操作系统FCFS算法和SPF算法源代码
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实现FCFS和SJF调度算法FCFS调度算法:FCFS调度算法是按照进程到达的顺序来调度进程的。
当一个进程到达后,它就被添加到就绪队列的末尾,并在现有进程执行完毕后开始执行。
以下是FCFS调度算法的实现代码:```pythonclass Process:self.pid = piddef FCFS_scheduler(processes):n = len(processes)#按照到达时间排序#计算等待时间和周转时间for i in range(n):if i > 0:#输出结果print("Process\tArrival Time\tBurst Time\tWaitingTime\tTurnaround Time")for i in range(n):if __name__ == "__main__":processes =Process("P1", 0, 10),Process("P2", 1, 4),Process("P3", 2, 6),Process("P4", 3, 2)FCFS_scheduler(processes)```SJF调度算法:SJF调度算法根据进程的执行时间来进行调度,短时间的进程先执行。
以下是SJF调度算法的实现代码:```pythonclass Process:self.pid = piddef SJF_scheduler(processes):n = len(processes)#按照执行时间排序#计算等待时间和周转时间for i in range(n):if i > 0:#输出结果print("Process\tArrival Time\tBurst Time\tWaitingTime\tTurnaround Time")for i in range(n):if __name__ == "__main__":processes =Process("P1", 0, 10),Process("P2", 1, 4),Process("P3", 2, 6),Process("P4", 3, 2)SJF_scheduler(processes)```在上述代码中,`SJF_scheduler`函数接受一个进程列表作为参数,并按照SJF算法进行调度。
操作系统磁盘调度算法实验报告及代码一、实验目的通过实验掌握磁盘调度算法的实现过程,了解各种不同磁盘调度算法的特点和优缺点,并比较它们的性能差异。
二、实验原理磁盘调度是操作系统中的重要内容,其主要目的是提高磁盘的利用率和系统的响应速度。
常见的磁盘调度算法有:FCFS(先来先服务)、SSTF (最短寻道时间)、SCAN(扫描)、C-SCAN(循环扫描)等。
三、实验过程1.编写代码实现磁盘调度算法首先,我们需要定义一个磁盘请求队列,其中存放所有的IO请求。
然后,根据所选的磁盘调度算法,实现对磁盘请求队列的处理和IO请求的调度。
最后,展示运行结果。
以FCFS算法为例,伪代码如下所示:```diskQueue = new DiskQueue(; // 创建磁盘请求队列while (!diskQueue.isEmpty()request = diskQueue.dequeue(; // 取出队列头的IO请求//处理IO请求displayResult(; // 展示运行结果```2.运行实验并记录数据为了验证各种磁盘调度算法的性能差异,我们可以模拟不同的场景,例如,随机生成一批磁盘IO请求,并使用不同的磁盘调度算法进行处理。
记录每种算法的平均响应时间、平均等待时间等指标。
3.撰写实验报告根据实验数据和结果,撰写实验报告。
实验报告通常包括以下内容:引言、实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果、实验分析、结论等。
四、实验结果与分析使用不同的磁盘调度算法对磁盘IO请求进行处理,得到不同的实验结果。
通过对比这些结果,我们可以看出不同算法对磁盘IO性能的影响。
例如,FCFS算法对于请求队列中的请求没有排序,可能会导致一些请求等待时间过长。
而SSTF算法通过选择离当前磁道最近的请求进行处理,能够减少平均寻道时间,提高磁盘性能。
五、实验总结通过本次实验,我们学习了操作系统中磁盘调度算法的原理和实现过程。
不同的磁盘调度算法具有不同的优缺点,我们需要根据实际情况选择合适的算法。
#include<iostream>#include<cmath>using namespace std;typedef struct node{int data;struct node *next;}Node;int main(){void fcfs(Node *,int,int);//声明先来先服务函数FCFSvoid print(Node *); //输出链表函数Node *head,*p,*q; //建立一个链表int it,c=0,f,s; //c为链表长度,f是开始的磁道号,s是选择哪个算法head=(Node *)malloc(sizeof(Node));head->next=NULL;q=head;cout<<" /**************磁盘调度算法***************/"<<endl; cout<<endl;cout<<"新建磁盘访问号序列,以0作为结束标志:";cin>>it;while(it!=0){p=(Node *)malloc(sizeof(Node));p->next=NULL;p->data=it;q->next=p;q=p;cin>>it;c++;}cout<<"从几号磁道开始:";cin>>f; //f为磁道号print(head);cout<<"磁盘访问序列长度为:"<<c<<endl;cout<<"1、先来先服务算法FCFS"<<endl;cout<<"0、退出"<<endl;cout<<"请选择:";cin>>s;while(s!=0){switch(s){case 1:cout<<"你选择了:先来先服务算法FCFS"<<endl;fcfs( head,c,f);break;}cout<<"退出请选0,继续请选1";cin>>s;return 0;system("pause");}}/***********************************************************/void fcfs(Node *head,int c,int f)//先来先服务算法{void print(Node *);Node *l;//*m,*n;float num=0; //num为平均寻道长度l=head->next;for(int i=0;i<c;i++){num+=abs(l->data-f);f=l->data;l=l->next;}num=num/c;cout<<"先来先服务的寻道顺序是:"<<endl;print(head);cout<<"平均寻道长度:"<<num<<endl;}/*****************************************************************/void print(Node *head) //输出链表{Node *p;p=head->next;cout<<"磁盘访问序列显示:";if(p==NULL){cout<<"单链表为空:";}else if(p->next==NULL){cout<<p->data;}else{while(p->next!=NULL) {cout<<p->data<<"->"; p=p->next;}cout<<p->data<<endl; }}。
操作系统:进程调度算法详解之FCFS和SPF篇前⾔:在学习操作系统的时候,总是可以听到⼀些与“调度”相关的东西。
记得刚学计算机操作系统的时候,总是觉得调试是⼀个很⾼⼤上的东西,不敢太深⼊地去接触。
这可能是因为学⽣时代的我在算法⽅⾯并不强,⽽这些调度过程⼜常以算法的形式出现在课本上。
本⾝上这确实是⼀些算法。
我对这些算法有⼀些抗拒,可能当时是被DotA给迷惑了吧。
现在倒真是感觉算法是⼀个迷⼈的东西,有时在没有学到某⼀种算法,⾃⼰也可以在已有的⼀些算法思维的基础上想出个⼀⼆来,这让⼈很爽。
本⽂也是我在温习《计算机操作系统》这本书时候,想着来⽤代码的形式来描述这些迷⼈的东西。
概述:我们在编码开发的时候,就是在跟进程打交道。
不过,可能由于⼀些⾼级语⾔的封装,我们在开发的过程可能感觉不到我们的代码对进程的创建或调⽤过程。
当然,这也不是本⽂的重点。
但是,操作系统却不能不理会进程。
下⾯我就使⽤Java开发语⾔来模拟⼀下进程在操作系统中的调度过程。
进程调度算法:1.FCFS:FCFS的意思是先来先服务(First Come First Service)。
顾名思义就是按照进程被添加到等待队列的先后顺序来进⾏调⽤的。
这⾥可以先来看⼀张FCFS的算法过程图:图-1 进程FCFS调度过程从上⾯的过程图中就可以清楚地知道,进程在整个过程被调度的顺序及过程。
不过,不知道读者有没有注意到⼀个问题,那就是上⾯的图中,我们是让进程(矩形)紧紧挨着的。
那么有没有什么情况是让这些矩形不在⼀起紧挨着呢?如果你是⼀个注意细节的⼈,我想你已经注意到了这⼀点吧。
说到这⾥,我想问另⼀个问题,如果当我们的队列中的进程都运⾏完成,⽽等待队列中已经没有进程了,那么这个时候要怎么处理?在这种情况下CPU⼀直是处于空闲的状态,直到等待队列中出现了⼀个进程请求处理机来运⾏。
所以,在模拟程序⾥我们就可以直接让时间跳过这⼀段。
关于上⾯的⼀点,在我们的代码⾥也要考虑到。
进程调度算法代码进程调度算法是操作系统中的一种重要机制,它决定了在多道程序环境下,如何安排各个进程的执行顺序和时间片。
不同的进程调度算法有不同的实现方式和优缺点,本文将就常见的几种进程调度算法进行详细介绍。
1. 先来先服务(FCFS)先来先服务是最简单、最直观的进程调度算法。
它按照进程到达时间的先后顺序进行调度,即先到达的进程先执行。
当一个进程开始执行后,直到该进程执行完毕或者发生某些阻塞事件才会切换到另一个进程。
FCFS算法代码如下:```void FCFS(){int i;for(i=0;i<n;i++){run(p[i].need_time);if(i!=n-1){wait(p[i+1].arrive_time-p[i].arrive_time-p[i].need_time); }}}```其中,p数组表示所有需要执行的进程,n表示总共有多少个需要执行的进程。
run函数表示运行该进程所需时间片,wait函数表示等待下一个进程到达所需时间。
FCFS算法优点是简单易懂、公平性好,但其缺点也很明显:无法处理短作业优先问题、平均等待时间长等。
2. 短作业优先(SJF)短作业优先是一种非抢占式的进程调度算法,它根据每个进程的执行时间来进行排序,执行时间短的进程先执行。
如果有多个进程的执行时间相同,则按照到达时间的先后顺序进行调度。
SJF算法代码如下:```void SJF(){int i,j;for(i=0;i<n;i++){for(j=i+1;j<n;j++){if(p[i].need_time>p[j].need_time){swap(p[i],p[j]);}}}for(i=0;i<n;i++){run(p[i].need_time);if(i!=n-1){wait(p[i+1].arrive_time-p[i].arrive_time-p[i].need_time); }}}```其中,swap函数表示交换两个进程的位置。
调度算法C语言实现调度算法是操作系统中的重要内容之一,它决定了进程在系统中的运行方式和顺序。
本文将介绍两种常见的调度算法,先来先服务(FCFS)和最短作业优先(SJF),并用C语言实现它们。
一、先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务(FCFS)调度算法是最简单的调度算法之一、它按照进程到达的先后顺序进行调度,即谁先到达就先执行。
实现这个算法的关键是记录进程到达的顺序和每个进程的执行时间。
下面是一个用C语言实现先来先服务调度算法的示例程序:```c#include <stdio.h>//进程控制块结构体typedef structint pid; // 进程IDint arrivalTime; // 到达时间int burstTime; // 执行时间} Process;int maiint n; // 进程数量printf("请输入进程数量:");scanf("%d", &n);//输入每个进程的到达时间和执行时间Process process[n];for (int i = 0; i < n; i++)printf("请输入进程 %d 的到达时间和执行时间:", i);scanf("%d%d", &process[i].arrivalTime,&process[i].burstTime);process[i].pid = i;}//根据到达时间排序进程for (int i = 0; i < n - 1; i++)for (int j = i + 1; j < n; j++)if (process[i].arrivalTime > process[j].arrivalTime) Process temp = process[i];process[i] = process[j];process[j] = temp;}}}//计算平均等待时间和平均周转时间float totalWaitingTime = 0; // 总等待时间float totalTurnaroundTime = 0; // 总周转时间int currentTime = 0; // 当前时间for (int i = 0; i < n; i++)if (currentTime < process[i].arrivalTime)currentTime = process[i].arrivalTime;}totalWaitingTime += currentTime - process[i].arrivalTime;totalTurnaroundTime += (currentTime + process[i].burstTime) - process[i].arrivalTime;currentTime += process[i].burstTime;}//输出结果float avgWaitingTime = totalWaitingTime / n;float avgTurnaroundTime = totalTurnaroundTime / n;printf("平均等待时间:%f\n", avgWaitingTime);printf("平均周转时间:%f\n", avgTurnaroundTime);return 0;```以上程序实现了先来先服务(FCFS)调度算法,首先根据进程的到达时间排序,然后依次执行每个进程,并计算总等待时间和总周转时间。
c语言实现进程调度算法进程调度算法是操作系统中的一个重要组成部分,用于决定在多道程序环境下,选择哪个进程来占用CPU并执行。
C语言是一种通用的编程语言,可以用于实现各种进程调度算法。
这里我将分别介绍三种常见的进程调度算法:先来先服务调度算法(FCFS)、最短作业优先调度算法(SJF)和轮转法调度算法(RR),并给出用C语言实现的示例代码。
首先,我们来看先来先服务调度算法(FCFS)。
此算法根据到达时间的先后顺序,按照先来后到的顺序进行处理。
下面是基于C语言的先来先服务调度算法实现示例代码:```c#include<stdio.h>struct Process};void FCFS(struct Process proc[], int n)for (int i = 1; i < n; i++)}printf("进程号到达时间服务时间完成时间等待时间周转时间\n");for (int i = 0; i < n; i++)}for (int i = 0; i < n; i++)}int maiint n;printf("请输入进程数:");scanf("%d", &n);struct Process proc[n];for (int i = 0; i < n; i++)printf("请输入进程%d的到达时间和服务时间(用空格分隔):", i + 1);}FCFS(proc, n);return 0;```其次,我们来看最短作业优先调度算法(SJF),该算法选择执行时间最短的进程先执行。
下面是基于C语言的最短作业优先调度算法实现示例代码:```c#include<stdio.h>struct Process};void SJF(struct Process proc[], int n)for (int i = 0; i < n; i++)for (int j = 0; j < i; j++)}shortest_job = i;for (int j = i + 1; j < n; j++)shortest_job = j;}}}for (int i = 1; i < n; i++)}printf("进程号到达时间服务时间完成时间等待时间周转时间\n");for (int i = 0; i < n; i++)}for (int i = 0; i < n; i++)}int maiint n;printf("请输入进程数:");scanf("%d", &n);struct Process proc[n];for (int i = 0; i < n; i++)printf("请输入进程%d的到达时间和服务时间(用空格分隔):", i + 1);}SJF(proc, n);return 0;```最后,我们来看轮转法调度算法(RR),该算法分配一个时间片给每个进程,当时间片用完后,将CPU分配给下一个进程。
操作系统五种进程调度算法的代码一、先来先服务(FCFS)调度算法先来先服务(FCFS)调度算法是操作系统处理进程调度时比较常用的算法,它的基本思想是按照进程的提交时间的先后顺序依次调度进程,新提交的进程会在当前运行进程之后排队,下面通过C语言代码来实现先来先服务(FCFS)调度算法:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>//定义进程的数据结构struct Processint pid; // 进程标识符int at; // 到达时间int bt; // 执行时间};//进程调度函数void fcfs_schedule(struct Process *processes, int n)int i, j;//根据进程的到达时间排序for(i = 0; i < n; i++)for(j = i+1; j < n; j++)if(processes[i].at > processes[j].at) struct Process temp = processes[i]; processes[i] = processes[j];processes[j] = temp;//获取各个进程执行完毕的时间int ct[n];ct[0] = processes[0].at + processes[0].bt; for(i = 1; i < n; i++)if(ct[i-1] > processes[i].at)ct[i] = ct[i-1] + processes[i].bt;elsect[i] = processes[i].at + processes[i].bt; //计算各个进程的周转时间和带权周转时间int tat[n], wt[n], wt_r[n];for(i = 0; i < n; i++)tat[i] = ct[i] - processes[i].at;wt[i] = tat[i] - processes[i].bt;wt_r[i] = wt[i] / processes[i].bt;printf("P%d:\tAT=%d\tBT=%d\tCT=%d\tTAT=%d\tWT=%d\tWT_R=%f\n", processes[i].pid, processes[i].at, processes[i].bt, ct[i], tat[i], wt[i], wt_r[i]);//主函数int mainstruct Process processes[] ={1,0,3},{2,3,5},{3,4,6},{4,5,2},{5,6,4}};fcfs_schedule(processes, 5);return 0;输出:。
#include<iostream>#include<string>#include<cstring>#include<cstdio>#include<queue>#include<stack>#include<algorithm>#include<cmath>#include<set>#include<map>#include<vector>#include<fstream>#include<sstream>#include<iomanip>#include<ctime>using namespace std;const int N = 5;const int M = 101;const int MAX = 1000000000; struct PCB{int id;string name;int enter;int length;};vector<int> run_time;vector<string> run_order;vector<PCB*> v;void delay(int k)//延时程序{for(int i = 1; i <= k; i++){for(int j = 1; j <= 1000000; j++){;}}}void display(PCB* p, int k){if(k == 1){cout<<"进程"<<p->name<<"成功创建,长度为"<<p->length<<",进入时间为"<<p->enter<<"ms。
操作系统实验:(FCFS和SPF调度算法)1. 先来先服务(FCFS)调度算法请粘贴程序代码及运行结果:#include <iostream>using namespace std;class Fcfs {private:int num[10]; //作业编号double arriveTime[10]; //到达时间double startTime[10]; //开始时间,进内存时间double workTime[10]; //工作时间double finishTime[10]; //完成时间double cirTime[10]; //存放每一个作业的周转时间//double freeTime[10]; //上一个作业已结束,但下一个作业还未到,存放这一段空闲时间public:Fcfs(int n) //n为作业数目{cout<<"默认第一个作业的到达时间为0。
"<<endl;for(int i=0;i<n;i++){num[i]=i+1; //给作业编号cout<<"第"<<num[i]<<"个作业:"<<endl;cout<<"请输入该作业的到达时间:";cin>>arriveTime[i];if(i==0)arriveTime[i]=0; //默认第一个作业的到达时间为0cout<<"请输入该作业的执行时间:";cin>>workTime[i];if(i==0){startTime[i]=0;finishTime[i]=workTime[i];}else if(arriveTime[i]<=finishTime[i-1]){startTime[i]=finishTime[i-1];finishTime[i]=startTime[i]+workTime[i];}else if(arriveTime[i]>finishTime[i-1]){//freeTime[i]=arriveTime[i]-finishTime[i-1];//计算空闲时间,前一个作业已完成,但后一个作业还没到,中间空闲时间startTime[i]=arriveTime[i];//由于来的时候前一个作业已完成,则该作业的开始时间即为它的到达时间finishTime[i]=startTime[i]+workTime[i];}cirTime[i]=finishTime[i]-arriveTime[i];}}//计算平均周转时间double getAverageCir(int n) //n为作业数{double averageCir,sumCir=0;for(int i=0;i<n;i++)sumCir+=cirTime[i];averageCir=sumCir/n;return averageCir;}//打印输出void print(int n) //n为作业数{cout<<"num\t"<<"arrive\t"<<"start\t"<<"work\t"<<"finish\t"<<"cir\t"<<endl; for(int i=0;i<n;i++){cout<<num[i]<<"\t"<<arriveTime[i]<<"\t"<<startTime[i]<<"\t"<<workTime[i]<<"\t"<<finishTi me[i]<<"\t"<<cirTime[i]<<"\t"<<endl;}cout<<endl;cout<<"平均周转时间:"<<getAverageCir(n)<<endl;}};int main(){int n; //n为作业数目cout<<"请输入作业数目:";cin>>n;Fcfs f=Fcfs(n);f.print(n);return 0;}2.短进程优先(SPF)调度算法请粘贴程序代码及运行结果:#include<iostream>using namespace std;class SJF{private:int num[10]; //作业编号double arriveTime[10]; //到达时间double startTime[10]; //开始时间,进内存时间double workTime[10]; //工作时间double finishTime[10]; //完成时间double cirTime[10]; //存放每一个作业的周转时间public:SJF(int n) //n为作业数目{int i;cout<<"默认第一个作业的到达时间为0。
1.#include <stdio.h>
2.#define MAX 5
3.typedef int Time;
4.typedef struct
5.{
6.Time DD;//到达时间
7.Time FW;//服务时间
8.Time WC;//完成时间
9.int FLAG;
10.
11.} TCB;
12.typedef struct
13.{
14.TCB job[MAX];
15.int front;//队首
16.int reDD; //队尾
17.} SQ;
18.int main()
19.{
20.int K=MAX;
21.Time time=0;
22.TCB A= {0,4},B= {1,3},C= {2,4},D= {3,2},E= {4,4};
23.TCB tcb[MAX]= {A,B,C,D,E};
24.double Tatime[MAX]= {0}; //周转时间
25.double WTatime[MAX]= {0}; //带权周转时间
26.
27.TCB tcb0[MAX]= {A,B,C,D,E};
28.SQ sq;
29.sq.front=sq.reDD=0;
30.printf("FCFS算法\n");
31.for(time=0; K; time++)
32.{
33.for(int i=0; i<MAX; i++)
34.{
35.if(tcb0[i].DD==time)
36.{
37.sq.job[sq.reDD]=tcb0[i];
38.sq.job[sq.reDD].FLAG=i;
39.sq.reDD=(sq.reDD+1)%MAX;
40.}
41.}
42.if(time!=0)sq.job[sq.front].FW--;
43.if(sq.job[sq.front].FW==0)
44.{
45.int temp=sq.job[sq.front].FLAG;
46.tcb0[temp].WC=time;
47.printf("\n进程%d完成到达时间:%d 服务时间:%d 完成时
间:%d\n",temp,tcb0[temp].DD,tcb0[temp].FW,tcb0[temp].WC);
48.Tatime[temp]=(double)tcb0[temp].WC-(double)tcb0[temp].DD;
49.WTatime[temp]=(double)Tatime[temp]/(double)tcb0[temp].FW;
50.printf("\n周转时间:%.2f 带权周转时
间:%.2f\n",Tatime[temp],WTatime[temp]);
51.sq.front=(sq.front+1)%MAX;
52.K--;
53.}
54.}
55.for(int i=0; i<MAX; i++)
56.{
57.if(i==MAX-1)
58.{
59.printf("\n平均周转时间:%.2f 平均带权周转时间:%.2f\n\n",Tatime[MAX-
1]/MAX,WTatime[MAX-1]/MAX);
60.break;
61.}
62.Tatime[i+1]+=Tatime[i];
63.WTatime[i+1]+=WTatime[i];
64.}
65.printf("SPF算法\n\n");
66.K=MAX;
67.TCB tcb1[MAX]= {A,B,C,D,E};
68.int MIN=-1;
69.for(time=0; K; time++)
70.{
71.printf("Time=%d ",time);
72.if(MIN==-1)
73.{
74.for(int i=0; i<MAX; i++)
75.{
76.if(time>=tcb1[i].DD)
77.{
78.MIN=i;
79.break;
80.}
81.}
82.for(int i=0; i<MAX; i++)
83.{
84.if(tcb1[MIN].FW>tcb1[i].FW&&time>=tcb1[i].DD)
85.{
86.MIN=i;
87.}
88.}
89.}
90.if(time!=0)
91.{
92.tcb1[MIN].FW--;
93.}
94.if(MIN!=-1&&tcb1[MIN].FW==0)
95.{
96.tcb1[MIN].WC=time;
97.tcb1[MIN].FW=tcb[MIN].FW;
98.printf("\n进程%d完成到达时间:%d 服务时间:%d 完成时
间:%d\n",MIN,tcb1[MIN].DD,tcb1[MIN].FW,tcb1[MIN].WC);
99.Tatime[MIN]=(double)tcb1[MIN].WC-(double)tcb1[MIN].DD;
100.WTatime[MIN]=(double)Tatime[MIN]/(double)tcb1[MIN].FW; 101.printf("周转时间:%.2f 带权周转时
间:%.2f\n",Tatime[MIN],WTatime[MIN]);
102.K--;
103.tcb1[MIN].FW=2147483647;
104.MIN=-1;
105.}
106.}
107.for(int i=0; i<MAX; i++)
108.{
109.if(i==MAX-1)
110.{
111.printf("\n平均周转时间:%.2f 平均带权周转时
间:%.2f\n",Tatime[MAX-1]/MAX,WTatime[MAX-1]/MAX); 112.break;
113.}
114.Tatime[i+1]+=Tatime[i];
115.WTatime[i+1]+=WTatime[i];
116.}
117.return 0;
118.}。