實(shí)驗(yàn)一先來先服務(wù)FCFS和短作業(yè)優(yōu)先SJF進(jìn)程調(diào)度算法

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)一 先來先服務(wù)FCFS和短作業(yè)優(yōu)先SJF進(jìn)程調(diào)度算法 一：需求分析 程序設(shè)計(jì)的任務(wù)：設(shè)計(jì)程序模擬進(jìn)程的先來先服務(wù)FCFS和短作業(yè)優(yōu)先SJF調(diào)度過程。假設(shè)有n個(gè)x進(jìn)程分別在T1, ,Tn時(shí)刻到達(dá)系統(tǒng)，它們需要的服務(wù)時(shí)間分別為S1, ,Sn。分別采用先來先服務(wù)FCFS和短作業(yè)優(yōu)先SJF進(jìn)程調(diào)度算法進(jìn)行調(diào)度，計(jì)算每個(gè)進(jìn)程的完成時(shí)間、周轉(zhuǎn)時(shí)間和帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間，并且統(tǒng)計(jì)n個(gè)進(jìn)程的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間。通過這次實(shí)驗(yàn)，加深對進(jìn)程概念的理解，進(jìn)一步掌握進(jìn)程狀態(tài)的轉(zhuǎn)變、進(jìn)程調(diào)度的策略及對系統(tǒng)性能的評價(jià)方法。（1） 輸入的形式和輸入值的范圍 為免去測試時(shí)候需要逐步輸入數(shù)據(jù)的麻

2、煩，輸入時(shí)采用輸入文件流方式將數(shù)據(jù)放在.txt文件中，第一行為進(jìn)程個(gè)數(shù)，第二行為進(jìn)程到達(dá)時(shí)間（各個(gè)進(jìn)程的到達(dá)時(shí)間之間用空格隔開），第三行為進(jìn)程的服務(wù)時(shí)間（每個(gè)服務(wù)時(shí)間之間用空格隔開）。（2） 輸出的形式 模擬整個(gè)調(diào)度過程，輸出每個(gè)時(shí)刻的進(jìn)程運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)輸出了每個(gè)進(jìn)程的完成時(shí)間，并且按要求輸出了計(jì)算出來的每個(gè)進(jìn)程的周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間、所有進(jìn)程的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間以及帶權(quán)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間。（3） 程序所能達(dá)到的功能 能夠模擬出進(jìn)程的先來先服務(wù)FCFS算法和短作業(yè)優(yōu)先SJF算法的調(diào)度過程，輸入進(jìn)程個(gè)數(shù)n；每個(gè)進(jìn)程的到達(dá)時(shí)間T1, ,Tn和服務(wù)時(shí)間S1, ,Sn；選擇算法1-FCFS，2-SJF，3-退出

3、，用戶做出選擇即可輸出對應(yīng)的算法調(diào)度過程或者退出程序。（4） 測試數(shù)據(jù)，包括正確的輸入及其輸出結(jié)果和含有錯(cuò)誤的輸入及其輸出結(jié)果 測試數(shù)據(jù)及其輸出結(jié)果： 作業(yè) 算法進(jìn)程名ABCDE平均到達(dá)時(shí)間01234服務(wù)時(shí)間43524 FCFS完成時(shí)間47121418周轉(zhuǎn)時(shí)間461011149帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間1225.53.52.8SJF完成時(shí)間4918613周轉(zhuǎn)時(shí)間4816398帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間12.673.21.52.252.1也可看下面截圖的測試結(jié)果 二：概要設(shè)計(jì)程序包括主函數(shù)、FCFS算法函數(shù)、SJF算法函數(shù)、輸出函數(shù)；主函數(shù)流程：輸入文件中的數(shù)據(jù)顯示各進(jìn)程數(shù)據(jù)選擇算法調(diào)用相應(yīng)算法的函數(shù)輸出結(jié)果三：詳細(xì)設(shè)計(jì)算

4、法流程圖：FCFS先來先服務(wù)算法流程圖：開始按排好的順序第一個(gè)進(jìn)程先進(jìn)行判斷上一個(gè)進(jìn)程的完成時(shí)間是否大于下一個(gè)進(jìn)程的到達(dá)時(shí)間NY下一個(gè)進(jìn)程的開始時(shí)間從上個(gè)進(jìn)程的完成時(shí)間開始下一個(gè)進(jìn)程的開始時(shí)間從它本身的到達(dá)時(shí)間開始更新各數(shù)據(jù)循環(huán)累加，求總的周轉(zhuǎn)時(shí)間，總的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間求平均周轉(zhuǎn)時(shí)間，帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間輸出結(jié)果調(diào)用結(jié)束SJF算法流程圖：開始初始化數(shù)據(jù)利用一個(gè)for循環(huán)判斷是否找到短作業(yè)YN直接進(jìn)入下一未完成進(jìn)程并且FinishTimeShort=ArrivalTimeShort+ServiceTimeShortFinishTimeShort=Finish+ServiceTimeShortFinish=F

5、inishTimeShort計(jì)算周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間計(jì)算總的周轉(zhuǎn)時(shí)間、總的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間計(jì)算平均周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間調(diào)用結(jié)束四：調(diào)試分析(1) ：調(diào)試過程中遇到的問題以及解決方法，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的回顧討論和分析；開始的時(shí)候沒有判斷進(jìn)程是否到達(dá)，導(dǎo)致短進(jìn)程優(yōu)先算法運(yùn)行結(jié)果錯(cuò)誤，后來加上了判斷語句后就解決了改問題。(2)：算法的性能分析及其改進(jìn)設(shè)想；即使用戶輸入的進(jìn)程到達(dá)時(shí)間沒有先后順序也能準(zhǔn)確的計(jì)算出結(jié)果。（加循環(huán)，判斷各個(gè)進(jìn)程的到達(dá)時(shí)間先后，組成一個(gè)有序的序列）(3)：經(jīng)驗(yàn)和體會。 通過本次實(shí)驗(yàn)，深入理解了先來先服務(wù)和短進(jìn)程優(yōu)先進(jìn)程調(diào)度算法的思想，培養(yǎng)了自己的動手能力，通過實(shí)踐加深了記憶。五

6、：用戶使用說明在同一目錄下的.txt文件中按輸入要求輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，并且根據(jù)提示選擇相應(yīng)的算法。六：測試結(jié)果測試數(shù)據(jù)：輸出結(jié)果：七：附錄源程序：#include<iostream>#include<iomanip>/格式化輸出結(jié)果#include<sstream>/讀取文件#include<fstream>/讀取文件using namespace std;const int MaxNum=100; int ArrivalTimeMaxNum; /到達(dá)時(shí)間int ServiceTimeMaxNum; /服務(wù)時(shí)間int FinishTimeMaxNum

7、; /完成時(shí)間int WholeTimeMaxNum;/周轉(zhuǎn)時(shí)間double WeightWholeTimeMaxNum;/帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間double AverageWT_FCFS,AverageWT_SJF;/平均周轉(zhuǎn)時(shí)間double AverageWWT_FCFS,AverageWWT_SJF;/平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間void FCFS(int n);/先來先服務(wù)void SJF(int n);/短作業(yè)優(yōu)先void print(int n,int array);void print(int n,double array);void printproceed(int n);/輸出FCFS進(jìn)程運(yùn)行狀態(tài)

8、void main()int n,i,j;/n:進(jìn)程數(shù)；i、j:循環(huán)計(jì)數(shù)變量ifstream in("text.txt");/讀文件string s;for(i=0;i<3,getline(in,s);i+)/當(dāng)i=0讀入進(jìn)程數(shù)n ；i=1讀入各進(jìn)程到達(dá)時(shí)間 ；i=2讀入各進(jìn)程服務(wù)時(shí)間istringstream sin(s);switch(i)case 0:sin>>n;break;case 1:for(j=0;j<n;j+)sin>>ArrivalTimej;break;case 2:for(j=0;j<n;j+)sin>&

9、gt;ServiceTimej;break;/顯示各進(jìn)程數(shù)據(jù)cout<<setfill(' ')<<setw(7)<<"進(jìn)程名"<<setw(1)<<""char ch='A'for(i=0;i<n;i+)cout<<setw(3)<<char(ch+i);cout<<endl<<"到達(dá)時(shí)間"for(i=0;i<n;i+)cout<<setw(3)<<Arriv

10、alTimei;cout<<endl<<"服務(wù)時(shí)間"for(i=0;i<n;i+)cout<<setw(3)<<ServiceTimei;cout<<endl;/選擇算法：先來先服務(wù)FCFS->1 短作業(yè)優(yōu)先SJF->2 關(guān)閉->0cout<<"請選擇算法: FCFS->1 SJF->2 退出->0"<<endl<<"選擇:"int choice;cin>>choice;while(ch

11、oice!=0)/直到輸入值為0跳出循環(huán)，結(jié)束程序while(choice!=1 && choice !=2 && choice!=0 )cout<<"Please enter 0, 1 or 2!"<<endl;cin>>choice;if(choice=0)return;if(choice=1)FCFS(n);/進(jìn)行先來先服務(wù)FCFS算法elseSJF(n);/進(jìn)行短作業(yè)優(yōu)先服務(wù)SJF算法cout<<endl<<"請選擇: FCFS->1 SJF->2 退出

12、->0"<<endl<<"選擇:"cin>>choice;return;/-先來先服務(wù)-void FCFS(int n)/第一個(gè)進(jìn)程先服務(wù)FinishTime0=ArrivalTime0+ServiceTime0;WholeTime0=FinishTime0-ArrivalTime0;WeightWholeTime0=double(WholeTime0)/double(ServiceTime0);for(int i=1;i<n;i+)if(FinishTimei-1>ArrivalTimei)FinishTim

13、ei=FinishTimei-1+ServiceTimei;/如果上一個(gè)進(jìn)程的完成時(shí)間大于下一個(gè)進(jìn)程的到達(dá)時(shí)間，/那么下一個(gè)進(jìn)程的開始時(shí)間從上一個(gè)進(jìn)程的完成時(shí)間開始elseFinishTimei=ArrivalTimei+ServiceTimei;/否則，下一個(gè)進(jìn)程的開始時(shí)間從它本身的到達(dá)時(shí)間開始WholeTimei=FinishTimei-ArrivalTimei;WeightWholeTimei=double(WholeTimei)/double(ServiceTimei);double totalWT=0,totalWWT=0;for(int j=0;j<n;j+)/循環(huán)累加，求總

14、的周轉(zhuǎn)時(shí)間，總的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間totalWT+=WholeTimej;totalWWT+=WeightWholeTimej;AverageWT_FCFS=totalWT/double(n);AverageWWT_FCFS=totalWWT/double(n);/輸出各結(jié)果cout<<"-先來先服務(wù)FCFS-"<<endl;cout<<"完成時(shí)間分別為:"print(n,FinishTime);cout<<"周轉(zhuǎn)時(shí)間分別為:"print(n,WholeTime);cout<<&q

15、uot;帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間分別為:"print(n,WeightWholeTime);cout<<"平均周轉(zhuǎn)時(shí)間:"<<AverageWT_FCFS<<endl;cout<<"平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間:"<<AverageWWT_FCFS<<endl;printproceed(n);/-短作業(yè)優(yōu)先-void SJF(int n)intShort;/存放當(dāng)前最短作業(yè)的序號int Finish=0;/存放當(dāng)前完成時(shí)間double totalWT=0,totalWWT=0;for(int a=

16、0;a<n;a+)/初始化完成時(shí)間為0FinishTimea=0;int i;/循環(huán)計(jì)數(shù)累加變量for(i=0;i<n;i+)int tag=0;/用于標(biāo)記當(dāng)前完成時(shí)間內(nèi)，是否找到短作業(yè) int Max=10000;for(int j=0;j<n;j+)if(FinishTimej=0 && ArrivalTimej<=Finish && ServiceTimej<=Max)Max=ServiceTimej;Short=j;tag=1;if(tag=1)/找到短作業(yè)FinishTimeShort=Finish+ServiceTime

17、Short;if(tag=0)/未找到for(int k=0;k<n,FinishTimek=0;k+)/直接進(jìn)入下一未完成進(jìn)程Short=k;break;FinishTimeShort=ArrivalTimeShort+ServiceTimeShort;Finish=FinishTimeShort;for(i=0;i<n;i+)/計(jì)算周轉(zhuǎn)時(shí)間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間WholeTimei=FinishTimei-ArrivalTimei;WeightWholeTimei=double(WholeTimei)/double(ServiceTimei);for(int j=0;j<n;j+

18、)/計(jì)算總的周轉(zhuǎn)時(shí)間、總的帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間totalWT+=WholeTimej;totalWWT+=WeightWholeTimej;AverageWT_FCFS=totalWT/double(n);AverageWWT_FCFS=totalWWT/double(n);/輸出各值cout<<"-短作業(yè)優(yōu)先SJF-"<<endl;cout<<"完成時(shí)間:"print(n,FinishTime);cout<<"周轉(zhuǎn)時(shí)間:"print(n,WholeTime);cout<<"帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間:"print(n,WeightWholeTime);cout<<"平均周轉(zhuǎn)時(shí)間:"<<AverageWT_FCFS<<endl;cout<<"平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間:"<<AverageWWT_FCFS<<endl;p