进程调度算法

操作系统课程设计报告题目：进程调度算法院班院班姓学级:名：号：指导教师:进程调度算法设计报告一、概述本次设计的程序主要功能是模拟CPU的进程调度过程，实现先来先服务调度算法、短作业优先调度算法、非抢占优先权调度算法、时间片轮转法四个进程调度算法，并根据输入的数据和相应的调度算法计算每个进程的调度结果，对四个算法的平均周转时间进行比较和评价。通过这四种调度算法的比较，有利于加深对四种算法的理解，使用户能够更好、更快的运用四种调度算法。、设计的基本概念和原理1、基本概念（1）到达时间：指进程到达CPU的时间。（2）服务时间：指进程需要CPU执行的时间。（3）完成时间：指进程执行完成的时间。（4）周转时间：指进程从到达到执行完成所经过的时间。（5）带权周转时间：进程的周转时间与服务时间的比值（6）平均周转时间：一个调度算法中所有进程的周转时间的平均值。（7）平均带权周转时间：一个调度算法中所有进程的带权周转时间的平均值。2、基本原理（1）FCFS调度算法1）输入各个进程的信息2）按照进程的到达时间从小到大进行排序3）计算出各个进程的完成时间，随后算出周转时间等，并打印出4）输出甘特图（2）SPF调度算法1）输入各个进程的信息2）按照进程的到达时间从小到大进行排序3）再逐个判断到达进程的个数，并根据进程服务时间的长短排序4）计算出各个进程的完成时间，随后算出周转时间等，并打印出5）输出甘特图（3）非抢占高优先权优先调度算法1）输入各个进程的信息，2）按照进程的到达时间从小到大进行排序3）再逐个判断到达进程的个数，并根据进程优先权的大小排序4）计算出各个进程的完成时间，随后算出周转时间等，并打印出5）输出甘特图（4）基于时间片的轮转调度算法1）输入各个进程的信息，2）按照进程的到达时间从小到大进行排序3）再逐个分配时间片，当时间片用完，分配给下一进程4）计算出各个进程的完成时间，随后算出周转时间等，并打印出5）输出甘特图三、总体设计数据结构：结构体typedefstructprocess（charname;//进程名floatarrivetime;//到达时间floatservetime;//服艮务时间；floatstarttime;//开始执行时间floatfinishtime;//完成时间floatroundtime;//周转时间floatdaiquantime;//带权周转时间}FCFS，SJF，SJP，KQZ算法流程：1）输入各个进程的信息，2）按照进程的到达时间从小到大进行排序3）进行相应操作4）计算出各个进程的完成时间，随后算出周转时间等，并打印出5）输出甘特图程序流程图四、详细设计先来先服务#include<iostream>#include<iomanip>流程图usingnamespacestd;typedefstructprocess_FCFS{charname;//进程名floatarrivetime;//到达时间floatservetime;//服务时间；floatstarttime;//开始执行时间floatfinishtime;//完成时间floatroundtime;//周转时间floatdaiquantime;//带权周转时间}FCFS;〃按到达时间进行冒泡排序structprocess_FCFS*sortarrivetime(structprocess_FCFSa[],intn){inti,j;structprocess_FCFSt;intflag;for(i=1;i<n;i++){flag=0;for(j=0;j<n-i;j++){if(a[j].arrivetime>a[j+1].arrivetime){t=a[j];a[j]=a[j+1];a[j+1]=t;flag=1;//交换}}if(flag==0)〃如果一趟排序中没发生任何交换，则排序结束break;}returna;}voidfcfs(structprocess_FCFSa[],intn){inti;a[0].starttime=a[0].arrivetime;a[0].finishtime=a[0].arrivetime+a[0].servetime;a[0].roundtime=a[0].finishtime-a[0].arrivetime;a[0].daiquantime=a[0].roundtime/a[0].servetime;for(i=1;i<n;i++){if(a[i].arrivetime<a[i-1].finishtime)a[i].starttime=a[i-1].finishtime;elsea[i].starttime=a[i].arrivetime;a[i].finishtime=a[i].starttime+a[i].servetime;a[i].roundtime=a[i].finishtime-a[i].arrivetime;a[i].daiquantime=a[i].roundtime/a[i].servetime;}cout<<""<<endl;cout<<"进程名|到达时间|服务时间|执行时间|完成时间|周转时间|带权时间|"<<endl;cout<<""<<endl;for(i=0;i<n;i++){cout<<""<<a[i].name<<”"<<a[i].arrivetime<<setw(9)<<a[i].servetime<<setw(9)<<a[i].starttime<<setw(9)<<a[i].finishtime<<setw(9)<<a[i].roundtime<<setw(9)<<a[i].daiquantime<<endl;cout<<""<<endl;}cout<<"进程调度的甘特图为："<<endl;for(i=0;i<n-1;i++)cout<<a[i].name<<”--->”;cout<<a[n-1].name;}intmain(){structprocess_FCFSa[100];inti,n;cout<<"请输入进程的数目"<<endl;cin>>n;//getchar();for(i=0;i<n;i++){cout<<"请输入第"<<i+1<<"个进程的进程名"<<endl;cin>>a[i].name;cout<<"请输入第"<<i+1<<"个进程的到达时间"<<endl;cin>>a[i].arrivetime;cout<<"请输入第"<<i+1<<"个进程的服务时间"<<endl;cin>>a[i].servetime;sortarrivetime(a,n);fcfs(a,n);}短作业优先#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;typedefstructprocess_SJF{charname;//进程名floatarrivetime;//到达时间floatservetime;//服务时间；floatstarttime;//开始执行时间floatfinishtime;//完成时间floatroundtime;//周转时间floatdaiquantime;//带权周转时间}SJF;structprocess_SJF*sortarrivetime(structprocess_SJFa[],intn){inti,j;structprocess_SJFt;intflag;for(i=1;i<n;i++){flag=0;for(j=0;j<n-i;j++){if(a[j].arrivetime>a[j+1].arrivetime){t=a[j];a[j]=a[j+1];a[j+1]=t;flag=1;//交换}}if(flag==0)//如果一趟排序中没发生任何交换，则排序结束break;}returna;}voidsjf(structprocess_SJFa[],intn){inti,j,m,p,Min;structprocess_SJFt;a[0].finishtime=a[0].servetime+a[0].arrivetime;for(i=1;i<n;i++){a[i].finishtime=0;}j=0;m=0;p=0;for(i=m+1;i<n;i++){for(j=m+1;j<n;j++){if(a[j].arrivetime<a[m].finishtime){p++;}elsebreak;}Min=m+1;if(p>1){for(j=m+2;j<=m+p;j++){if(a[j].servetime<a[Min].servetime)Min=j;}t=a[Min];a[Min]=a[m+1];a[m+1]=t;a[m+1].finishtime=a[m].finishtime+a[m+1].servetime;}m++;p=0;}a[0].starttime=a[0].arrivetime;a[0].finishtime=a[0].arrivetime+a[0].servetime;a[0].roundtime=a[0].finishtime-a[0].arrivetime;a[0].daiquantime=a[0].roundtime/a[0].servetime;for(i=1;i<n;i++){if(a[i].arrivetime<a[i-1].finishtime)a[i].starttime=a[i-1].finishtime;elsea[i].starttime=a[i].arrivetime;a[i].finishtime=a[i].starttime+a[i].servetime;a[i].roundtime=a[i].finishtime-a[i].arrivetime;a[i].daiquantime=a[i].roundtime/a[i].servetime;}cout<<""<<endl;cout<<"进程名|到达时间|服务时间|执行时间|完成时间|周转时间|带权时间|"<<endl;cout<<""<<endl;for(i=0;i<n;i++){cout<<""<<a[i].name<<”"<<a[i].arrivetime<<setw(9)<<a[i].servetime<<setw(9)<<a[i].starttime<<setw(9)<<a[i].finishtime<<setw(9)<<a[i].roundtime<<setw(9)<<a[i].daiquantime<<endl;cout<<""<<endl;}cout<<"进程调度的甘特图为："<<endl;for(i=0;i<n-1;i++)cout<<a[i].name<<”--->”;cout<<a[n-1].name;}intmain(){structprocess_SJFa[100];inti,n;cout<<"请输入进程的数目"<<endl;cin>>n;//getchar();for(i=0;i<n;i++){cout<<"请输入第"<<i+1<<"个进程的进程名"<<endl;cin>>a[i].name;cout<<"请输入第"<<i+1<<"个进程的到达时间"<<endl;cin>>a[i].arrivetime;cout<<"请输入第"<<i+1<<"个进程的服务时间"<<endl;cin>>a[i].servetime;}sortarrivetime(a,n);sjf(a,n);五、测试与数据分析测试数据：FCFS:进程到达时间服务时间A01B1100C21D3100SJF:进程到达时间服务时间A04B13C25D32E44RR:进程到达时间服务时间A04B13C25E44六、完成的情况、简要的使用说明完成情况：四个进程调度算法分了四个程序做完，四个程序的运行结果都正确。使用说明：根据提示输入数据，可以得到书上的结果。七、结果分析先来先服务算法结果:时间片轮转法:八、总结在设计进程调度程序的过程中，我遇到过许多问题，可是也学到了很多东西。本程序的设计实现主要是用C++语言实现，通过对程序算法的设计优化、输出显示的格式设计、输入过程中的异常处理等一些设计过程中的问题的考虑解决，在C++学习上也有了很大的进步。程序设计过程中开始遇到的最大的问题是算法的结构设计问题，课本上只给了设计要求及简单的算法，要真正实现还需要考虑很多方面。在算法的数据结构设计上考虑了很长时间。在程序设计中先后参考了很多网络资料，也参考了一些别人写的的程序，对一些算法的优越性等也作了一些考虑。此外考虑最多的就是异常错误处理的设计。一个好的程序必须能在各种环境下都有其相应的处理方式。C++语言明显要比c语言好很多，其输入输出流就要比c的输入输出好用很多.其次就是函数的重载，让我的程序代码减少了很多。String