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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

成都创新互联致力于互联网品牌建设与网络营销，包括做网站、成都网站制作、SEO优化、网络推广、整站优化营销策划推广、电子商务、移动互联网营销等。成都创新互联为不同类型的客户提供良好的互联网应用定制及解决方案，成都创新互联核心团队10年专注互联网开发，积累了丰富的网站经验，为广大企业客户提供一站式企业网站建设服务，在网站建设行业内树立了良好口碑。
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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