操作系统先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法.docx
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操作系统先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法
操作系统作业算法调度报告
学院：
专业班级：
学生：
学号：
报告题目：
先来先服务和短作业优先算法
完成日期：
2016年10月25日星期二
先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法
1、实验目的
通过这次实验，加深对进程概念的理解，进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略及对系统性能的评价方法。
2、实验容
问题描述：
设计程序模拟进程的先来先服务FCFS和短作业优先SJF调度过程。
假设有n个进程分别在T1,…,Tn时刻到达系统，它们需要的服务时间分别为S1,…,Sn。
分别采用先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法进行调度，计算每个进程的完成时间、周转时间和带权周转时间，并且统计n个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
3、程序要求：
1）进程个数n；每个进程的到达时间T1,…,Tn和服务时间S1,…,Sn；选择算法1-FCFS，2-SJF。
2）要求采用先来先服务FCFS和短作业优先SJF分别调度进程运行，计算每个进程的周转时间和带权周转时间，并且计算所有进程的平均周转时间和带权平均周转时间；
3）输出：
要求模拟整个调度过程，输出每个时刻的进程运行状态，如“时刻3：
进程B开始运行”等等；
4）输出：
要求输出计算出来的每个进程的周转时间、带权周转时间、所有进程的平均周转时间以及带权平均周转时间。
4、需求分析
（1）输入的形式和输入值的围
算法选择：
FCFS-“1”，选SJF-“2”
真实进程数
各进程的到达时间
各进程的服务时间
（2）输出的形式
模拟整个调度过程、周转时间、带权周转时间、所有进程的平均周转时间以及带权平均周转时间。
（3）程序所能达到的功能
输入进程个数Num，每个进程到达时间ArrivalTime[i]，服务时间ServiceTime[i]。
采用先来先服务FCFS或者短作业优先SJF进程调度算法进行调度，计算每个进程的完成时间、周转时间和带权周转时间，并且统计Num个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。
（4）测试用例
5、调试分析
（1）调试过程中遇到的问题以及解决方法，设计与实现的回顾讨论和分析
开始的时候没有判断进程是否到达，导致短进程优先算法运行结果错误，后来加上了判断语句后就解决了改问题。
基本完成的设计所要实现的功能，总的来说，FCFS编写容易，SJF需要先找到已经到达的进程，再从已经到达的进程里找到进程服务时间最短的进程，再进行计算。
根据我所写的FCFS和SJF算法，如果用户输入的数据没有按照到达时间的先后顺序，程序将出现问题？
解决办法：
利用冒泡排序，根据达到时间的先后顺序进行排序。
从第二个进程开始，算法需要判断已在等待的进程，如果分批进行判断与处理，规律性不强，代码很难实现？
解决办法：
通过牺牲效率的方式，进行一个个判断与处理。
为此，引入变量当前时间、用零标记已处理过进程等方式，实现已在等待进程的判断与判断。
（2）算法的改进设想
改进：
即使用户输入的进程到达时间没有先后顺序也能准确的计算出结果。
（就是再加个循环，判断各个进程的到达时间先后，组成一个有序的序列）
（3）经验和体会
通过本次实验，深入理解了先来先服务和短进程优先进程调度算法的思想，培养了自己的动手能力，通过实践加深了记忆。
6、测试结果
（1）FIFS算法:
文件流输入算法选择,进程个数,进程的达到时间和服务时间
输出
（2）FIFS算法:
文件流输入算法选择,进程个数,进程的达到时间和服务时间
输出
7、附录（java）
packageexperiment;
importjava.io.BufferedInputStream;
importjava.io.FileInputStream;
importjava.io.FileNotFoundException;
importjava.text.DecimalFormat;
importjava.util.Scanner;
//先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法
publicclassA_FJFS_SJF{
//声明变量
//允许的最大进程数
publicstaticintMaxNum=100;
//真正的进程数
publicstaticintrealNum;
//当前时间
publicstaticintNowTime;
//各进程的达到时间
publicstaticintArrivalTime[]=newint[MaxNum];
//各进程的服务时间
publicstaticintServiceTime[]=newint[MaxNum];
//各进程的服务时间（用于SJF中的临时数组）
publicstaticintServiceTime_SJF[]=newint[MaxNum];
//各进程的完成时间
publicstaticintFinishTime[]=newint[MaxNum];
//各进程的周转时间
publicstaticintWholeTime[]=newint[MaxNum];
//各进程的带权周转时间
publicstaticdoubleWeightWholeTime[]=newdouble[MaxNum];
//FCFS和SJF的平均周转时间
publicstaticdoubleAverageWT_FCFS,AverageWT_SJF;
//FCFS和SJF的平均带权周转时间
publicstaticdoubleAverageWWT_FCFS,AverageWWT_SJF;
//FCFS中的周转时间总和
publicstaticintSumWT_FCFS=0;
//FCFS中的带权周转时间总和
publicstaticdoubleSumWWT_FCFS=0;
//SJF中的周转时间总和
publicstaticintSumWT_SJF=0;
//SJF中的带权周转时间总和
publicstaticdoubleSumWWT_SJF=0;
publicstaticScannerstdin;
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）throwsFileNotFoundException{
//从文件中输入数据
BufferedInputStreamin=newBufferedInputStream（newFileInputStream（
"./file/01"））;
System.setIn（in）;
stdin=newScanner（System.in）;
intchoice=stdin.nextInt（）;//算法选择：
FCFS-“1”，选SJF-“2”
realNum=stdin.nextInt（）;//真实进程数
for（inti=0;iArrivalTime[i]=stdin.nextInt（）;
}
for（intj=0;jServiceTime[j]=stdin.nextInt（）;
ServiceTime_SJF[j]=ServiceTime[j];
}
stdin.close（）;
//算法选择：
1-FCFS，2-SJF；
if（choice==1）{
FCFS（）;
}elseif（choice==2）{
SJF（）;
}else{
System.out.println（"算法选择错误"）;
}
}
//先来先服务FCFS进程调度算法
publicstaticvoidFCFS（）{
//到达时间的冒泡排序，完成时间随之变动（使先到者排在前面，后到者排在后面）
sort（）;
//计算每个进程的完成时间、周转时间、带权周转时间、所有进程的平均周转时间以及带权平均周转时间
FinishTime[0]=ArrivalTime[0]+ServiceTime[0];
WholeTime[0]=ServiceTime[0];
WeightWholeTime[0]=（double）WholeTime[0]/ServiceTime[0];
AverageWT_FCFS=AverageWWT_FCFS=0;
AverageWT_FCFS=AverageWT_FCFS+WholeTime[0];
AverageWWT_FCFS=AverageWWT_FCFS+WeightWholeTime[0];
for（intj=1;jif（ArrivalTime[j]>FinishTime[j-1]）{//该进程是否在等待
FinishTime[j]=ArrivalTime[j]+ServiceTime[j];
WholeTime[j]=ServiceTime[j];
}else{//该进程已在等待
FinishTime[j]=FinishTime[j-1]+ServiceTime[j];
WholeTime[j]=FinishTime[j-1]-ArrivalTime[j]+ServiceTime[j];
}
WeightWholeTime[j]=（double）WholeTime[j]/ServiceTime[j];
}
for（inti=0;iSumWT_FCFS=SumWT_FCFS+WholeTime[i];
SumWWT_FCFS=SumWWT_FCFS+WeightWholeTime[i];
}
AverageWT_FCFS=（double）SumWT_FCFS/realNum;//平均周转时间
AverageWWT_FCFS=（double）SumWWT_FCFS/realNum;//平均带权周转时间
//输出每个进程的完成时间、周转时间、带权周转时间、所有进程的平均周转时间以及带权平均周转时间
outPUT
（1）;
}
//短作业优先SJF进程调度算法
publicstaticvoidSJF（）{
//到达时间的冒泡排序，完成时间随之变动（使先到者排在前面，后到者排在后面）
sort（）;
intmin=0;
NowTime=ArrivalTime[0]+ServiceTime[0];//计算第一次的NowTIme
FinishTime[0]=ServiceTi
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