实现FCFS和SJF调度算法.docx

1、实现FCFS和SJF调度算法实现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 姓名：* 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。【实验内容】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

2、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

3、的作业状态5.撰写实验报告 包含实验要求中14项内容，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，不要求实现。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：typedefstructjcbcharname10;/*作业名*/ charstate;/*

4、作业状态*/intts;/*提交时间*/floatsuper;/*优先权*/inttb;/*开始运行时间*/inttc;/*完成时间*/floatti;/*周转时间*/ floatwi;/*带权周转时间*/ intntime;/*作业所需运行时间*/charresource10;/*所需资源*/ structjcb*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

5、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：Visual C+ 6.0程序代码：FCFS：#include using namespace std; class Fcfs private: int num10; /作业编号

6、 double arriveTime10; /到达时间 double startTime10; /开始时间，进内存时间 double workTime10; /工作时间 double finishTime10; /完成时间 double cirTime10; /存放每一个作业的周转时间 / double freeTime10; /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(int n) /n为作业数目 cout默认第一个作业的到达时间为0。endl; for(int i=0;in;i+) numi=i+1; /给作业编号 cout第numi个作业：end

7、l; coutarriveTimei; if(i=0) arriveTimei=0; /默认第一个作业的到达时间为0 coutworkTimei; if(i=0) startTimei=0; finishTimei=workTimei; /freeTimei=0; else if(arriveTimeifinishTimei-1) /freeTimei=arriveTimei-finishTimei-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 startTimei=arriveTimei; /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 fini

8、shTimei=startTimei+workTimei; cirTimei=finishTimei-arriveTimei; /计算平均周转时间 double getAverageCir(int n) /n为作业数 double averageCir,sumCir=0; for(int i=0;in;i+) sumCir+=cirTimei; averageCir=sumCir/n; return averageCir; /打印输出 void print(int n) /n为作业数 coutnumtarrivetstarttworktfinishtcirtendl; for(int i=0;

9、in;i+) coutnumitarriveTimeitstartTimeitworkTimeitfinishTimeitcirTimeitendl; coutendl; cout平均周转时间：getAverageCir(n)endl; ; int main() int n; /n为作业数目 coutn; Fcfs f=Fcfs(n); f.print(n); return 0; SJF:#includeusing namespace std;class SJF private: int num10; /作业编号 double arriveTime10; /到达时间 double startT

10、ime10; /开始时间，进内存时间 double workTime10; /工作时间 double finishTime10; /完成时间 double cirTime10; /存放每一个作业的周转时间 public: SJF(int n) /n为作业数目 int i; cout默认第一个作业的到达时间为0。endl; for(i=0;in;i+) numi=i+1; /给作业编号 cout第numi个作业：endl; coutarriveTimei; if(i=0) arriveTimei=0; /默认第一个作业的到达时间为0 coutworkTimei; if(i=0) startTim

11、ei=0; finishTimei=workTimei; cirTimei=finishTimei-arriveTimei; else /排序 for(int j=1;ji;j+) /i=当前作业数目-1，这里不能用numi表示当前作业数 起泡排序法 for (int k=1;kworkTimek+1) double temp; temp=numk; numk=numk+1; numk+1=temp; temp=arriveTimek; arriveTimek=arriveTimek+1; arriveTimek+1=temp; temp=workTimek; workTimek=workTi

12、mek+1; workTimek+1=temp; for(i=1;in;i+) /排序后计算各作业的开始、结束、周转时间 startTimei=finishTimei-1; finishTimei=startTimei+workTimei; cirTimei=finishTimei-arriveTimei; /计算平均周转时间 double getAverageCir(int n) /n为作业数 double averageCir,sumCir=0; for(int i=0;in;i+) sumCir+=cirTimei; averageCir=sumCir/n; return average

13、Cir; /打印输出 void print(int n) /n为作业数 coutnumtarrivetstarttworktfinishtcirtendl; for(int i=0;in;i+) coutnumitarriveTimeitstartTimeitworkTimeitfinishTimeitcirTimeitendl; coutendl; cout平均周转时间：getAverageCir(n)endl; ;int main() cout-短作业优先-endl; int n; /n为作业数目 coutn; SJF f=SJF(n); f.print(n); return 0;实例截图

14、：五个进程，到达时间分别为5，10，13，20服务时间分别为6,2,4,6设置选择量n，当n=1时，选择FCFS当n=2时，选择SJF当n=3时，同时分别调用FCFS和SJFn不为1或2或3时提示错误，重新输入n；1-FCFS 算法 2-SJF算法实验总结：本次实验题目为作业调度。实现实现FCFS和SJF调度算法。能初步掌握FCFS和SJF调度算法。对于FCFS和SJF调度算法的思路清晰，只是将其转化为代码形式，在脑海中，没有思路。经过查阅资料和与同学们交流，逐渐形成了一定的模块化思路。结合相关程序，在调试程序的过程中，意识到书写格式规范化及其重要性。明白了其中的功能。FCFS与SJF各有优缺点。对于FCFS，当先执行的是长作业时，由于FCFS对短作业长时间等待，不利于短作业。对于SJF，必须预知作业的运行时间，当短作业过多时，则不利于长作业。采用SJF算法时，人机无法实现交互。由于没有考虑到作业紧迫性，不能保证作业能够及时得到处理。选择哪一种算法，则根据具体情况而定。