操作系统实验-先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法

操作系统实验报告

实验一

先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法

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【实验题目】：先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法

【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。 【实验内容】 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。 程序要求如下：

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，带权周转时间，并且计算所有进程的平均周转时间，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，带权平均周转时间。

实现提示：

用C++语言实现提示：

1）程序中进程调度时间变量描述如下：

static int MaxNum=100; int ArrivalTime[MaxNum];

int ServiceTime[MaxNum]; int FinishTime[MaxNum]; int WholeTime[MaxNum];

double WeightWholeTime[MaxNum]; double AverageWT_FCFS,AverageWT_SJF; double AverageWWT_FCFS,AverageWWT_SJF; 2）进程调度的实现过程如下： ➢ 变量初始化；

➢ 接收用户输入n，T1, … ,Tn，S1, … ,Sn；算法选择1-FCFS，2-SJF； ➢ 按照选择算法进行进程调度，计算进程的完成时间、周转时间和带权周转时间；

➢ 计算所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间；

➢

按格式输出调度结果。

实验要求：

1)上机前认真复习FCFS和SJF进程调度调度算法，熟悉进程调度的执行过程； 2)上机时独立编程、调试程序；

3)根据具体实验要求，完成好实验报告（包括实验的目的、内容、要求、源

程序、实例运行结果截图）。 【源程序】

头文件FCFS.h

#include #define MaxNum 100

struct Process_struct{ int Number; //进程编号 char Name[MaxNum]; //进程名称 int ArrivalTime; //到达时间 int ServiceTime; //开始运行时间 int FinishTime; //运行结束时间 int WholeTime; //运行时间 int run_flag; //调度标志 int order; //运行次序 double WeightWholeTime; //周转时间 double AverageWT_FCFS,AverageWT_SJF; //平均周转时间

double AverageWWT_FCFS,AverageWWT_SJF; //平均带权周转时间 }Process[MaxNum];

int N; //实际进程个数 int FCFS(); //先来先服务

int FCFS(){ //先来先服务算法 int i; int temp_time=0; //当前时间 temp_time=Process[0].ArrivalTime; for(i=0;itemp_time=Process[i].FinishTime; Process[i].order=i+1; }return 0; }

头文件SJF.h

#include

int SJF(); //短作业优先

int SJF(){ //短作业优先算法 int temp_time=0; //当期那时间 int i=0,j; int number_schedul,temp_counter; //进程编号，当前已执行进程个数 float run_time; run_time=Process[i].WholeTime; j=1; while((jnumber_schedul=j; } } //查找下一个被调度的进程 //对找到的下一个被调度的进程求相应的参数 Process[number_schedul].ServiceTime=temp_time; Process[number_schedul].FinishTime=Process[number_schedul].ServiceTime+Process[number_schedul].WholeTime; Process[number_schedul].run_flag=1; temp_time=Process[number_schedul].FinishTime; temp_counter++; Process[number_schedul].order=temp_counter; }return 0; }

主程序Main.cpp #include #include \"FCFS.h\" #include \"SJF.h\"

using namespace std;

int Pinput(); //进程参数输入 int Poutput(); //调度结果输出

void main() { int option; Pinput(); printf(\"请选择算法:\\n\"); printf(\"1.先来先服务\\n\"); printf(\"2.短作业优先\\n\"); printf(\"0.退出\\n\"); scanf(\"%d\ switch(option) { case 0: printf(\"运行结束。\\n\"); break; case 1: printf(\"对进程用先来先服务调度。\\n\\n\"); FCFS(); Poutput(); break;

case 2: printf(\"对进程用短作业优先调度。\\n\\n\"); SJF(); Poutput(); break; } }

int Pinput() //进程参数输入 { int i; printf(\"please input the process number:\\n\"); scanf(\"%d\ for(i=0;iprintf(\"please input the ArrvialTime:\\n\"); scanf(\"%d\ printf(\"please input the WholeTime:\\n\"); scanf(\"%d\ Process[i].ServiceTime=0; Process[i].FinishTime=0; Process[i].WeightWholeTime=0; Process[i].order=0; Process[i].run_flag=0; }return 0; }

int Poutput() //调度结果输出 { int i; float turn_round_time=0,f1,w=0; printf(\"进程名称 到达时间 运行时间 开始运行时间 结束时间 执行顺序 周转时间 带权周转时间\\n\"); for(i=0;iprintf(\" %s , %d , %d , %d , %d , %d , %f , %f \\n\.FinishTime,Process[i].order,Process[i].WeightWholeTime,f1); } printf(\"average_turn_round_timer=%f\\n\ printf(\"weight_average_turn_round_timer=%f\\n\ return 0; }

【实例运行结果截图】 实例（教材P92-图3-4） A B C D E 进程名 平均 1 2 3 4 到达时间 0 3 5 2 4 服务时间 4 FCFS 7 12 14 18 完成时间 4 6 10 11 14 9 周转时间 4 2 2 5.5 3.5 2.8 带权周转1 时间 SJF 9 18 6 13 完成时间 4 8 16 3 9 8 周转时间 4 2.67 3.1 1.5 2.25 2.1 带权周转1 时间 先来先服务算法（FCFS）

短作业优先算法（SJF）