1实验一先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法.docx
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1实验一先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法
实验一先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法
一：
需求分析
程序设计的任务：
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x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。
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。
（1）输入的形式和输入值的范围
为免去测试时候需要逐步输入数据的麻烦,输入时采用输入文件流方式将数据放在。
txt文件中，第一行为进程个数，第二行为进程到达时间（各个进程的到达时间之间用空格隔开），第三行为进程的服务时间（每个服务时间之间用空格隔开）。
（2）输出的形式
模拟整个调度过程，输出每个时刻的进程运行状态，同时输出了每个进程的完成时间，并且按要求输出了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。
（3）程序所能达到的功能
能够模拟出进程的先来先服务FCFS算法和短作业优先SJF算法的调度过程，输入进程个数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,3—退出，用户做出选择即可输出对应的算法调度过程或者退出程序。
（4）测试数据,包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果
测试数据及其输出结果:
作业
算法
进程名
A
B
C
D
E
平均
到达时间
0
1
2
3
4
服务时间
4
3
5
2
4
FCFS
完成时间
4
7
12
14
18
周转时间
4
6
10
11
14
9
带权周转时间
1
2
2
5.5
3.5
2.8
SJF
完成时间
4
9
18
6
13
周转时间
4
8
16
3
9
8
带权周转时间
1
2.67
3.2
1.5
2.25
2.1
也可看下面截图的测试结果
二:
概要设计
程序包括主函数、FCFS算法函数、SJF算法函数、输出函数;
主函数流程：
输入文件中的数据—显示各进程数据-选择算法-调用相应算法的函数-输出结果
三：
详细设计
算法流程图：
FCFS先来先服务算法流程图:
SJF算法流程图：
四:
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。
（2）:
算法的性能分析及其改进设想;
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.（加循环，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.
五：
用户使用说明
在同一目录下的.txt文件中按输入要求输入相关数据，并且根据提示选择相应的算法。
六：
测试结果
测试数据：
输出结果:
七:
附录
源程序：
#include
＃include〈iomanip〉//格式化输出结果
#include〈sstream〉//读取文件
#include〈fstream>//读取文件
usingnamespacestd；
constintMaxNum=100；
intArrivalTime［MaxNum]；//到达时间
intServiceTime［MaxNum]；//服务时间
intFinishTime[MaxNum]；//完成时间
intWholeTime［MaxNum];//周转时间
doubleWeightWholeTime［MaxNum]；//带权周转时间
doubleAverageWT_FCFS,AverageWT_SJF；//平均周转时间
doubleAverageWWT_FCFS，AverageWWT_SJF;//平均带权周转时间
voidFCFS（intn）；//先来先服务
voidSJF（intn）；//短作业优先
voidprint（intn,intarray[]）;
voidprint（intn,doublearray［］）;
voidprintproceed（intn）;//输出FCFS进程运行状态
voidmain（）
｛
intn,i,j;//n：
进程数;i、j:
循环计数变量
ifstreamin（"text。
txt”）;//读文件
strings;
for（i=0;i〈3,getline（in,s）;i++）
{//当i=0读入进程数n；i=1读入各进程到达时间；i=2读入各进程服务时间
istringstreamsin（s）;
switch（i）
{
case0:
sin>>n；
break;
case1:
for（j=0;jsin〉〉ArrivalTime[j］；
break;
case2：
for（j=0；j〈n；j++）
sin〉〉ServiceTime［j］；
break；
｝
｝
//显示各进程数据
cout〈（1）<〈"";
charch=’A'；
for（i=0;i〈n;i++）
cout〈cout〈for（i=0;icout〈〈setw（3）<〈ArrivalTime［i];
cout<for（i=0；icout〈〈setw（3）<〈ServiceTime[i];
cout〈〈endl；
//选择算法:
先来先服务FCFS—->1短作业优先SJF——>2关闭-—>0
cout<〈”请选择算法：
FCFS——>1SJF-—>2退出-—〉0”〈"；
intchoice；
cin>>choice;
while（choice!
=0）//直到输入值为0跳出循环，结束程序
｛
while（choice!
=1＆＆choice！
=2＆&choice!
=0）
{
cout〈<”Pleaseenter0，1or2!
"〈〈endl；
cin>〉choice；
｝
if（choice==0）
return;
if（choice==1）
FCFS（n）；//进行先来先服务FCFS算法
else
SJF（n）；//进行短作业优先服务SJF算法
cout〈FCFS-->1SJF—-〉2退出-—>0"<"；
cin>〉choice；
}
return;
}
//———--———-—-—--——-—先来先服务------———--—---——————-—-———-——--—-————--
voidFCFS（intn）
{
//第一个进程先服务
FinishTime［0］=ArrivalTime[0］+ServiceTime［0];
WholeTime［0]=FinishTime[0]-ArrivalTime[0]；
WeightWholeTime[0］=double（WholeTime[0]）/double（ServiceTime[0］）；
for（inti=1；i〈n；i++）
{
if（FinishTime［i-1]〉ArrivalTime[i]）
FinishTime［i]=FinishTime[i-1]+ServiceTime[i］;//如果上一个进程的完成时间大于下一个进程的到达时间，
//那么下一个进程的开始时间从上一个进程的完成时间开始
else
FinishTime[i]=ArrivalTime[i]+ServiceTime[i];//否则,下一个进程的开始时间从它本身的到达时间开始
WholeTime［i]=FinishTime［i]—ArrivalTime[i]；
WeightWholeTime[i]=double（WholeTime[i］）/double（ServiceTime［i]）;
｝
doubletotalWT=0,totalWWT=0；
for（intj=0；j{//循环累加，求总的周转时间，总的带权周转时间
totalWT+=WholeTime［j］；
totalWWT+=WeightWholeTime［j];
}
AverageWT_FCFS=totalWT/double（n）;
AverageWWT_FCFS=totalWWT/double（n）;
//输出各结果
cout<<"—-—-—-—-—先来先服务FCFS——-—--—--—----"〈cout〈〈"完成时间分别为:
"；
print（n,FinishTime）；
cout<〈"周转时间分别为：
”;
print（n，WholeTime）；
cout〈〈"带权周转时间分别为:
”;
print（n,WeightWholeTime）；
cout〈〈"平均周转时间：
”<cout<〈"平均带权周转时间:
”<〈AverageWWT_FCFS<〈endl;
printproceed（n）；
｝
//———-————-—--—-————短作业优先——-——-—----————————-——-—-—-——---
voidSJF（intn）
｛
intShort；//存放当前最短作业的序号
intFinish=0;//存放当前完成时间
doubletotalWT=0，totalWWT=0；
for（inta=0;aFinishTime［a］=0;
inti;//循环计数累加变量
for（i=0；i〈n;i++）
{
inttag=0；//用于标记当前完成时间内，是否找到短作业
intMax=10000；
for（intj=0；j{
if（FinishTime［j]==0&&ArrivalTime[j］〈=Finish＆＆ServiceTime[j]<=Max）
｛
Max=ServiceTime[j]；
Short=j；
tag=1;
}
}
if（tag==1）
｛//找到短作业
FinishTime[Short]=Finish+ServiceTime[Short];
}
if（tag==0）
{//未找到
for（intk=0；k〈n,FinishTime[k］==0;k++）
｛//直接进入下一未完成进程
Short=k；
break；
｝
FinishTime［Short]=ArrivalTime[Short］+ServiceTime[Short］;
｝
Finish=FinishTime[Short］；
}
for（i=0;i〈n；i++）
{//计算周转时间、带权周转时间
WholeTime[i]=FinishTime［i］—ArrivalTime［i]；
WeightWholeTime［i］=double（WholeTime［i］）/double（ServiceTime[i]）；
｝
for（intj=0；j{//计算总的周转时间、总的带权周转时间
totalWT+=WholeTime[j]；
totalWWT+=WeightWholeTime[j］;
}
AverageWT_FCFS=totalWT/double（n）;
AverageWWT_FCFS=totalWWT/double（n）;
//输出各值
cout<〈"-——-—-—--短作业优先SJF—----—--——----"<〈endl;
cout〈〈”完成时间:
”；
print（n，FinishTime）；
cout<〈”周转时间：
”；
print（n，WholeTime）;
cout<〈"带权周转时间:
”；
print（n,WeightWholeTime）;
cout〈〈”平均周转时间:
"<〈AverageWT_FCFS<〈endl；
cout<〈"平均带权周转时间：
"<printproceed（n）；
}
voidprint（intn，intarray［］）
{//打印int型数组
for（inti=0;i〈n；i++）
cout〈cout〈}
voidprint（intn,doublearray[］）
｛//打印double型数组
for（inti=0;i〈n；i++）
cout〈〈array［i]〈〈””；
cout<〈endl;
｝
voidprintproceed（intn）
{//打印各时刻各进程的运行情况
charch='A’;
for（inti=0;i〈n;i++）
｛
intStartTime=FinishTime[i］—ServiceTime［i］；
cout<<"时刻”〈〈StartTime<<":
进程"〈〈char（ch+i）〈<”开始运行"<〈endl;
cout<〈”时刻”<进程"〈}
｝
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