短作业优先调度算法 (1)

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操作系统短作业优先调度算法1

操作系统短作业优先调度算法1

操作系统短作业优先调度算法1操作系统实验题⽬:实现⾮抢占式短作业优先调度算法要求:1.系统共有100个随机到达的作业。

要求为每个作业设定到达时间和需要运⾏的时间。

2.按照短作业优先进⾏调度,直到所有作业完成。

3.计算每个作业的周转时间,计算平均周转时间。

提交报告1.实验报告打印稿(参照学校有关报告格式)。

2.刻录⼀张光盘。

光盘内容:⽤学号+姓名为每个同学建⽴⽬录,⽂件包括报告的电⼦版,程序源代码。

⼀、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。

短作业优先调度算法例题详解

短作业优先调度算法例题详解

短作业优先调度算法例题详解短作业优先调度算法例题详解什么是短作业优先调度算法?短作业优先调度算法是一种常见的进程调度算法,它的主要思想是优先调度执行当前剩余运行时间最短的作业。

在这种算法下,长时间作业的响应时间会相对较长,但是短时间作业的响应时间会更短。

算法原理短作业优先调度算法的原理是按照作业的执行时间来进行调度,优先选择执行时间较短的作业。

当一个作业到达时,操作系统会检查作业的执行时间,并将其与已有作业的执行时间进行比较,选择执行时间最短的作业进行调度。

算法实现以下是一个简单的短作业优先调度算法的例子:1.输入作业的数量和每个作业的执行时间。

2.按照作业的执行时间对作业进行排序,从执行时间最短的作业开始执行。

3.执行作业直到所有作业执行完毕。

例题解析假设有三个作业需要执行,它们的执行时间分别为5、2和8。

使用短作业优先调度算法对这些作业进行调度。

1.首先,按照作业的执行时间对作业进行排序,排序后的顺序为2、5和8。

2.执行时间最短的作业是2,因此首先执行该作业,剩下的两个作业的执行时间分别为5和8。

3.接下来,执行时间较短的作业是5,执行该作业后,剩下的作业的执行时间为8。

4.最后,执行剩下的唯一一个作业,执行时间为8。

根据以上步骤,最终的作业执行顺序为2、5和8。

优缺点分析短作业优先调度算法的优点是能够最大程度地缩短短时间作业的响应时间,提高系统的吞吐量。

然而,这种算法容易造成长时间作业的等待时间过长,可能会导致长时间作业的执行效率较低。

总结短作业优先调度算法是一种常见的进程调度算法,其核心原理是选择执行时间最短的作业进行调度。

通过对作业的排序和执行,可以最大程度地减少短时间作业的响应时间。

然而,这种算法也存在一些问题,如可能会导致长时间作业的等待时间过长。

因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的调度算法。

算法的应用场景短作业优先调度算法适用于作业的执行时间差异较大的情况。

在这种情况下,短时间作业可以迅速得到执行,提高系统的响应速度。

操作系统短作业优先进程调度算法

操作系统短作业优先进程调度算法

操作系统短作业优先进程调度算法操作系统中的进程调度算法是指决定哪个进程在一些时间点被执行的规则和策略。

短作业优先(SJF)是一种常见的进程调度算法,它根据进程的执行时间来安排执行顺序。

短作业优先算法的思想是,优先调度执行所需执行时间最短的进程,以最大程度地减少平均等待时间和周转时间。

这个算法适合用于处理那些执行时间相对较短的任务。

SJF算法可以按两种方式实现:非抢占和抢占。

非抢占式短作业优先调度算法是指一旦一个进程开始执行,就不能被中断或抢占,直到它完成或由于其中一种原因被阻塞。

抢占式短作业优先调度算法是指一个新到达的进程可以抢占正在执行的进程,如果新到达的进程的执行时间比当前正在执行的进程更短。

对于非抢占式短作业优先调度算法,可以使用一个队列来保存进程,并通过比较它们的执行时间来确定下一个要执行的进程。

具体实现如下:1.首先,将所有待处理的进程添加到队列中。

2.对队列中的进程按照执行时间进行排序,按照从短到长的顺序执行。

3.执行每个进程直到完成,然后将其从队列中移除。

4.重复步骤3,直到所有进程都执行完成。

对于抢占式短作业优先调度算法,可以使用一个就绪队列和一个运行队列来实现。

就绪队列用于保存已到达但尚未执行的进程,而运行队列是当前正在运行的进程。

具体实现如下:1.首先,将所有到达的进程添加到就绪队列中,按照到达时间进行排序。

2.从就绪队列中选择执行时间最短的进程,并将其添加到运行队列中。

3.执行运行队列中的进程直到完成或被抢占。

4.如果有新的进程到达,将其加入到就绪队列中。

5.如果当前运行的进程被抢占,将其放回就绪队列中,并选择一个新的执行时间最短的进程来执行。

6.重复步骤3至5,直到所有进程都完成。

非抢占式短作业优先调度算法可以保证最短平均等待时间和周转时间,但存在一个问题,即长作业会被无限期地推迟。

为了解决这个问题,可以使用抢占式短作业优先调度算法,但这也会导致较多的上下文切换。

因此,根据具体情况和需求,可以选择适合的算法来实现进程调度。

调度算法C语言实现

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。

操作系统常用调度算法

操作系统常用调度算法

操作系统常⽤调度算法在操作系统中存在多种调度算法,其中有的调度算法适⽤于作业调度,有的调度算法适⽤于进程调度,有的调度算法两者都适⽤。

下⾯介绍⼏种常⽤的调度算法。

先来先服务(FCFS)调度算法FCFS调度算法是⼀种最简单的调度算法,该调度算法既可以⽤于作业调度也可以⽤于进程调度。

在作业调度中,算法每次从后备作业队列中选择最先进⼊该队列的⼀个或⼏个作业,将它们调⼊内存,分配必要的资源,创建进程并放⼊就绪队列。

在进程调度中,FCFS调度算法每次从就绪队列中选择最先进⼊该队列的进程,将处理机分配给它,使之投⼊运⾏,直到完成或因某种原因⽽阻塞时才释放处理机。

下⾯通过⼀个实例来说明FCFS调度算法的性能。

假设系统中有4个作业,它们的提交时间分别是8、8.4、8.8、9,运⾏时间依次是2、1、0.5、0.2,系统⾤⽤FCFS调度算法,这组作业的平均等待时间、平均周转时间和平均带权周转时间见表2-3。

表2-3 FCFS调度算法的性能作业号提交时间运⾏时间开始时间等待时间完成时间周转时间带权周转时间18280102128.4110 1.611 2.6 2.638.80.511 2.211.5 2.7 5.4490.211.5 2.511.7 2.713.5平均等待时间 t = (0+1.6+2.2+2.5)/4=1.575平均周转时间 T = (2+2.6+2.7+2.7)/4=2.5平均带权周转时间 W = (1+2.6+5.牡13.5)/4=5.625FCFS调度算法属于不可剥夺算法。

从表⾯上看,它对所有作业都是公平的,但若⼀个长作业先到达系统,就会使后⾯许多短作业等待很长时间,因此它不能作为分时系统和实时系统的主要调度策略。

但它常被结合在其他调度策略中使⽤。

例如,在使⽤优先级作为调度策略的系统中,往往对多个具有相同优先级的进程按FCFS原则处理。

FCFS调度算法的特点是算法简单,但效率低;对长作业⽐较有利,但对短作业不利(相对SJF和⾼响应⽐);有利于CPU繁忙型作业,⽽不利于I/O繁忙型作业。

实验一 处理机调度实验报告

实验一 处理机调度实验报告

实验一处理机调度实验报告一、实验目的处理机调度是操作系统中的一个重要组成部分,其目的是合理地分配处理机资源,以提高系统的性能和效率。

本次实验的主要目的是通过模拟处理机调度算法,深入理解不同调度算法的工作原理和性能特点,并能够对它们进行比较和分析。

二、实验环境本次实验使用了以下软件和工具:1、操作系统:Windows 102、编程语言:Python3、开发环境:PyCharm三、实验内容1、先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务调度算法按照作业或进程到达的先后顺序进行调度。

即先到达的作业或进程先得到处理机的服务。

2、短作业优先(SJF)调度算法短作业优先调度算法优先调度运行时间短的作业或进程。

在实现过程中,需要对作业或进程的运行时间进行预测或已知。

3、高响应比优先(HRRN)调度算法高响应比优先调度算法综合考虑作业或进程的等待时间和运行时间。

响应比的计算公式为:响应比=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间。

4、时间片轮转(RR)调度算法时间片轮转调度算法将处理机的时间分成固定大小的时间片,每个作业或进程在一个时间片内运行,当时间片用完后,切换到下一个作业或进程。

四、实验步骤1、设计数据结构为了表示作业或进程,设计了一个包含作业或进程 ID、到达时间、运行时间和等待时间等属性的数据结构。

2、实现调度算法分别实现了上述四种调度算法。

在实现过程中,根据算法的特点进行相应的处理和计算。

3、模拟调度过程创建一组作业或进程,并按照不同的调度算法进行调度。

在调度过程中,更新作业或进程的状态和相关时间参数。

4、计算性能指标计算了平均周转时间和平均带权周转时间等性能指标,用于评估不同调度算法的性能。

五、实验结果与分析1、先来先服务(FCFS)调度算法平均周转时间:通过计算所有作业或进程的周转时间之和除以作业或进程的数量,得到平均周转时间。

在 FCFS 算法中,由于按照到达顺序进行调度,可能会导致长作业或进程长时间占用处理机,从而使平均周转时间较长。

短作业优先调度算法例题详解

短作业优先调度算法例题详解

短作业优先调度算法例题详解摘要:短作业优先调度算法例题详解1.短作业优先调度算法简介2.短作业优先调度算法例题讲解a.题目描述b.解题思路c.算法流程d.运行结果与分析3.总结与拓展正文:短作业优先调度算法例题详解短作业优先调度算法(Shortest Job First, SJF)是一种常见的作业调度算法,它的基本原则是优先处理执行时间最短的作业。

这种算法旨在降低作业的平均等待时间,从而提高系统吞吐量。

接下来,我们将通过一个具体的例题来讲解短作业优先调度算法的应用。

**例题讲解**题目描述:设有四个作业,它们的执行时间分别为3、4、2 和5。

现采用短作业优先调度算法,请问各个作业的执行顺序及完成时间。

解题思路:1.按照作业执行时间从小到大排序,得到作业顺序为2、3、4、5。

2.按照排序后的作业顺序执行,计算各个作业的完成时间。

算法流程:1.读取题目,获取作业列表和执行时间。

2.对作业执行时间进行降序排序。

3.根据排序后的作业顺序,计算每个作业的完成时间。

运行结果与分析:按照短作业优先调度算法,作业的执行顺序为2、3、4、5,各个作业的完成时间分别为:- 作业1(执行时间3):立即执行,完成时间为3。

- 作业2(执行时间2):等待作业1 完成后,立即执行,完成时间为5。

- 作业3(执行时间4):等待作业1 和作业2 完成后,立即执行,完成时间为9。

- 作业4(执行时间5):等待作业1、作业2 和作业3 完成后,立即执行,完成时间为14。

通过以上分析,我们可以发现,采用短作业优先调度算法,可以有效降低作业的平均等待时间,提高系统吞吐量。

总结与拓展:短作业优先调度算法是一种简单有效的作业调度策略,可以降低作业的平均等待时间。

然而,在实际应用中,还需要根据具体场景选择合适的调度算法,例如优先级调度、时间片轮转等。

sjf算法例题详解(一)

sjf算法例题详解(一)

sjf算法例题详解(一)SJF算法例题1. 什么是SJF算法?•SJF算法(Shortest Job First,短作业优先算法)是一种操作系统调度算法。

•它的原则是按照作业的执行时间来进行调度,执行时间短的作业会被优先调度执行。

•SJF算法适用于一些具有明确执行时间的作业,能够提高作业的响应速度和系统的整体利用率。

2. SJF算法的例题考虑以下作业列表及其执行时间:作业列表:[A, B, C, D]执行时间:[5, 3, 8, 2]3. 算法过程按照SJF算法的原则,我们需要对作业列表进行排序,排序的依据是作业的执行时间。

排序后的作业列表如下:作业列表:[D, B, A, C]执行时间:[2, 3, 5, 8]4. 执行顺序根据排序后的作业列表,我们按照顺序执行作业。

执行顺序为:D -> B -> A -> C5. 算法优势SJF算法的优势在于能够减少作业的等待时间和响应时间,提高系统的整体效率。

6. 算法局限性SJF算法的局限性在于对作业的执行时间需求较高,如果无法准确估计作业的执行时间,可能会导致调度不准确。

7. 结论SJF算法是一种高效的操作系统调度算法,适用于有明确执行时间的作业。

它能够提高作业的响应速度和系统的整体利用率,但对作业的执行时间估计要求较高。

在实际应用中,可以根据任务的执行时间情况选择合适的调度算法以提高系统性能。

以上是对SJF算法例题的详细解释,希望能够对读者有所帮助。

SJF算法例题1. 什么是SJF算法?•SJF算法(Shortest Job First,短作业优先算法)是一种操作系统调度算法。

•它的原则是按照作业的执行时间来进行调度,执行时间短的作业会被优先调度执行。

•SJF算法适用于一些具有明确执行时间的作业,能够提高作业的响应速度和系统的整体利用率。

2. SJF算法的例题考虑以下作业列表及其执行时间:•作业列表:[A, B, C, D]•执行时间:[5, 3, 8, 2]3. 算法过程按照SJF算法的原则,我们需要对作业列表进行排序,排序的依据是作业的执行时间。

作业调度算法先来先服务算法短作业算法页

作业调度算法先来先服务算法短作业算法页

作业调度算法: 先来先服务算法、短作业优先算法引言在计算机操作系统中,作业调度算法是一种重要的技术,用于管理和调度计算机系统中的作业。

作业调度算法决定了如何分配计算机资源,以便最大化系统的效率和吞吐量。

本文将介绍两种常见的作业调度算法:先来先服务算法(First Come First Serve,FCFS)和短作业优先算法(Shortest Job First,SJF)。

先来先服务算法(FCFS)先来先服务算法是最简单的作业调度算法之一。

按照作业提交的顺序进行调度,先提交的作业先执行,后提交的作业则等待。

这种调度算法不考虑作业的执行时间或优先级,只根据作业提交的先后顺序来进行调度。

算法流程1.将作业按照提交的先后顺序排列。

2.按照排列顺序执行作业。

优点•算法实现简单,易于理解和实现。

•适用于短作业或者作业提交顺序代表了作业的优先级的情况。

缺点•短作业可能因为长作业的存在而等待时间过长,导致响应时间较长。

•不考虑作业执行时间,可能导致平均等待时间和平均周转时间较长。

•无法适应不同作业的执行时间需求。

短作业优先算法(SJF)短作业优先算法是一种将作业按照执行时间长度进行排序的作业调度算法。

在短作业优先算法中,最短执行时间的作业先执行,以此类推。

该算法可以最大程度地减少作业的等待时间和周转时间。

算法流程1.将作业按照执行时间长度从短到长进行排序。

2.按照排列顺序执行作业。

优点•可以最大程度地减少作业的等待时间和周转时间。

•适用于短作业和长作业相互混合的情况。

缺点•难以准确估计作业的执行时间,可能导致长作业等待时间过长。

•需要预先知道作业的执行时间长度才能进行排序。

•不适用于长作业占主导地位的情况。

性能对比与选择先来先服务算法和短作业优先算法都有其优点和缺点。

选择合适的算法取决于具体的应用场景和需求。

•如果作业都很短,并且没有严格的截止时间要求,先来先服务算法可以简单高效地满足需求。

•如果作业的执行时间非常重要,并且具有较严格的截止时间要求,短作业优先算法可以最大程度地减少作业的等待时间和周转时间。

计算机操作系统大题整理

计算机操作系统大题整理

四、应用题(每小题8分,共40分)1.在一单道批处理系统中,一组作业的提交时间和运行时间见下表所示。

作业提交时间运行时间1 8.0 1.02 8.5 0.53 9.0 0.24 9.1 0.1计算以下二种作业调度算法的平均周转时间T和平均带权周转时间W。

先来先服务调度算法。

(2)短作业优先调度算法。

2.考虑某个系统在某时刻的状态如下表所示。

Allocation Max AvailableABCDABCD1520P0 00120012P1 10001750P2 13542356P3 00140656使用银行家算法回答下面的问题:(1)求Need矩阵。

(2)系统是否处于安全状态?如安全,请给出一个安全序列。

(3)如果进程P1发来一个请求(0,4,2,0),这个请求能否立刻被满足?如安全,请给出一个安全序列。

(2) 安全,安全序例为:P0,P2,P1,P3……(3分)(3)能立刻被满足,满足的安全序列为:P0,P2,P1,P3……(3分)3.桌子上有一只盘子,每次只能向其中放入一只水果。

爸爸专向盘子中放苹果,妈妈专向盘子中放桔子,儿子专等吃盘子中的桔子,女儿专等吃盘子中的苹果。

只有盘子为空时,爸爸或妈妈就可向盘子中放一只水果;仅当盘子中有自己需要的水果时,儿子或女儿可以从盘子中取出。

用信号量机制解决该问题。

答:在本题中,应设置三个信号量S、So、Sa,信号量S表示盘子是否为空,其初值为l;信号量So表示盘中是否有桔子,其初值为0;信号量Sa表示盘中是否有苹果,其初值为0。

(2分)father(){ 。

while(1) { 。

P(S); 。

放苹果。

V(Sa); 。

}} 。

mather(){。

while(1) { 。

P(S); 。

放苹果。

V(So);。

}} 。

son(){ 。

while(1) { 。

P(So); 。

从盘中取出桔子; 。

V(S); 。

吃桔子; 。

}。

} 。

daughter(){ 。

while(1) { 。

作业调度算法(先来先服务算法,短作业算法)

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:E31314037一、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 )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;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");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 )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】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。

常用的进程调度算法

常用的进程调度算法

常用的进程调度算法
常用的进程调度算法有:
1. 先来先服务(FCFS):按照进程到达的顺序进行调度,先
到达的进程先执行。

2. 短作业优先(SJF):按照进程执行时间的长短进行调度,
先执行执行时间短的进程。

3. 优先级调度:每个进程都有一个优先级,按照优先级进行调度,优先级高的先执行。

4. 轮转调度(RR):按照进程到达的顺序进行调度,每个进
程执行一个时间片(时间片大小可以设定),然后进行切换。

5. 多级反馈队列调度:将进程分为多个队列,每个队列具有不同的优先级,每个队列都按照先来先服务的原则进行调度,当一个进程运行时间超过一个时间片时,将其放入下一个优先级更低的队列中。

6. 最短剩余时间优先(SRTF):在短作业优先算法的基础上,每次发生进程切换时,都会比较剩余运行时间,优先执行剩余时间最短的进程。

7. 最高响应比优先(HRRN):按照响应比(等待时间+执行
时间/执行时间)进行调度,响应比越高,优先级越高。

8. 最早截止时间优先(EDF):按照进程的截止时间进行调度,优先执行截止时间最早的进程。

这些算法适用于不同的场景和需求,可以根据具体的情况选择合适的调度算法来提高系统性能。

最短作业优先调度算法

最短作业优先调度算法

最短作业优先调度算法一、前言最短作业优先调度算法(Shortest Job First,简称SJF)是一种常见的进程调度算法,主要用于处理多个进程同时请求资源的情况。

SJF算法的核心思想是优先调度执行时间最短的进程,以提高系统的响应速度和效率。

二、SJF算法的原理SJF算法是一种非抢占式调度算法,即一旦一个进程被分配到CPU上运行,它将一直运行直到完成或者被阻塞。

该算法基于每个进程的执行时间来进行排序,并按照顺序依次执行。

三、SJF算法的实现1. 首先需要获取所有待调度进程的执行时间,并按照从小到大的顺序进行排序。

2. 将排序后的进程依次加入就绪队列中。

3. 从就绪队列中选择执行时间最短的进程,并将其分配给CPU进行运行。

4. 如果该进程在运行过程中发生阻塞,则将其移到阻塞队列中等待唤醒。

5. 当一个进程完成时,检查就绪队列中是否还有未完成的进程,如果有,则重复步骤3;否则结束调度。

四、SJF算法存在的问题1. SJF算法假设能够准确地知道每个进程的执行时间,但实际上这是很难做到的。

如果估算不准,可能会导致进程等待时间过长或者资源浪费。

2. SJF算法容易出现“饥饿”现象,即某些进程由于执行时间较长而一直无法被调度执行。

3. SJF算法可能会导致运行时间较短的进程优先级过高,而忽略了其他因素如优先级、进程类型等。

五、SJF算法的改进针对SJF算法存在的问题,可以采取以下措施进行改进:1. 引入抢占式调度机制,在某些情况下可以强制中断正在运行的进程,并将CPU分配给更紧急的任务。

2. 采用动态优先级调度策略,将每个进程的优先级根据其等待时间进行动态调整。

当一个进程等待时间越长时,其优先级越高。

3. 综合考虑多种因素来确定每个进程的优先级。

除了执行时间外,还应考虑其他因素如I/O操作、内存需求、用户优先级等。

六、总结SJF算法是一种简单有效的调度算法,在处理大量短作业请求时具有较好的性能表现。

但是,由于其存在的问题,需要根据实际情况进行合理的改进和调整,以提高系统的性能和稳定性。

作业调度之最短作业优先算法5例题解析

作业调度之最短作业优先算法5例题解析

作业调度之最短作业优先算法5例题解析例题一、某系统采用不能移动已在主存储器中作业的可变分区方式管理主存储器,现有供用户使用的主存空间100K,系统配有4台磁带机,有一批作业见下表:作业序号进输入井时间要求计算时间需要主存容量申请磁带机数110:0025分钟15K2台210:2030分钟60K1台310:3010分钟50K3台410:3520分钟10K2台510:4015分钟30K2台按计算时间最短者优先算法如下表:我的解释:系统首先装入1、2、4,但1结束时4沿未到达,因此先执行2;2执行完毕后,资源可以分配给3或5,考虑5的时间短优先分配5并执行,执行完5后,主存中只有4已就绪并等待执行,因此开始执行4,执行4的同时系统会将作业3装入主存,最后自然执行作业3;因此最后的顺序是:1\2\5\4\3作业序号进输入井时间进入主存时间开始计算时间结束计算时间周转时间解释110:0010:1010:00102525此时输入井中只有一个作业且满足资源要求,因此被选中运行。

2102010:2010:2510:5535作业2到达输入井,满足资源要求,装入主存,等到作业1运行完毕进入运行。

510:4010:5510:5511:1030由于作业3要求主存空间无法满足,因此作业4先行一步装入主存,当作业2让出处理器的同时,作业5满足资源要求进入主存就绪。

根据算法作业5先进入处理器运行最后作业3装入主存并运行平均周转时间:(25+35+30+55+70/5=43分钟 [分析]解答本题时应注意如下几个问题:第一,系统采用的是多道程序设计技术,但没有限定并行工作的道数,因此, 只要当前尚未分配的资源可以满足在输入井中等待的某些作业的要求时,作业 调度可以按照给定的算法从中选择一个或多个作业装人主存储器;第二,采用可变分区方式管理主存储器,但没给出主存空间的分配算法,因而,只要有合适的空间就可分配,题中还规定可用移动技术来合并分散的空闲区; 第三,对磁带机采用静态分配;第四,进程调度采用可抢占的最高优先级调度算法,即对已被装人主存储器的作业而言优先级高的作业可抢占处理器执行;第五,虽然作业需要使用磁带机,但题意中已提示忽略磁带机和调度所花的时问,所以,解题时不必考虑外围设备的启动二八D 中断等复杂情况,只需把它们当作纯计算型的作业; 第六,由于没有规定什么时候开始进行作业调度,故在一般情况下只要输入井中有等待处理的作业就可按选定的算法去选择满足必要条件的作业。

调度算法之最短作业优先算法

调度算法之最短作业优先算法

调度算法之最短作业优先算法最短作业优先算法⼜叫做短进程优先算法写此博⽂⽬的:1.⽅便⾃⼰复习2.给正在学习此算法的⼈⼀点参考单道(⼀次只能运⾏⼀个进程)分析:先将进程按照到达时间升序排序,第⼀个进程到达的时候不等待,直接运⾏,因为他是第⼀个到达的进程,在他之前没有进程在运⾏,当有进程到达但是有其他进程在运⾏的时候,到达的进程处于等待状态,当某个正在运⾏的进程运⾏完毕的时候,需要选择下⼀个进程,依据是:处于等待状态的进程,且运⾏时间最短(当有多个进程处于等待状态的时候,选择运⾏时间最短的进程,这个结束最短作业优先算法的核⼼)代码如下:#include<bits/stdc++.h>using namespace std;#define TAKEIN "takein"//对应的进程状态#define WAIT "wait"#define RUN "run"#define FINISH "finish"#define PNUMBER 5//进程个数typedef struct pcb{char processName[20];//进程名称int arriveTime;//进程到达时间int startTime;//进程开始时间int endTime;//进程结束时间int runTime;//进程运⾏时间⼤⼩int turnOverTime;//周转时间int userweightTurnOverTime;//带权周转时间char provessStatus[10];//进程状态} pcb;pcb pcbs[PNUMBER];//进程数组int currentTime=0;//时间int processIndex=0;//进程的编号void createPcbs()//进程初始化函数{freopen("input.txt","r",stdin);//以只读操作读⽂件printf("进程名\t到达时间\t运⾏时间\n");for(int index=0; index<PNUMBER; index++)//遍历所有进程,给进程赋初值{scanf("%s",pcbs[index].processName);scanf("%d",&pcbs[index].arriveTime);scanf("%d",&pcbs[index].runTime);pcbs[index].endTime=0;pcbs[index].startTime=0;pcbs[index].turnOverTime=0;pcbs[index].userweightTurnOverTime=0;strcpy( pcbs[index].provessStatus,TAKEIN);printf("%s \t%d \t%d\n", pcbs[index].processName, pcbs[index].arriveTime, pcbs[index].runTime);}printf("\n***********************************************\n");}void printfPcbsInfo()//打印所有进程的所有信息{printf("当前时间为:%d时各进程的信息.....\n\n",currentTime);printf("进程名\t到达时间\t运⾏时间\t开始时间\t结束时间\t周转时间\t带权周转时间\t状态\n");for(int index=0; index<PNUMBER; index++){printf("%s\t%8d\t%8d\t%8d\t%8d\t%8d\t%8d\t%4s\n",pcbs[index].processName,pcbs[index].arriveTime,pcbs[index].runTime,pcbs[index].startTime,pcbs[index].endTime,pcbs[index].turnOverTime,pcbs[index].userweightTurnOverTime,pcbs[index].provessStatus); }}void sortPcbs()//按到达时间的升序排序{int minIndex=0,minValue=0;for(int i=0; i<PNUMBER; i++){minIndex=i;minValue=pcbs[i].arriveTime;for(int j=i; j<PNUMBER; j++){if(pcbs[j].arriveTime<minValue){minValue=pcbs[j].arriveTime;//保存最⼩的minIndex=j;}}pcb temp=pcbs[minIndex];//交换pcbs[minIndex]=pcbs[i];pcbs[i]=temp;}}int selNectProcess()//下⼀个进程的选择,条件:等待状态&&运⾏时间最短{int result=-1;int minTime=100;for(int index=0; index<PNUMBER; index++){if(strcmp(pcbs[index].provessStatus,WAIT)==0)//进程处于等待状态{if(pcbs[index].runTime<minTime)//且运⾏时间最短{minTime=pcbs[index].runTime;result=index;}}}return result;//返回下⼀个运⾏的进程的编号}int isHasProcessArrive()//检查在某⼀个时间点有没有进程到达{int result=-1;for(int index=0; index<PNUMBER; index++){if(pcbs[index].arriveTime==currentTime)//某个进程的到达时间等于当前时间{result=index;strcpy(pcbs[index].provessStatus,WAIT);//改变进程状态}}return result;}void runProcess(int pindex){int runTime=pcbs[pindex].runTime;//进程开始,需要改变进程的相关信息pcbs[pindex].startTime=currentTime;pcbs[pindex].endTime=pcbs[pindex].startTime+pcbs[pindex].runTime;strcpy(pcbs[pindex].provessStatus,RUN);printfPcbsInfo();//输出此时进程的信息for(int k=1; k<=runTime; k++) //进程运⾏中{currentTime++;//时间转动isHasProcessArrive();if(k==runTime)//进程结束条件{//改变进程相关信息strcpy(pcbs[pindex].provessStatus,FINISH);pcbs[pindex].turnOverTime=pcbs[pindex].endTime-pcbs[pindex].arriveTime;pcbs[pindex].userweightTurnOverTime=pcbs[pindex].turnOverTime*1.0/pcbs[pindex].runTime; }printfPcbsInfo();//打印进程此时信息}processIndex++;//准备运⾏下⼀个进程currentTime--;//收回⼀个时刻,因为下⼀个进程在此时运⾏}void startProcess()//开始进程的调度{int firstArriveTime=pcbs[0].arriveTime;//第⼀个到达的进程int nextIndex=0;printfPcbsInfo();while(1){currentTime++;//时间流动isHasProcessArrive();//检查这个时候有没有新到达的进程if(currentTime<firstArriveTime)//第⼀个进程都没有到{printfPcbsInfo();}else if(currentTime==firstArriveTime){runProcess(0);//执⾏进程}else//第⼀个进程执⾏完毕,选择下⼀个进程{nextIndex=selNectProcess();if(nextIndex!=-1)//存在下⼀个将要执⾏的进程{runProcess(nextIndex);}if(processIndex==PNUMBER)//所有进程执⾏完毕break;//跳出循环}}}int main(){createPcbs();//进程相关信息的初始化sortPcbs();//进程按照到达时间升序排序startProcess();//开始进程的调度return0;}输⼊⽂本如下:运⾏结果如下:如果有不⾜错误的地⽅,欢迎⼤家拍砖指正哦天⽓不错。

短作业优先调度算法例题详解(一)

短作业优先调度算法例题详解(一)

短作业优先调度算法例题详解(一)短作业优先调度算法例题简介短作业优先调度算法(SJF)是一种常用的进程调度算法,也被称为最短作业优先调度算法。

它通过选择剩余执行时间最短的作业来调度进程,以提高系统的吞吐量和响应时间。

本文将在此背景下给出一个例题,并详细解释短作业优先调度算法的实现过程。

短作业优先调度算法的例题假设有以下四个进程需要执行:1.进程A,需要执行时间为5个单位时间2.进程B,需要执行时间为3个单位时间3.进程C,需要执行时间为8个单位时间4.进程D,需要执行时间为1个单位时间解题步骤使用短作业优先调度算法调度上述四个进程,按照以下步骤进行:1.计算每个进程的执行时间,得到以下结果:–进程A,需要执行时间为5个单位时间–进程B,需要执行时间为3个单位时间–进程C,需要执行时间为8个单位时间–进程D,需要执行时间为1个单位时间2.按照执行时间的大小对进程进行排序,得到以下顺序:–进程D(执行时间为1个单位时间)–进程B(执行时间为3个单位时间)–进程A(执行时间为5个单位时间)–进程C(执行时间为8个单位时间)3.按照排序后的顺序依次执行进程,得到以下调度结果:–进程D(执行时间为1个单位时间)–进程B(执行时间为3个单位时间)–进程A(执行时间为5个单位时间)–进程C(执行时间为8个单位时间)结论通过短作业优先调度算法,进程的执行顺序被合理调度,系统的响应时间得到了改善。

短作业优先调度算法可有效减少作业的平均等待时间,提高系统的吞吐量。

总之,短作业优先调度算法是一种简单且高效的进程调度算法,适用于在大多数情况下需要快速响应任务的系统。

它通过选择剩余执行时间最短的作业来调度进程,以提高系统性能。

在实际应用中,短作业优先调度算法需要根据系统实际情况进行调优,以获得更好的性能表现。

以上就是关于短作业优先调度算法例题的详细解释。

希望通过本文的介绍,读者能够对短作业优先调度算法有更加深入的了解。

操作系统实验_先来先服务的调度算法和短作业优先

操作系统实验_先来先服务的调度算法和短作业优先

操作系统实验_先来先服务的调度算法和短作业优先操作系统中的进程调度算法是实现多道程序设计的关键,作为操作系统中的调度器,它决定了进程在CPU上执行的顺序,直接影响到系统的性能和响应时间。

本文将重点介绍两种常用的进程调度算法:先来先服务调度算法(FCFS)和短作业优先调度算法(SJF)。

先来先服务调度算法是一种最简单、最基础的调度算法,其实现非常简单:按照进程到达CPU的先后顺序,将其依次调入CPU执行。

当一个进程进入就绪队列后,在CPU空闲的时候,就将其调入CPU执行,直到进程执行完成或者主动放弃CPU时间片。

这种调度算法的优势在于实现简单、公平性好;但其缺点也很明显,由于没有考虑进程的执行时间长短,如果一个长时间的进程先到达就绪队列,则会造成其他进程的等待时间过长,导致系统的响应时间较长。

与FCFS相对的是短作业优先调度算法(Shortest Job First, SJF)。

SJF调度算法会根据进程的相对执行时间长短来进行调度,即将执行时间最短的进程优先调度进入CPU执行。

SJF算法的关键在于如何估计进程的执行时间,通常有两种方法:预测和历史信息。

预测方法是根据进程的相关信息,如进程的大小、执行时间等进行预测;而历史信息方法是根据以往同类任务的执行时间的平均值或历史执行时间进行估算。

在实际操作中,通常采用后者进行调度。

SJF调度算法的优势在于可以最大程度地减少平均等待时间,提高系统的响应效率。

然而,该算法也存在一些问题,如如何准确估算进程的执行时间、对长时间任务不够友好等。

两种调度算法各自都有其优势和劣势,因此在实际操作中需要根据具体的情况选择适用的调度算法。

如果系统中存在大量长时间任务,可以考虑使用FCFS来保证公平性;而如果系统中的任务短且繁琐,可以优先考虑SJF算法来减少平均等待时间。

此外,还有一些改进版的调度算法,如最短剩余时间优先调度算法(Shortest Remaining Time First, SRTF)和多级反馈队列调度算法(Multi-Level Feedback Queue, MLFQ)等,它们在一定程度上兼顾了FCFS和SJF的优势,更适用于实际的操作系统。

操作系统 计算题

操作系统 计算题

四、计算题1.有以下三个作业,分别采用先来先服务和短作业优先作业调度算法。

试问它们的平均周转时间各是什么?是否还可以给出一种更好的调度算法,使其平均周转时间优于这两种调度算法?解:(1)采用先来先服务作业调度算法时的实施过程如下。

这时,作业的调度顺序是1→2→3。

其平均周转时间为:(8 + 11.6 + 12)/ 3 = 10.53 (2)采用短作业优先作业调度算法时的实施过程如下。

这里要注意,在作业1运行完毕进行作业调度时,作业2和3都已经到达。

由于是实行短作业优先作业调度算法,因此先调度作业3运行,最后调度作业2运行。

所以,这时的作业调度顺序是1→3→2。

其平均周转时间为:(8 + 8 + 12.6)/ 3 = 9.53(3)还可以有更好的作业调度算法,使其平均周转时间优于这两种调度算法。

例如,如果知道在作业1后面会来两个短作业,那么作业1到达后,先不投入运行。

而是等所有作业到齐后,再按照短作业优先作业调度算法进行调度,具体实施过程如下。

这时的作业调度顺序是3→2→1。

其平均周转时间为:(1 + 5.6 + 14)/ 3 = 6.87 2.有一组作业,它们的到达时间和所需CPU时间如下所示,分别采用先来先服务和短作业优先作业调度算法,给出它们的调度顺序、作业周转时间以及平均周转时间。

解:(1)采用先来先服务作业调度算法时的实施过程如下:这时,作业的调度顺序是1→2→3→4,其平均周转时间为:(70 + 60 + 60 + 45)/ 4 = 58.75 (2)采用短作业优先作业调度算法时的实施过程如下:这时,作业的调度顺序是1→4→3→2,其平均周转时间为:(70 + 5 + 35 + 75)/ 4 = 46.25三、简答题1.对临界区的管理应遵循哪些基本准则?答:为了合理利用临界资源,保证进程互斥地进入临界区,对临界区的管理应遵循以下准则:(1)空闲让进。

当无进程处于临界区时,表明临界资源处于空闲状态,应允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区,以有效地利用临界资源。

最短作业优先(抢占和非抢占)

最短作业优先(抢占和非抢占)

最短作业优先(抢占和非抢占)一、流程图解析:在最开始,我们先创建若干进程,选择自动运行,则在运行完后,按顺序显示运行的结果。

同理,选择手动运行,那么就是最先选择最短的作业开始运行,其实当前进程并非一定在实际运行(改变自己的状态),只是一个虚拟的运行(虚拟最短作业优先运行算法),这时我们可以做其他的事情,在做事之前,先运行虚拟算法,依照最短作业优先去改变相关进程的状态(进程可能就没有实际运行过,被虚拟算法改变了状态(就绪、等待、终止)),在做完相关事情之后,再运行虚拟算法,确定是否要发生最短作业的优先抢占。

根据以上的运行结构,我们可以在这结构的基础上,人为地设置进程状态就是改变进程状态,这时就可以发生最短作业调度的抢占和非抢占式。

我们可以进入查看进程状态,看看运行的状况,也可以进入修改进程状态,修改相关进程状态让其发生最短作业的抢占,或者进入创建进程,创建一个新的进程,这是也有可能实现最短作业优先的抢占。

二、虚拟运行算法:从进程的结构分析,进程里面有状态,到达时间(取系统时间),结束时间(取系统时间),需要运行时间,已运行时间等,我们知道第一个最短作业运行的到达时间(开始运行的时间)就是创建的时间。

在一个进程运行终止时,要设好终止的时间、改变状态等属性,这时进行进程间信息交换,终止进程的时间交给下一个要运行的进程的到达时间,这样不断下去就可以运行到最后一个进程,当发生抢占调度时,也是以上的情况运行。

先在抢占之前,就运行虚拟算法,改变相关的进程状态,发生引起抢占的事的时候就可以利用抢占来进行进程的切换。

这样就能让CPU在有工作做时就不能空闲。

直到把所有在就绪队列的进程运行完,这是CPU可以休息了,如果在CPU休息时有进程从等待进入就绪,那么CPU就要继续开工。

当我们运行完第一批输入的进程,现在CPU在空转,我们又创建了新进程,这时新进程就在创建那一刻起开始运行了,因为新进程创建好就进入了就绪的状态。

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短作业优先调度算法学院计算机科学与技术专业学号学生姓名指导教师姓名2014-3-18目录九参考文献………………………………………………………………………………………………………实验题目采用短作业优先算法的进程调度程序课程设计的目的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。

进一步巩固和复习操作系统的基础知识。

培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。

提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。

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。

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. 具有一定的数据容错性主要数据结构及其说明算法的简要说明: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 spf),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)。

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。

程序运行结果1 进入操作界面如下2输入进程的数目3输入进程的信息4 运行顺序流程图源程序文件#include<>#include<>#include<>#define MAX 100 ame,&p[i].arrivetime,&p[i].servicetime);printf("\n");}}void Print(jcb *p,float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float zztime,float avezztime,int N){int k;printf("调度顺序:");printf("%s",p[0].name);for(k=1;k<N;k++){printf("-->%s",p[k].name);}printf("\n\n");printf("\t\t\t作业信息:\n");printf("\nname\tarrive\tservice\tstart\tfinish\tzz\tavezz\n");for(k=0;k<=N-1;k++){printf("%s\t%\t%\t%\t%\t%\t%\t\n",p[k].name,p[k].arrivetime,p[k].servicetime,p [k].starttime,p[k].finishtime,p[k].zztime,p[k].avezztime);}}void sort(jcb *p,int N){for(int i=0;i<=N-1;i++)for(int j=0;j<=i;j++)if(p[i].arrivetime<p[j].arrivetime) {jcb temp;temp=p[i];p[i]=p[j];p[j]=temp;}}void deal(jcb *p, float arrivetime, float servicetime,float starttime,float finishtime,float &zztime,float &avezztime,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;p[k].finishtime=p[k-1].finishtime+p[k].servicetime; }}for(k=0;k<=N-1;k++){p[k].zztime=p[k].finishtime-p[k].arrivetime;p[k].avezztime=p[k].zztime/p[k].servicetime;}}void jcbf(jcb *p,int N){floatarrivetime=0,servicetime=0,starttime=0,finishtime=0,zztime=0,avezztime=0; sort(p,N);for(int m=0;m<N-1;m++){if(m==0)p[m].finishtime=p[m].arrivetime+p[m].servicetime;elsep[m].finishtime=p[m-1].finishtime+p[m].servicetime;int i=0;for(int n=m+1;n<=N-1;n++){if(p[n].arrivetime<=p[m].finishtime) i++;}float min=p[m+1].servicetime;int next=m+1;ervicetime<min){min=p[k+1].servicetime;next=k+1;}}jcb temp;temp=p[m+1];p[m+1]=p[next];p[next]=temp;}deal(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,avezztime,N); Print(p,arrivetime,servicetime,starttime,finishtime,zztime,avezztime,N); } int main() {while(1){system("CLS");int N;printf("\t\t\t*********短作业优先调度算法*********\n");printf("请输入作业数目:");scanf("%d",&N);char ch;if(N>MAX){printf("\t!!输入的作业数目太大,请输入不大于%d的整数\n",MAX); printf("按Q或者q退出程序,按其他任意键继续测试...");ch = getch();if(ch=='Q'||ch=='q'){break;}else continue;}input(a,N);jcb *b=a;jcbf(b,N);printf("按Q或者q退出程序,按其他任意键继续测试...");ch = getch();if(ch=='Q'||ch=='q'){break;}}return 0;}体会心得每一次课程设计度让我学到了在平时课堂不可能学到的东西。

所以我对每一次课程设计的机会都非常珍惜。

不一定我的课程设计能够完成得有多么完美,但是我总是很投入的去研究去学习。

整个课程设计下来,我浏览的相关网页已经超过了100个(不完全统计)。

当然网上的东西很乱很杂,自己要能够学会筛选。

不能决定对或错的,有个很简单的方法就是去尝试。

同学间的讨论,这是很重要的。

老师毕竟比较忙。

对于课程设计最大的讨论伴侣应该是同学了。

大家都在研究同样的问题,讨论起来,更能够把思路理清楚,相互帮助,可以大大提高效率。

最好在做课设的过程中能够有记录的习惯,这样在写实验报告时能够比较完整的回忆起中间遇到的各种问题。

对于本次课设的题目,SJF算法以进入系统的作业所要求的CPU时间为标准,总选取估计计算时间最短的作业投入运行。

SJF由于考虑到作业的服务时间,只在某种程度上效率要高,但大多数上即使算法易于实现,效率也不高,主要弱点是忽视了作业等待时间,会出现饥饿现象。

参考文献1)宗大华,宗涛,陈吉人着《操作系统》北京:人民邮电出版社,20092)李爱华,程磊着《面相对象程序设计(C++语言)》北京: 清华大学出版社,2010 3)宋晓宇《windows操作系统核心编程实验教程》中国铁道出版社4)张丽芬,刘利雄,王金玉编着《操作系统实验教程>清华大学出版社。

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