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//格式化输出结果
#include//读取文件
#include//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;jsin>>ServiceTime[j];
break;
}
}
//显示各进程数据
cout<（1）<<"";
charch='A';
for（i=0;icout<cout<for（i=0;icout<cout<for（i=0;icout<cout<//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!
"<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{
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:
"<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{
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{//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{//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--------------"<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:
"<cout<<"平均带权周转时间:
"<printproceed（n）;
}
voidprint（intn,intarray[]）
{//打印int型数组
for（inti=0;icout<cout<}
voidprint（intn,doublearray[]）
{//打印double型数组
for（inti=0;icout<cout<}
voidprintproceed（intn）
{//打印各时刻各进程的运行情况
charch='A';
for（inti=0;i{
intStartTime=FinishTime[i]-ServiceTime[i];
cout<<"时刻"<进程"<cout<<"时刻"<进程"<}
}
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