操作系统实验（二）——作业调度算法-创新互联

一个班（20信安）的同学搜到这篇别直接copy我的，代码仅供参考

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一、FCFS 代码
#includeusing namespace std;
float ave_aroundtime; // 平均周转时间    
float ave_weight_aroundtime; // 平均带权周转时间    
int n;
float nowtime=0;
struct FCFS
{int name;
    char state;
	float arrivetime; // 到达时间(即进入外存的时间点)
	float servicetime; // 服务时间(所需cpu时间)
	float finishtime; // 结束时间
	float aroundtime; //周转时间(结束时间-到达时间，即进入外存到执行完毕所需时间)
    float weight_aroundtime; // 带权周转时间
};

bool cmp(FCFS a, FCFS b)
{return a.arrivetimecout<< "请输入作业信息:"<< endl;
	cout<< "名称:";
	cin >>p.name;
	cout<< "到达时间:";
	cin >>p.arrivetime;
	cout<< "服务时间:";
	cin >>p.servicetime;
	cout<< endl;
}

void out(FCFS a)
{cout<< "作业"<< a.name<< "\t"<< a.arrivetime<< "\t\t"<< a.servicetime<< "\t\t"<< a.aroundtime<< endl;
}

void left_move(vector&a)
{for(int i=0; ia[i] = a[i+1];
	}
	a.pop_back();// 弹出插入队尾的多出的队首元素	
}

void run(FCFS &node)
{node.finishtime = max(nowtime,node.arrivetime)+node.servicetime;
	node.aroundtime = node.finishtime - node.arrivetime;
	node.weight_aroundtime = node.aroundtime/node.servicetime;
	nowtime = node.finishtime;	
}

int main(){vectorsort_queue;// 保存排序后的队列
    vectorback_queue;// 后备队列
    vectorwait_queue;// 就绪队列
	FCFS temp[10];
	cout<< "输入作业数目:";
	cin >>n;
	for(int i=0; iinput(temp[i]);
		back_queue.push_back(temp[i]);// 进入后备队列
	}
	sort(back_queue.begin(), back_queue.end(), cmp);// 按到达时间从小到大排序
	sort_queue = back_queue;
	while(!back_queue.empty())
	{// 将一个作业从外存进入内存
		wait_queue.push_back(back_queue[0]);
		// 后备队列队首弹出
		left_move(back_queue);
		// 就绪队列作业开始占用cpu
		run(temp[wait_queue[0].name-1]);
		// 就绪队列作业完成，弹出
		wait_queue.clear();
	}
	cout<< "FCFS算法进程的运行顺序为:"<< endl;
	for(int i=0; icout<< "作业"<< sort_queue[i].name<< "-->";
	}
	cout<< "over";

	cout<< "进程完成后具体信息记录:"<< endl;
	cout<< "进程\t到达时间\t服务时间\t周转时间\t"<< endl; 
	for(int i=0; iout(temp[i]);
		ave_aroundtime += temp[i].aroundtime;
		ave_weight_aroundtime += temp[i].weight_aroundtime;
	}
	ave_aroundtime/=n;
	ave_weight_aroundtime/=n;
	cout<< "采用FCFS算法算得的平均周转时间为:"<< ave_aroundtime<< endl;
	cout<< "采用FCFS算法算得的平均带权周转时间为:"<< ave_weight_aroundtime<< endl;
}
运行截图

在这里插入图片描述

二、SJF 代码
#includeusing namespace std;
float ave_aroundtime; // 平均周转时间    
float ave_weight_aroundtime; // 平均带权周转时间    
int n;
float nowtime=0;
struct SJF
{int name;
    char state;
	float arrivetime; // 到达时间(即进入外存的时间点)
	float servicetime; // 服务时间(所需cpu时间)
	float finishtime; // 结束时间
	float aroundtime; //周转时间(结束时间-到达时间，即进入外存到执行完毕所需时间)
    float weight_aroundtime; // 带权周转时间
};

bool cmp(SJF a, SJF b)
{return a.arrivetimecout<< "请输入作业信息:"<< endl;
	cout<< "名称:";
	cin >>p.name;
	cout<< "到达时间:";
	cin >>p.arrivetime;
	cout<< "服务时间:";
	cin >>p.servicetime;
	cout<< endl;
}

void out(SJF a)
{cout<< "作业"<< a.name<< "\t"<< a.arrivetime<< "\t\t"<< a.servicetime<< "\t\t"<< a.aroundtime<< endl;
}

void left_move(vector&a)
{for(int i=0; ia[i] = a[i+1];
	}
	a.pop_back();// 弹出插入队尾的多出的队首元素	
}

void run(SJF &node)
{node.finishtime = max(nowtime,node.arrivetime)+node.servicetime;
	node.aroundtime = node.finishtime - node.arrivetime;
	node.weight_aroundtime = node.aroundtime/node.servicetime;
	nowtime = node.finishtime;	
}

void i_first(vector&back_queue, int first_i)
{// 前移该进程至队首
    SJF temp = back_queue[first_i];
    for(int i=first_i; i>0; i--)
    {back_queue[i] = back_queue[i-1];
    }
    back_queue[0] = temp;
}
void zero_flush(vector&a)
{vectorb;
    for(int i=0; iif(a[i].name!=0) b.push_back(a[i]);
    }
    a.clear();
    for(int i=0; ia.push_back(b[i]);
    }
}
void fill(vector&back_queue, vector&sort_queue)
{if(sort_queue.empty()) return;
    for(int i=0; iif(sort_queue[i].arrivetime<= nowtime)
        {back_queue.push_back(sort_queue[i]);
            sort_queue[i].name=0;
        }
    }
    zero_flush(sort_queue);
    if(sort_queue.empty()) return;

    // 这里很关键，如果执行完进程后后备队列出现空窗期，则直接将nowtime赋值为下一个即将到来的进程的到来时间
    if(back_queue.empty())
    {nowtime = sort_queue[0].arrivetime;
        fill(back_queue, sort_queue);
    }
    return;
}



void short_first(vector&back_queue)
{if(back_queue.empty()) return;
    int mini=0, minservicetime=back_queue[0].servicetime;
    // 遍历寻找在后备队列中的最短服务时间进程
    for(int i=0; iif(minservicetime >back_queue[i].servicetime)
        {mini = i;
            minservicetime = back_queue[i].servicetime;
        }
    }
    // 前移该进程至队首
    SJF temp = back_queue[mini];
    for(int i=mini; i>0; i--)
    {back_queue[i] = back_queue[i-1];
    }
    back_queue[0] = temp;
}

void prt(vectora)
{for(int i=0; icout<< a[i].name<< " ";
    }
    cout<< endl;
}
int main(){vectorsort_queue;// 保存排序后的队列
    vectorback_queue;// 后备队列
    vectorwait_queue;// 就绪队列
    vectorover_queue;// 执行完毕队列
	SJF temp[10];
	cout<< "输入作业数目:";
    // input
	cin >>n;
	for(int i=0; iinput(temp[i]);
		sort_queue.push_back(temp[i]);// 进入后备队列
	}
	sort(sort_queue.begin(), sort_queue.end(), cmp);// 按到达时间从小到大排序

    // 第一次进程调度
        back_queue.push_back(sort_queue[0]);// 第一个进程直接进入
        left_move(sort_queue);
        // 一次进程调度
        wait_queue.push_back(back_queue[0]);
        left_move(back_queue);
        run(temp[wait_queue[0].name-1]);
        over_queue.push_back(wait_queue[0]);
        wait_queue.clear();

        cout<< nowtime<< "  "; 
        cout<< "back:";
        prt(back_queue);
        cout<< "sort:";
        prt(sort_queue);
	while(over_queue.size()!=n)
	{
        fill(back_queue, sort_queue); // 根据上一个进程结束时间nowtime填充后备队列back_queue
        short_first(back_queue); // 前移后备队列中服务时间最短的进程到队首
        // cout<< back_queue[0].name<< endl;
        cout<< nowtime<< "  "; 
        cout<< "back:";
        prt(back_queue);
        cout<< "sort:";
        prt(sort_queue);
        wait_queue.push_back(back_queue[0]); // 后备队列队首进程放到就绪队列中
		left_move(back_queue);// 后备队列队首弹出
		run(temp[wait_queue[0].name-1]);// 就绪队列作业开始占用cpu
        over_queue.push_back(wait_queue[0]);
		wait_queue.clear();// 就绪队列作业完成，弹出
	}
	cout<< "SJF算法进程的运行顺序为:"<< endl;
	for(int i=0; icout<< "作业"<< over_queue[i].name<< "-->";
	}
    cout<< "over"<< endl;

	cout<< "进程完成后具体信息记录:"<< endl;
	cout<< "进程\t到达时间\t服务时间\t周转时间\t"<< endl; 
	for(int i=0; iout(temp[i]);
		ave_aroundtime += temp[i].aroundtime;
		ave_weight_aroundtime += temp[i].weight_aroundtime;
	}
	ave_aroundtime/=n;
	ave_weight_aroundtime/=n;
	cout<< "采用SJF算法算得的平均周转时间为:"<< ave_aroundtime<< endl;
	cout<< "采用SJF算法算得的平均带权周转时间为:"<< ave_weight_aroundtime<< endl;
}
运行截图

在这里插入图片描述

三、小结

  1. 执行的进程数据是参考ppt最后给出的测试用例，为了简单期间ABCDE进程名称设置为12345.
    在这里插入图片描述

  2. 作业调度的过程没有用一个时钟进行不断推进，而是利用每一个执行进程直接计算结束时间，因此会出现进程执行完，后备队列依然为空的情况，这里就需要判断进程是否全部执行完毕，即一开始需要先输入进程的个数，否则无法判断后续是否还有未到来的进程。

  3. 短作业调度算法的过程中，需要在每次进程执行完毕，在后备队列内进程中搜索服务时间最短的进程进行执行，在这个过程中，需要找到合适的进程，将其挪到后备队列队首，出队放入就绪队列，然后占用CPU时间

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