实现fcfs和sjf调度算法.docx
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实现fcfs和sjf调度算法
操作系统实验报告
实验一：
作业调度
学院：
软件学院
专业：
软件工程
班级：
软件工程12-01
：
***
学号：
541213460157
实验一：
作业调度
实现FCFS和SJF调度算法
【实验题目】：
编写程序，实现FCFS和SJF算法，模拟作业调度过程，加深对作业调度的理解。
【实验容】
实现FCFS和SJF调度算法。
–数据结构设计（JCB，后备作业队列）
–算法实现与模拟（排序、调度）
–输出调度结果，展示调度过程并解释
【实验要求】
1.设计作业控制块（JCB）的数据结构
–应包含实验必须的数据项，如作业ID、需要的服务时间、进入系
统时间、完成时间，以及实验者认为有必要的其他数据项。
2.实现排序算法（将作业排队）
–策略1：
按“进入系统时间”对作业队列排序（FCFS）
–策略2：
按“需要的服务时间”对作业队列排序（SJF）
3.实现调度过程模拟
（1）每个作业用一个JCB表示，如果模拟FCFS，按策略1将作业排队，如果模拟SJF，按策略2将作业排队
（2）选择队首的作业，将其从后备队列移出。
（3）（作业运行过程，在本实验中，无需实现，可认为后备队列上的
作业一但被调度程序选出，就顺利运行完毕，可以进入第4步）
（4）计算选中作业的周转时间
（5）进行下一次调度（去往第2步）
4.实现结果输出
–输出作业状态表，展示调度过程
•初始作业状态（未调度时）
•每次调度后的作业状态
5.撰写实验报告
–包含实验要求中1~4项容，要求有设计图（结构图/流程图）和源代码。
–注明使用的编程语言和环境。
注意事项
•实验中注重实现算法本质（先来先服务，短作业优先）。
•两个算法可以使用一套程序，差别只在队列的排序方式。
•这两个算法也可适用于进程调度。
关于作业调度和进程调度的区别，只要求概念上理解清楚，不要现。
设计作业控制块（JCB）的数据结构
每个作业由一个作业控制块JCB表示，JCB可以包含如下信息：
作业名、提交时间、所需的运行时间、所需的资源、作业状态、链指针等等。
具体结构如下：
typedef struct jcb{
char name[10]; /* 作业名 */
char state; /* 作业状态 */
int ts; /* 提交时间 */
float super; /* 优先权 */
int tb; /* 开始运行时间 */
int tc; /* 完成时间 */
float ti; /* 周转时间 */
float wi; /* 带权周转时间 */
int ntime; /* 作业所需运行时间 */
char resource[10]; /* 所需资源 */
struct jcb *next; /* 结构体指针 */
} JCB;
JCB *p,*tail=NULL,*head=NULL;
作业的状态可以是等待W（Wait）、运行R（Run）和完成F（Finish）三种状态之一。
每个作业的最初状态总是等待W。
，组成一个后备队列等待，总是首先调度等待队列中队首的作业。
本实验采用链表的形式存放各后备队列当中的作业控制块，各个等待的作业按照提交时刻的先后次序排队。
当一个作业进入系统时，就为其动态建立一作业控制块（JCB），挂入后备队列尾部。
当作业调度时，从后备队列中按某种调度算法选择一作业，让其进入主存以便占用CPU执行。
每个作业完成后要打印该作业的开始运行时刻、完成时刻、周转时间和带权周转时间，这一组作业完成后要计算并打印这组作业的平均周转时间、带权平均周转时间。
设计图
编程语言：
c++
编程环境：
VisualC++6.0
程序代码：
FCFS：
#include
usingnamespacestd;
classFcfs{
private:
intnum[10];//作业编号
doublearriveTime[10];//到达时间
doublestartTime[10];//开始时间，进存时间
doubleworkTime[10];//工作时间
doublefinishTime[10];//完成时间
doublecirTime[10];//存放每一个作业的周转时间//
doublefreeTime[10];//上一个作业已结束，但下一个作业还未到，存放这一段空闲时间
public:
Fcfs（intn）//n为作业数目
{
cout<<"默认第一个作业的到达时间为0。
"<for（inti=0;i{
num[i]=i+1;//给作业编号
cout<<"第"<"<cout<<"请输入该作业的到达时间：
";
cin>>arriveTime[i];
if（i==0）
arriveTime[i]=0;//默认第一个作业的到达时间为0
cout<<"请输入该作业的执行时间：
";
cin>>workTime[i];
if（i==0）
{
startTime[i]=0;
finishTime[i]=workTime[i];
//freeTime[i]=0;
}
elseif（arriveTime[i]<=finishTime[i-1]）//如果后一个作业已到，而前一个作业未结束
{
startTime[i]=finishTime[i-1];//则后一个作业的开始时间为上一个作业的结束时间
finishTime[i]=startTime[i]+workTime[i];
//freeTime[i]=0;//前一个一结束就开始工作，没有空闲时间
}
elseif（arriveTime[i]>finishTime[i-1]）
{
//freeTime[i]=arriveTime[i]-finishTime[i-1];//计算空闲时间，前一个作业已完成，但后一个作业还没到，中间空闲时间
startTime[i]=arriveTime[i];
//由于来的时候前一个作业已完成，则该作业的开始时间即为它的到达时间
finishTime[i]=startTime[i]+workTime[i];
}
cirTime[i]=finishTime[i]-arriveTime[i];
}
}
//计算平均周转时间
doublegetAverageCir（intn）//n为作业数
{
doubleaverageCir,sumCir=0;
for（inti=0;isumCir+=cirTime[i];
averageCir=sumCir/n;
returnaverageCir;
}
//打印输出
voidprint（intn）//n为作业数
{
cout<<"num\t"<<"arrive\t"<<"start\t"<<"work\t"<<"finish\t"<<"cir\t"<{
cout<}
cout<cout<<"平均周转时间：
"<}
};
intmain（）
{
intn;//n为作业数目
cout<<"请输入作业数目：
";
cin>>n;
Fcfsf=Fcfs（n）;
f.print（n）;
return0;
}
SJF:
#include
usingnamespacestd;
classSJF{
private:
intnum[10];//作业编号
doublearriveTime[10];//到达时间
doublestartTime[10];//开始时间，进存时间
doubleworkTime[10];//工作时间
doublefinishTime[10];//完成时间
doublecirTime[10];//存放每一个作业的周转时间
public:
SJF（intn）//n为作业数目
{
inti;
cout<<"默认第一个作业的到达时间为0。
"<for（i=0;i{
num[i]=i+1;//给作业编号
cout<<"第"<"<cout<<"请输入该作业的到达时间：
";
cin>>arriveTime[i];
if（i==0）
arriveTime[i]=0;//默认第一个作业的到达时间为0
cout<<"请输入该作业的执行时间：
";
cin>>workTime[i];
if（i==0）
{
startTime[i]=0;
finishTime[i]=workTime[i];
cirTime[i]=finishTime[i]-arriveTime[i];
}
else//排序
{
for（intj=1;j{
for（intk=1;k<=i-j;k++）
if（workTime[k]>workTime[k+1]）
{
doubletemp;
temp=num[k];
num[k]=num[k+1];
num[k+1]=temp;
temp=arriveTime[k];
arriveTime[k]=arriveTime[k+1];
arriveTime[k+1]=temp;
temp=workTime[k];
workTime[k]=workTime[k+1];
workTime[k+1]=temp;
}
}
}
}
for（i=1;i{
startTime[i]=finishTime[i-1];
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