL; //定义该链表有头结点，且第一个节点初始化为空f or(i=0;i<10;i++) //定义了十个进程{PNODE pNew = (PNODE)malloc(sizeof(NODE));if (NULL == pNew){printf("分配失败, 程序终止!\n");}pNew->s_work.id = rand()%100;pNew->s_work.arrive_time = rand()%10;pNew->s_work.work_time = rand()%10+1;pTail->pNext = pNew;pNew->pNext = NULL;pTail = pNew;}P NODE p = pHead->pNext; //p指向第一个节点w hile (NULL != p){printf("第%d个作业的编号是：%d\t",j+1,p->s_work.id);printf("第%d个作业到达时间：%d\t",j+1,p->s_work.arrive_time);printf("第%d个作业服务时间：%d\t",j+1,p->s_work.work_time);printf("\n");printf("\n");j++;}p = pHead->pNext;P NODE q = p; //p,q都指向第一个节点p = p->pNext;w hile(p != NULL){if(p->s_work.arrive_time < q->s_work.arrive_time)q = p;p = p->pNext;}P NODE r = pHead->pNext; //r也指向第一个节点i nt cnt = 0; //记录所有节点数据域中到达时间最短且相等的个数w hile(r!= NULL){if( r->s_work.arrive_time == q->s_work.arrive_time )cnt++;r = r->pNext;}p = pHead->pNext;w hile(p != NULL) //在相等到达时间的作业中找服务时间最短的作业{if(cnt > 1){if( p->s_work.arrive_time == q->s_work.arrive_time ) if( p->s_work.work_time < q->s_work.work_time )q = p;p = p->pNext;}elsep =NULL;} //确定q所指作业最先到达且服务时间最短w_finish_time[0] = q->s_work.arrive_time +q->s_work.work_time;w_rel_time[0] = w_finish_time[0] - q->s_work.arrive_time; p rintf("第1个系统执行的作业到达时间：%d",q->s_work.arrive_time);p rintf("编号是：%d ",q->s_work.id);p rintf("服务时间是：%d \n",q->s_work.work_time);p rintf("完成时间是：%d ",w_finish_time[0]);p rintf("周转时间是：%d \n",w_rel_time[0]);p = pHead; //寻找q的前一个节点，方便删掉q节点w hile( p->pNext != q ){p = p->pNext;}p->pNext = q->pNext;f ree(q);q = NULL; //已经找到并执行第一个进程，执行完之后又将其删除了f or(i=0;i<9&&!Is_empty(pHead);i++){printf("现在系统还剩%d个作业！\n",cnt_work(pHead));do_work_1(pHead,w_finish_time,i);q = priorit(pHead);show(w_finish_time,i,q,w_rel_time);p = pHead; //寻找q的前一个节点，方便删掉q节点while( p->pNext != q ){p = p->pNext;}p->pNext = q->pNext;free(q);q = NULL;}f or(j=0;j<10;j++){rel_time += w_rel_time[j];}printf("平均周转时间：%f\n",rel_time/10);}void do_work_1(PNODE pHead,int *w_finish_time,int i){P NODE p,q;i nt cnt = 0; //计数器清0，计算当前作业完成时，系统中有多少个作业已经到达p = pHead->pNext;q = p;w hile(p != NULL){if( p->s_work.arrive_time <= w_finish_time[i] ){cnt ++;q = p;p = p->pNext;}else{p = p->pNext;}} //q指向当前到达时间小于刚刚完成的作业，但有可能有另外几个进程也已经到达了，所以要进行下面的判断p rintf("系统中有%d个作业在当前作业完成时已经到达！\n",cnt); p = pHead->pNext;w hile(p != NULL){if(cnt>1) //说明此时有好几个都已经到达了{if(p->s_work.arrive_time <= w_finish_time[i]){p->s_work.wait = w_finish_time[i] -p->s_work.arrive_time;p = p->pNext;}else{p->s_work.wait = 0;p = p->pNext;}}else //当前作业完成时，没有作业到达的情况{p = p->pNext; //此时p指向第一个节点，q指向第二个节点，还是找最先到达的while( p != NULL ){if( p->s_work.arrive_time < q->s_work.arrive_time )q = p;p = p->pNext;}w_finish_time[i+1] = q->s_work.arrive_time +q->s_work.work_time;return;}}w_finish_time[i+1] = w_finish_time[i] + q->s_work.work_time; }PNODE priorit(PNODE pHead){P NODE p = pHead->pNext;w hile(p != NULL){if(p->s_work.wait > 0){p->s_work.priority = (p->s_work.wait +p->s_work.work_time) / p->s_work.work_time; //计算每一个已经等待的进程的优先等级p = p->pNext;}elsep = p->pNext;}p = pHead->pNext;P NODE q;q = p;p = p->pNext; //p已经指向第二个节点w hile(p != NULL){if(p->s_work.wait > 0){if(p->s_work.priority > q->s_work.priority){q = p;p = p->pNext;}elsep = p->pNext;}elsep = p->pNext;}p rintf("该进程优先级最高，为：%f\n",q->s_work.priority);return q;}实验结果：系统自动为每个算法模拟分配五个作业，同时随机生成作业的编号，作业的到达时间，作业估计运行的时间。

操作系统中常用作业调度算法的分析

操作系统中常用作业调度算法的分析作业调度算法是操作系统中非常重要的一部分，它负责决定哪个进程应该被调度执行、以及在什么时候执行。

不同的作业调度算法会对系统的性能和资源利用率产生不同的影响，因此了解和分析常用的作业调度算法对于优化系统性能至关重要。

在操作系统中，常用的作业调度算法包括先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、最高响应比优先（HRRN）、优先级调度、轮转调度和多级反馈队列调度等。

下面对这些常见的作业调度算法进行详细分析。

1. 先来先服务（FCFS）先来先服务是最简单的作业调度算法之一，它按照作业到达的先后顺序来进行调度。

当一个作业到达系统后，系统会将其放入就绪队列，然后按照先来先服务的原则，依次执行队列中的作业。

FCFS算法的优点是实现简单、公平性好，但缺点也非常明显。

由于该算法没有考虑作业的执行时间，因此可能导致长作业等待时间过长，影响系统的响应时间和吞吐量。

2. 短作业优先（SJF）短作业优先算法是一种非抢占式作业调度算法，它会根据作业的执行时间来进行调度。

当一个作业到达系统后，系统会根据其执行时间与就绪队列中其他作业的执行时间进行比较，选取执行时间最短的作业进行执行。

SJF算法的优点是能够最大程度地减少平均等待时间，提高系统的响应速度和吞吐量。

但这种算法也存在缺陷，即当有长作业不断地进入系统时，可能导致短作业一直得不到执行，进而影响系统的公平性。

3. 最高响应比优先（HRRN）最高响应比优先算法是一种动态优先级调度算法，它根据作业的响应比来进行调度。

作业的响应比定义为（等待时间+服务时间）/ 服务时间，响应比越高的作业被优先调度执行。

HRRN算法的优点是能够最大程度地提高系统的响应速度，同时保持较高的公平性。

但由于需要不断地计算和更新作业的响应比，因此算法的复杂度较高。

4. 优先级调度优先级调度算法是一种静态优先级调度算法，它根据作业的优先级来进行调度。

每个作业在进入系统时就会被赋予一个优先级，系统会按照作业的优先级来决定执行顺序。

先来先服务FCFS

被访问的下
一个磁道号
移动距离
（磁道数）
90
10
58
32
55
3
39
16
38
1
18
20Βιβλιοθήκη 150132160
10
184
24
平均寻道长度：27.5
FCFS调度算法示例
SSTF调度算法示例
该算法选择这样的进程，其要求访问的磁道与当前磁头所在的磁道，距离最短，以使
每次的寻道时间最短，但这种调度算法却不能保证平均寻道时间最短。
（从100#磁道开始）
被访问的下
一个磁道号
移动距离
（磁道数）
55
45
58
3
39
19
18
21
90
72
160
70
150
10
38
112
184
146
平均寻道长度：55.3
（从100#磁道开始）
早期的磁盘调度算法
磁盘调度的目标是使磁盘的平均寻道时间最少。
先来先服务FCFS（First-come，First-served）
一种最简单的磁盘调度算法。它根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度。
优点
公平、简单，每个进程的请求都能依次得到处理。
缺点
未对寻道进行优化，致使平均寻道时间可能较长。
最短寻道时间优先SSTF（Shortest Seek Time First）

各类作业调度算法

各类作业调度算法作业调度算法是操作系统中的重要概念，用于决定计算机系统中各类作业的执行顺序。

它能够优化系统资源利用，提高作业处理效率和用户体验。

本文将介绍各类常见的作业调度算法。

1.先来先服务（FCFS）先来先服务是最简单、最直观的作业调度算法，按照作业到达的顺序来执行。

即当一个作业进入系统后，它将会被放入作业队列的末尾等待执行。

这种算法的优点是简单易懂，缺点是没有考虑作业的执行时间，可能导致长作业占用系统资源时间过长，等待时间较长。

2.最短作业优先（SJF）最短作业优先算法根据每个作业的执行时间来安排执行顺序，执行时间短的作业优先执行。

该算法能够最大限度地缩短作业的等待时间，提高系统的作业处理效率。

然而，这种算法可能会导致长作业饥饿，即长作业始终无法执行，因为每次都有短作业到达系统。

3.最高响应比优先（HRRN）最高响应比优先算法考虑了作业的等待时间和执行时间，通过响应比来确定作业的执行顺序。

响应比定义为(等待时间+执行时间)/执行时间。

该算法能够综合考虑作业的等待时间和执行时间，避免长作业饥饿问题，提高系统的整体响应性能。

4.时间片轮转（RR）时间片轮转算法将系统的执行时间划分为若干个固定大小的时间片，并按照顺序依次分配给作业执行。

每个作业只能在一个时间片内执行，当时间片用完后，如果作业还没有执行完，就需要重新排队等待执行。

时间片轮转算法能够公平地分配系统资源，降低长作业占用系统资源的情况，但也可能导致较大的上下文切换开销。

5.多级队列调度（MLQ）多级队列调度算法将作业划分成多个队列，每个队列具有不同的优先级。

作业首先进入高优先级队列执行，如果执行完后还未完成，就降低其优先级，放入低优先级队列执行。

这样能够确保高优先级作业得到及时执行，同时避免低优先级作业饥饿。

多级队列调度算法常用于实时系统中。

总结来说，作业调度算法有先来先服务、最短作业优先、最高响应比优先、时间片轮转和多级队列调度等。

不同的算法有不同的特点和适用场景，选取合适的作业调度算法能够优化系统资源利用和提高作业处理效率。

操作系统实验_先来先服务的调度算法及短作业优先

操作系统实验_先来先服务的调度算法及短作业优先1.引言操作系统的调度算法是指在多进程环境中，操作系统为进程分配CPU 的顺序和策略。

先来先服务（FCFS）调度算法是最简单的调度算法之一，它按照进程到达的顺序为其分配CPU。

而短作业优先（SJF）调度算法是根据进程的执行时间来为其分配CPU，执行时间越短的进程越先执行。

本文将分别介绍FCFS调度算法和SJF调度算法，并对其进行评价和比较。

2.先来先服务（FCFS）调度算法2.1调度原理FCFS调度算法的原理非常简单，按照进程到达的顺序为其分配CPU。

当一个进程进入就绪队列后，如果CPU空闲，则立即为其分配CPU。

如果CPU正忙，则进程进入等待队列，等待CPU空闲后再分配。

在该算法中，进程的运行时间不考虑，只考虑进程到达的时间。

2.2优点与缺点FCFS调度算法的主要优点是实现简单，无需对进程的运行时间进行估计。

但FCFS算法存在一定的缺点。

首先，长作业在短作业前面等待的时间较长，可能导致长作业的响应时间过长。

其次，如果有一个进程出现阻塞或响应时间过长，其后面的进程也会受到影响，造成整个系统的性能下降。

3.短作业优先（SJF）调度算法3.1调度原理短作业优先（SJF）调度算法是根据进程的执行时间来为其分配CPU。

当一个进程进入就绪队列后，如果其执行时间比当前正在运行的进程短，则优先为该进程分配CPU。

如果当前没有运行的进程或者当前运行的进程执行完毕，则立即为该进程分配CPU。

在该算法中，进程的到达时间不考虑，只考虑进程的执行时间。

3.2优点与缺点SJF调度算法的主要优点是可以最大程度地减少平均等待时间，提高系统的吞吐量。

短作业可以快速执行完毕，从而让更多的作业得以执行。

但SJF算法存在一定的缺点。

首先，需要对进程的执行时间有一个准确的估计，对于实时系统或动态系统来说，估计执行时间可能会有一定的误差。

其次，在长作业激增的情况下，短作业可能会一直得不到CPU的分配，造成长时间的等待。

调度算法C语言实现

调度算法C语言实现调度算法是操作系统中的重要内容之一，它决定了进程在系统中的运行方式和顺序。

本文将介绍两种常见的调度算法，先来先服务（FCFS）和最短作业优先（SJF），并用C语言实现它们。

一、先来先服务（FCFS）调度算法先来先服务（FCFS）调度算法是最简单的调度算法之一、它按照进程到达的先后顺序进行调度，即谁先到达就先执行。

实现这个算法的关键是记录进程到达的顺序和每个进程的执行时间。

下面是一个用C语言实现先来先服务调度算法的示例程序：```c#include <stdio.h>//进程控制块结构体typedef structint pid; // 进程IDint arrivalTime; // 到达时间int burstTime; // 执行时间} Process;int maiint n; // 进程数量printf("请输入进程数量：");scanf("%d", &n);//输入每个进程的到达时间和执行时间Process process[n];for (int i = 0; i < n; i++)printf("请输入进程 %d 的到达时间和执行时间：", i);scanf("%d%d", &process[i].arrivalTime,&process[i].burstTime);process[i].pid = i;}//根据到达时间排序进程for (int i = 0; i < n - 1; i++)for (int j = i + 1; j < n; j++)if (process[i].arrivalTime > process[j].arrivalTime) Process temp = process[i];process[i] = process[j];process[j] = temp;}}}//计算平均等待时间和平均周转时间float totalWaitingTime = 0; // 总等待时间float totalTurnaroundTime = 0; // 总周转时间int currentTime = 0; // 当前时间for (int i = 0; i < n; i++)if (currentTime < process[i].arrivalTime)currentTime = process[i].arrivalTime;}totalWaitingTime += currentTime - process[i].arrivalTime;totalTurnaroundTime += (currentTime + process[i].burstTime) - process[i].arrivalTime;currentTime += process[i].burstTime;}//输出结果float avgWaitingTime = totalWaitingTime / n;float avgTurnaroundTime = totalTurnaroundTime / n;printf("平均等待时间：%f\n", avgWaitingTime);printf("平均周转时间：%f\n", avgTurnaroundTime);return 0;```以上程序实现了先来先服务（FCFS）调度算法，首先根据进程的到达时间排序，然后依次执行每个进程，并计算总等待时间和总周转时间。

操作系统磁盘调度算法例题讲解

操作系统磁盘调度算法例题讲解1. 磁盘调度算法的背景和意义磁盘调度算法是操作系统中的重要组成部分，它的主要目的是优化磁盘访问，提高磁盘I/O操作的效率。

在计算机系统中，磁盘是一个重要的存储介质，它负责存储和读写数据。

然而，由于磁盘访问具有机械运动延迟和寻道时间等特性，使得磁盘I/O操作成为计算机系统中一个性能瓶颈。

为了解决这个问题，人们提出了各种各样的磁盘调度算法。

这些算法通过优化访问顺序、减少寻道时间、提高数据传输率等方式来提高磁盘I/O操作效率。

因此，深入了解和掌握不同类型的磁盘调度算法对于优化计算机系统性能具有重要意义。

2. 先来先服务（FCFS）调度算法先来先服务（First-Come, First-Served）是最简单、最直观的一种磁盘调度算法。

它按请求顺序处理I/O请求。

当一个请求到达时，在当前位置完成当前请求后再处理下一个请求。

然而，在实际应用中，FCFS存在一些问题。

首先，它无法充分利用磁盘的带宽，因为磁盘的读写头可能在处理当前请求时，其他请求已经到达。

其次，由于磁盘请求的随机性，FCFS可能导致某些请求等待时间过长。

3. 最短寻道时间优先（SSTF）调度算法最短寻道时间优先（Shortest Seek Time First）是一种基于当前位置选择下一个最近请求的调度算法。

在SSTF算法中，选择离当前位置最近的请求进行处理。

SSTF算法相对于FCFS算法来说，在减少寻道时间方面有一定的优势。

它能够充分利用磁盘带宽，并且能够减少某些请求等待时间过长的问题。

然而，SSTF算法也存在一些问题。

首先，在某些情况下，由于选择最近的请求进行处理，可能导致某些较远位置上的请求长期等待。

其次，在高负载情况下，由于大量随机访问导致寻道距离变大，SSTF 算法可能会导致饥饿现象。

4. 扫描（SCAN）调度算法扫描（SCAN）是一种按一个方向依次处理I/O请求，并在到达边界后改变方向的调度算法。

SCAN算法从一个方向开始处理请求，直到到达磁盘的边界。

几种操作系统调度算法

几种操作系统调度算法操作系统调度算法是操作系统中用于确定进程执行的顺序和优先级的一种方法。

不同的调度算法有不同的优缺点，适用于不同的场景和需求。

下面将介绍几种常见的操作系统调度算法：1.先来先服务（FCFS）调度算法:先来先服务调度算法是最简单的调度算法之一、按照进程到达的顺序进行调度，首先到达的进程先执行，在CPU空闲时执行下一个进程。

这种算法实现简单，并且公平。

但是，由于没有考虑进程的执行时间，可能会导致长作业时间的进程占用CPU资源较长时间，从而影响其他进程的响应时间。

2.短作业优先（SJF）调度算法:短作业优先调度算法是根据进程的执行时间进行排序，并按照执行时间最短的进程优先执行。

这种算法可以减少平均等待时间，提高系统的吞吐量。

然而，对于长作业时间的进程来说，等待时间会相对较长。

3.优先级调度算法:优先级调度算法是根据每个进程的优先级来决定执行顺序的。

优先级可以由用户设置或者是根据进程的重要性、紧迫程度等因素自动确定。

具有较高优先级的进程将具有更高的执行优先级。

这种算法可以根据不同情况进行灵活调度，但是如果不恰当地设置优先级，可能会导致低优先级的进程长时间等待。

4.时间片轮转（RR）调度算法:时间片轮转调度算法将一个固定的时间片分配给每个进程，当一个进程的时间片用完时，将该进程挂起，调度下一个进程运行。

这种算法可以确保每个进程获得一定的CPU时间，提高系统的公平性和响应速度。

但是，对于长时间运行的进程来说，可能会引起频繁的上下文切换，导致额外的开销。

5.多级反馈队列（MFQ）调度算法:多级反馈队列调度算法将进程队列划分为多个优先级队列，每个队列有不同的时间片大小和优先级。

新到达的进程被插入到最高优先级队列，如果进程在时间片内没有完成，则被移到下一个较低优先级队列。

这种算法可以根据进程的执行表现自动调整优先级和时间片，更好地适应动态变化的环境。

以上是几种常见的操作系统调度算法，每种算法都有其优缺点和适用场景。

进程调度模拟设计——先来先服务优先级法

进程调度模拟设计——先来先服务优先级法首先，我们来介绍先来先服务调度算法。

FCFS调度算法的原则是按照进程到达的先后顺序进行调度，即先到先执行。

具体步骤如下：1.首先，将所有等待执行的进程按照到达的时间进行排序，即按照先后顺序排列进程队列。

2.选择队列中的第一个进程执行，其余的进程处于等待状态。

3.当当前进程执行完毕或者发生阻塞时，调度器从进程队列中选择下一个进程执行。

4.重复以上步骤，直到所有进程执行完毕。

虽然FCFS调度算法的实现简单，但是存在一个明显的问题，即“饥饿问题”，即如果队列中存在一个长时间执行的进程，其他进程会一直等待，无法得到执行机会。

为了解决饥饿问题，我们引入优先级法调度算法。

优先级法调度算法基于每个进程的优先级来决定调度顺序，具体步骤如下：1.对每个进程设置一个优先级，取值范围从1到n，数值越高表示优先级越高。

2.调度器根据进程的优先级将进程排序，高优先级的进程排在前面。

3.选择优先级最高的进程执行，其余进程处于等待状态。

4.当当前进程执行完毕或者发生阻塞时，调度器从进程队列中选择下一个优先级最高的进程执行。

5.重复以上步骤，直到所有进程执行完毕。

优先级法调度算法解决了饥饿问题，使得所有进程都有机会执行。

然而，优先级法调度算法可能存在一个问题，即“优先级反转问题”。

如果一个低优先级的进程持有一个高优先级的资源，那么其他高优先级的进程就会一直等待，无法得到高优先级资源的使用权。

为了解决优先级反转问题，可以引入优先级继承机制或者抢占式调度策略。

总结起来，先来先服务调度算法按照进程到达的先后顺序进行调度，实现简单但容易导致饥饿问题；优先级法调度算法根据进程的优先级进行调度，避免了饥饿问题但可能导致优先级反转问题。

需要根据不同的应用场景和需求来选择合适的调度算法。

【操作系统】先来先服务和短作业优先算法（C语言实现）

【操作系统】先来先服务和短作业优先算法（C语⾔实现）【操作系统】先来先服务算法和短作业优先算法实现介绍:1.先来先服务 (FCFS: first come first service)如果早就绪的进程排在就绪队列的前⾯，迟就绪的进程排在就绪队列的后⾯，那么先来先服务(FCFS: first come first service)总是把当前处于就绪队列之⾸的那个进程调度到运⾏状态。

也就说，它只考虑进程进⼊就绪队列的先后，⽽不考虑它的下⼀个CPU周期的长短及其他因素。

FCFS算法简单易⾏，是⼀种⾮抢占式策略，但性能却不⼤好。

简单来说，先来先服务就是那个进程到达时间最早，那么CPU就先处理哪个进程。

2.短作业优先（SJF, Shortest Job First）对预计执⾏时间短的作业（进程）优先分派处理机。

通常后来的短作业不抢先正在执⾏的作业。

也就是说，不但要考虑进程的到达时间，还要考虑进程需要运⾏的时间。

当⼀个进程正在运⾏时，假如有其他的进程到达，那么这些到达的进程就需要按照其需要运⾏的时间长短排序，运⾏时间短的在前，运⾏时间长的在后。

3.例⼦：4.运⾏截图1.先来先服务2.短作业优先5.话不多说，直接上代码。

第⼀次写，有很多不⾜的地⽅。

希望⼤家看到可以帮忙纠正⼀下，谢谢⼤家。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define MAX 10typedef struct PCB {int id,arrive_time,service_time,start_time,finish_time; //进程id、到达时间、服务时间、开始时间、完成时间float zhouzhuan_time,daiquanzhouzhuan_time; //周转时间、带权周转时间。

只能说我的拼英。

emm，。

尴尬。

int status;}PCB;typedef enum {OK,ERROR}Status;typedef enum {FALSE,TRUE}Bool;typedef PCB datatype;typedef struct LinkQueue {int front;int rear;int length;datatype* base;}quene;int arrive[MAX]; // 记录每个作业的到达时间int service[MAX]; //记录每个作业的服务时间int num; //输⼊的进程个数quene init(){quene q_pcb;q_pcb.base = (datatype *)malloc(sizeof(datatype)*MAX);q_pcb.front = q_pcb.rear = 0;q_pcb.length = 0;return q_pcb;}Bool isFull(quene *q) {if ((q->rear + 1) % MAX == q->front) {return TRUE;}return FALSE;}Bool isEmpty(quene *q) {if (q->rear == q->front) {return TRUE;}return FALSE;}Status rudui(quene *q,datatype p){ //⼊队。

操作系统实验一先来先服务FCFS和短作业优先SJF调度算法

操作系统实验报告一[实验题目]先来先服务FCFS和短作业优先SJF调度算法[实验目的]通过本次实验，加深对进城概念的理解，进一步掌握对进城状态转变、进城调度策略及对系统性能的评价方法。

[实验内容]编程实现如下内容：1.先来先服务算法；2.短进程优先算法；3.根据调度顺序计算所有作业的平均周转时间及平均带权周转时间。

代码如下：一、先来先服务算法代码#include<stdio.h>#include<stdlib.h>/**@author*@date 2015-6-1*/typedef struct process_FCFS{float arrivetime; //到达时间float servetime; //服务时间float finishtime; //完成时间float roundtime; //周转时间float daiquantime; //带权周转时间struct process_FCFS *link; //结构体指针}FCFS;FCFS *p,*q,*head=NULL;struct process_FCFS a[100];struct process_FCFS *sortarrivetime(struct process_FCFS a[],int n) {int i,j;struct process_FCFS t;int flag;for(i=1;i<n;i++){flag=0;for(j=0;j<n-i;j++){if(a[j].arrivetime>a[j+1].arrivetime){t=a[j];a[j]=a[j+1];a[j+1]=t;flag=1;}}if(flag==0)//如果排序中没发生任何交换，则结束break;}return a;}//先来先服务算法void print(struct process_FCFS a[],int n){int i;for(i=0;i<n;i++){printf("到达时间：%f",a[i].arrivetime);printf("服务时间：%f",a[i].servetime);printf("完成时间：%f",a[i].finishtime);printf("周转时间：%f",a[i].roundtime);printf("带权周转时间：%f",a[i].daiquantime);printf("\n");}}void Fcfs(struct process_FCFS a[],int n){int i;a[0].finishtime=a[0].arrivetime+a[0].servetime;a[0].roundtime=a[0].finishtime+a[0].arrivetime;a[0].daiquantime=a[0].roundtime/a[0].servetime; for(i=0;i<n;i++){if(a[i].arrivetime<a[i-1].finishtime){a[i].finishtime=a[i-1].finishtime+a[i].servetime;a[i].roundtime=a[i].finishtime-a[i].arrivetime;a[i].daiquantime=a[i].roundtime/a[i].servetime; }else{a[i].finishtime=a[i].arrivetime+a[i].servetime;a[i].roundtime=a[i].finishtime-a[i].arrivetime;a[i].daiquantime=a[i].roundtime/a[i].servetime; }}printf("先来先服务\n");print(a,n);}void main(){int n,i;printf("请输入有几个进程\n");scanf("%d",&n);for(i=0;i<n;i++){printf("arrivetime");scanf("%f",&a[i].arrivetime);printf("servetime");scanf("%f",&a[i].servetime);}Fcfs(a,n);}二、短作业优先算法代码#include<iostream.h>#include<stdio.h>struct pcb{char pno;int come_time; //到达时间int run_time; //服务时间};float fcfs(pcb pro[],int n){struct pcb temp;int i,j,k; //time为当前时间float weight_time=0,time=0; //记录周转时间的和//temp=(pcb)malloc(sizeof(pcb));cout<<"进程调度情况如下:"<<endl;cout<<"进程号到达时间服务时间周转时间:"<<endl;//选择排序过程,按到达时间升序排列for(i=0;i<n-1;i++){k=i;for(j=i+1;j<n;j++)if(pro[k].come_time>pro[j].come_time)k=j;if(k!=i){temp=pro[i];pro[i]=pro[k];pro[k]=temp;}}for(i=0;i<n;i++){ time+=pro[i].run_time;weight_time+=(time-pro[i].come_time)/pro[i].run_time;//(time-pro[i].come_time)/pro[i].run_time为排序后第i个进程的周转时间cout<<pro[i].pno<<" "<<pro[i].come_time<<" "<<pro[i].run_time<<""<<(time-pro[i].come_time)/pro[i].run_time<<endl;}return weight_time/=n; //返回平均带权周转时间}void insert(pcb pro[],pcb pro1,int start,int end)//将一pcb类型的元素插入到有序数组中，最后还保持有序{int i=end;while((i--)>start)if(pro[i].run_time>pro1.run_time)pro[i+1]=pro[i];pro[i]=pro1;}float sjp(pcb pro[],int n){int i,first=0,count,flag[20],k,min;float time=0,weight_time=0;//调度第一个到达内存的进程for(i=1;i<n;i++){if(pro[first].come_time>pro[i].come_time) first=i;flag[i]=0;}flag[first]=1;time=(float)pro[first].run_time;weight_time=1;cout<<pro[first].pno<<" "<<pro[first].come_time<<" "<<pro[first].run_time<<" "<<weight_time<<endl;//pro_temp[0]=pro[first];count=n-1;while(count){k=0;min=32767; //设置一个较大的阈值，for(i=0;i<n;i++) //找到一个未被访问的，作业较短的且已经到达内存的作业调度if((i!=first)&&(flag[i]==0)&&(time>=pro[i].come_time)&&(min>pro[i]. run_time)){k=i;min=pro[i].run_time;}flag[k]=1; //访问后置标记为访问time+=pro[k].run_time;weight_time+=(time-pro[k].come_time)/pro[k].run_time;cout<<pro[k].pno<<" "<<pro[k].come_time<<" "<<pro[k].run_time<<""<<(time-pro[k].come_time)/pro[k].run_time<<endl;count--; //每调度一个作业，count减1}return weight_time/=n;}void main(){pcb pro[5]={{'C',2,5},{'A',0,4},{'B',1,3},{'D',3,2},{'E',4,4}};cout<<fcfs(pro,5)<<endl;cout<<sjp(pro,5)<<endl;}[实验结果]（抓图）先来先服务算法截图短作业优先截图[心得体会]1、通过实验，我加深了对进程的了解2、了解了先来先服务算法和短作业算法的特征和区别。

先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法_实验报告材料

先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法_实验报告材料一、实验目的本实验的目的是通过编写程序模拟先来先服务(FCFS)和短作业优先(SJF)进程调度算法，并对其效果进行评估，从而对两种算法有一个更直观的认识。

二、实验原理2. 短作业优先(Shortest-Job-First, SJF)进程调度算法：根据进程的执行时间进行调度，选择执行时间最短的进程先执行。

三、实验步骤1. 设计进程类Process，包含进程名称、到达时间、执行时间等属性，并重载比较运算符以便后续排序。

2. 设计FCFS调度算法函数fcfs_scheduling，实现进程按照先来先服务的规则进行调度。

3. 设计SJF调度算法函数sjf_scheduling，实现进程按照执行时间最短的规则进行调度。

4. 编写主函数，分别调用fcfs_scheduling和sjf_scheduling函数，并根据实际情况输出结果，比较两种算法的效果。

四、实验结果与分析1.输入样例：进程A：到达时间0，执行时间3进程B：到达时间1，执行时间4进程C：到达时间2，执行时间2进程D：到达时间4，执行时间12.输出结果：FCFS调度结果：A->B->C->D，平均等待时间为(0+3+7+9)/4=4.75SJF调度结果：A->C->B->D，平均等待时间为(0+1+3+6)/4=2.53.结果分析：从结果可以看出，短作业优先(SJF)进程调度算法能够更好地减少进程的等待时间，因为它根据进程的执行时间进行调度，优先执行执行时间较短的进程。

与之相比，先来先服务(FCFS)进程调度算法无法对不同进程的执行时间进行判断，可能导致执行时间较短的进程等待时间长。

五、实验总结通过本次实验，我对先来先服务(FCFS)和短作业优先(SJF)进程调度算法有了更深入的了解。

先来先服务(FCFS)算法简单直观，但无法保证最优解；短作业优先(SJF)算法可以减少进程的等待时间，但需要预知每个进程的执行时间。

【计算机专业】操作系统先来先服务算法详解

【计算机专业】操作系统先来先服务算法详解设计一个按先来先服务调度的算法提示：（1）假设系统中有5个进程，每个进程由一个进程控制块（PCB）来标识。

进程控制块内容如图1-1所示。

进程名即进程标识。

链接指针：按照进程到达系统的时间将处于就绪状态的进程连接成衣个就绪队列。

指针指出下一个到达进程的进程控制块首地址。

最后一个进程的链接指针为NULL。

估计运行时间：可由设计者任意指定一个时间值。

到达时间：进程创建时的系统时间或由用户指定。

调度时，总是选择到达时间最早的进程。

进程状态：为简单起见，这里假定进程有两种状态：就绪和完成。

并假定进程一创建就处于就绪状态，用R表示。

当一个进程运行结束时，就将其设置成完成态，用C表示。

（2）设置一个队首指针head，用来指出最先进入系统的进程。

各就绪进程通过链接指针连在一起。

（3）处理机调度时总是选择队首指针指向的进程投入运行。

由于本实验是模拟实验，所以对被选中进程并不实际启动运行，而只是执行：估计运行时间减1。

用这个操作来模拟进程的一次运行，而且省去进程的现场保护和现场恢复工作。

（4）在所设计的程序中应有显示或打印语句，能显示或打印正运行进程的进程名、已运行时间、还剩时间、就绪队列中的进程等。

所有进程运行完成时，给出各进程的周转时间和平均周转时间。

/****************************************************************************** ************** 实验一先来先服务算法模拟程序* writen by daysky* 2007-11-19******************************************************************************** *************/#include <iostream>#include <list>#include <string>#include <fstream>using namespace std;//控制块结构体struct PCB{char name;//进程名PCB *next;//链接指针int reach_time;//到达时间int left_time;//估计运行时间int begin_time;char status;//R就绪c完成PCB();PCB(char aname,int areach_time,int aleft_time,int abegin_time=-1,char astatus='R',PCB *anext=NULL);PCB(const PCB &from);};PCB:CB(){next=NULL;reach_time = -1;left_time = -1;begin_time = -1;status = 'R';}PCB:CB(char aname,int areach_time,int aleft_time,int abegin_time,char astatus,PCB *anext){name = aname;reach_time = areach_time;left_time = aleft_time;begin_time = abegin_time;status = astatus;next = anext;}PCB:CB(const PCB &from){name = ;next = NULL;reach_time = from.reach_time;left_time = from.left_time;begin_time = -1;status = 'R';}/*** 先来先服务类**/class FirstServe{private:int systime;//系统时间list<CB *> *ready_list,*all_task;// 就绪队列所有任务int together_time;ofstream fout;public:FirstServe();FirstServe(list<CB *> *a_all_task,const char *logfile);bool run();void check_task();void run_ready();void print_ready();~FirstServe();};FirstServe::FirstServe(){systime=0;together_time = 0;ready_list=new list<CB *>();all_task=new list<CB *>();}FirstServe::FirstServe(list<CB *> *a_all_task,const char *logfile){systime=0;together_time = 0;ready_list = new list<CB *>();all_task = a_all_task;fout.open(logfile,ios::trunc);}//服务执行总调度bool FirstServe::run(){int num = all_task->size();while(ready_list->empty()){//添加新进程,同时从所有队列中删除刚添加的进程check_task();systime++;//运行直到有任务}do{//打印就绪队列print_ready();//执行就绪队列run_ready();systime++;check_task();}while(!ready_list->empty());//打印平均周转时间fout << "平均周转时间为:" << together_time/num << "!" << endl; return true;}//检查到达的任务，添加到就绪队列的尾部void FirstServe::check_task(){PCB *current;list<CB *>::iterator it;it = all_task->begin();//这里用循环处理，因为可能有多个同时到达的任务while(it!=all_task->end()){current=(*it);if(current->reach_time==systime){PCB *a_pcb = new PCB(*current);//复制进程信息a_pcb->status = 'R';ready_list->push_back(a_pcb);//添加在就绪队列的尾部it = all_task->erase(it); //从所有任务中删除这个任务fout << "进程" << a_pcb->name << "在时刻:" << systime << "进入就绪队列!" << endl;}elseit++;}}//执行就绪队列，运行队列的第一个进程void FirstServe::run_ready(){if(ready_list->empty()) return;//就绪队列为空就不执行,否则PCB *front = ready_list->front();if(front->begin_time == -1)//进程第一次运行，设置运行起始时间front->begin_time = systime;front->left_time --;//执行一次，估计时间减一fout << "进程" << front->name << "执行在时刻:" << systime << "!" << endl;fout << "进程" << front->name << "已运行时间:" << (systime-front->begin_time+1)<< "!" << endl;fout << "进程" << front->name << "还剩时间为:" << front->left_time << "!" << endl;//当进程完成，改变进程的状态if(front->left_time == 0){front->status = 'C';//打印并计算周转时间,systime-1为完成时间fout << "进程" << front->name << "在时刻:" << systime << "结束!" << endl;int a_time = systime-1-front->reach_time;together_time += a_time;fout << "进程" << front->name << "的周转时间为:" << a_time << "!" <<endl;ready_list->pop_front();//删除第一个元素}}void FirstServe::print_ready(){fout << "就绪队列中的进程有：";list<CB *>::iterator it=ready_list->begin();while(it!=ready_list->end()){fout << (*it)->name << "、";it++;}fout << endl;}FirstServe::~FirstServe(){fout.close();}int main(){PCB *a_pcb[5];list<CB *> *all_task=new list<CB *>();cout << "正在初始化........" << endl;//五个进程的到达时间各不相同a_pcb[0] = new PCB('A',9,10);a_pcb[1] = new PCB('B',1,30);a_pcb[2] = new PCB('C',3,25);a_pcb[3] = new PCB('D',5,40);a_pcb[4] = new PCB('E',2,33);for(int i=0;i<5;i++){all_task->push_back(a_pcb);}FirstServe fs(all_task,"fcfs_log.txt");cout << "正在执行........" << endl;fs.run();cout << "执行完毕！" << endl;return 0;}。

先来先服务算法课程设计

先来先服务算法课程设计一、选题背景和意义先来先服务算法是计算机科学中的一种基本算法，它是操作系统和调度领域中最简单的一种调度算法。

在操作系统中，进程需要按照某种方式进行排队等待执行。

而先来先服务算法就是根据进程到达的时间顺序，按照先来后到的原则进行排队，并依次执行。

本文将对该算法进行课程设计。

二、课程设计目标本课程设计旨在让学生通过实践掌握先来先服务算法的基本概念和实现方法，了解该算法在实际应用中的优缺点，并能够使用C语言编写出相应的程序。

三、教学内容1. 先来先服务算法原理及其应用场景2. 先来先服务算法流程图3. 先来先服务算法C语言实现4. 先来先服务算法优缺点分析5. 实验与结果分析四、教学过程1. 先来先服务算法原理及其应用场景首先，讲解什么是“进程”，即程序在计算机上运行时所需的资源集合。

然后介绍“进程调度”，即操作系统如何管理并调度多个进程。

接着，介绍“调度策略”，即操作系统在多个进程之间进行选择时所采用的规则。

其中，先来先服务算法是最简单的一种调度策略，它按照进程到达的时间顺序进行排队，并依次执行。

最后，讲解先来先服务算法的应用场景，如操作系统中的进程调度、网络传输中的数据包处理等。

2. 先来先服务算法流程图通过流程图展示先来先服务算法的执行过程，包括进程到达、就绪队列排队、CPU执行等环节。

3. 先来先服务算法C语言实现通过编写C语言程序实现先来先服务算法。

首先定义进程结构体，并在主函数中输入每个进程的到达时间和需要执行时间。

然后按照到达时间排序，并依次执行每个进程。

4. 先来先服务算法优缺点分析讲解先来先服务算法的优点和缺点。

其中，优点包括简单易懂、公平性高等；缺点则包括容易造成“饥饿”现象、无法适应不同类型任务等。

5. 实验与结果分析通过编写测试数据并运行程序，观察结果并进行分析。

可以通过修改测试数据或调整程序代码，观察不同情况下程序运行结果的变化。

五、教学评估通过考察学生对先来先服务算法的理解和掌握情况，包括理论知识、程序设计能力和实验结果分析能力等方面进行评估。

fcfs算法课程设计

fcfs算法课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解FCFS（先来先服务）算法的基本原理，掌握其特点和适用场景；2. 学生能运用FCFS算法解决简单的排队问题，并描述其执行过程；3. 学生了解FCFS算法在计算机操作系统中的应用，如进程调度、作业调度等。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的FCFS算法程序，实现排队功能；2. 学生能够分析FCFS算法的时间复杂度和空间复杂度，评估其性能；3. 学生能够通过案例研究，总结FCFS算法在实际应用中的优势和局限性。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机算法的兴趣和热情，激发他们主动探究的精神；2. 培养学生团队合作意识，学会在小组讨论中分享观点，倾听他人意见；3. 培养学生具备良好的算法素养，认识到算法在解决实际问题中的重要作用。

课程性质：本课程为计算机科学领域的基础课程，旨在帮助学生掌握FCFS算法的基本概念和应用。

学生特点：本课程针对初中年级学生，他们对计算机有一定了解，具备基本的编程能力，对新鲜事物充满好奇心。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，通过生动的案例和实际操作，引导学生掌握FCFS算法的知识点。

在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励他们提出问题、解决问题，培养创新思维和动手能力。

同时，注重情感态度价值观的培养，使学生在学习过程中形成良好的学习习惯和价值观。

通过分解课程目标为具体学习成果，为教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 引入：通过生活实例（如银行排队、食堂打饭等）引出排队问题的普遍性，激发学生对FCFS算法的兴趣。

2. 理论知识：a. FCFS算法基本概念：介绍什么是FCFS算法，以及它的基本原理。

b. FCFS算法适用场景：分析FCFS算法在各种实际场景中的应用，如进程调度、作业调度等。

c. FCFS算法优缺点：讨论FCFS算法的优势和局限性，以及如何改进其性能。

3. 实践操作：a. 编程实现FCFS算法：指导学生使用编程语言（如Python）实现一个简单的FCFS排队程序。