概述

Simply achieved three scheduling algorithms like FCFS、SJF and HRRF in OS

详细

一、运行效果

二、实现过程

①FCFS

void FCFS(PCB pro[], int num) {int time,doneTime;int count=0,proNum=1;  //count为计数器，proNum记录当前的进程数量float sumTTime = 0,sumWTTime = 0; //总周转时间和总加权周转时间PCB pro1[100]; //用来存放当前进程的信息PCB *currentPro,*tempPCB;printf("\n\t先来先服务调度算法模拟\n\n");printf("\n");sortProWithArrivalTime(pro, num);  //按照进程到达时间进行排序//定义就绪队列PCBQueue* queue = (PCBQueue*)malloc(sizeof(PCBQueue));queueInit(queue); //就绪队列初始化enterQueue(queue, &pro[0]);   //将第一个进程送入就绪队列中time = pro[0].arrivalTime;    //记录第一个进程的到达时间while (queue->size > 0) {currentPro = poll(queue);  //从进程队列中取出一个进程if (time < currentPro->arrivalTime){time = currentPro->arrivalTime;}//计算进程的结束时间、周转时间，加权周转时间//结束时间=到达时间+运行时间doneTime = time + currentPro->runtime;currentPro->startTime = time;currentPro->doneTime = doneTime;//周转时间=结束时间-到达时间currentPro->turnaroundTime = doneTime - currentPro->arrivalTime;//加权周转时间=周转时间/运行时间currentPro->wTurnaroundTime = (currentPro->turnaroundTime) / (currentPro->runtime);sumTTime += currentPro->turnaroundTime; //计算周转时间之和sumWTTime += currentPro->wTurnaroundTime; //计算加权周转时间之和//模拟进程的执行过程for (int tt = time; tt <= doneTime && proNum < num; tt++){if (tt >= pro[proNum].arrivalTime) {enterQueue(queue, &pro[proNum]);proNum++;}}copyProcessInfo(&pro1[count],currentPro); //复制当前进程信息给一个新进程模板printRunningProInfo(&pro1[count]); //输出正在运行进程的信息count++;//输出就绪队列进程中的信息if(queue->size!=0) {printf("\t就绪队列：\n");printf("\t————————————————————————————————————————————————\n");printf("\t进程 到达时间  运行时间 \n");tempPCB=queue->firstProg->next;for(int i=queue->size; i>0; i--) {printf("\t%s\t%d\t%d\n",tempPCB->processName,tempPCB->arrivalTime,tempPCB->runtime);tempPCB=tempPCB->next;}printf("\t————————————————————————————————————————————————\n");printf("\n\n\n");}else {printf("\t无进程处于就绪状态!\n");printf("\t————————————————————————————————————————————————\n\n\n");}time += currentPro->runtime;//防止出现前一个进程执行完到下一个进程到达之间无进程进入if (queue->size == 0 && proNum < num) {enterQueue(queue, &pro[proNum]);proNum++;}}//输出所有进程的信息printProRunningOrder(pro1,count);printf("\t平均周转时间为:%.2f\n", sumTTime /num);printf("\t平均带权周转时间为:%.2f\n",sumWTTime/num);
}

②SJF

void SJF(PCB pro[],int num) {int i=0,proNum=1; //proNum记录当前的进程int time,done_time;float sumTTime=0,sumWTTime=0;PCBQueue *ready_queue;PCB *currentPro,pro1[MAXSIZE];printf("\n\t短作业优先调度算法模拟\n\n");printf("\n");sortProWithArrivalTime(pro, num);ready_queue = (PCBQueue*)malloc(sizeof(PCBQueue));if(!ready_queue) {printf("分配就绪队列头结点空间失败！");exit(1);}queueInit(ready_queue);enterQueueOfRuntime(ready_queue,&pro[0]);time = pro[0].arrivalTime;while(ready_queue->size>0) {//就绪队列中的队头进程入队currentPro=poll(ready_queue);//如果该进程与上一次运行的进程结束时间之间有间隔，则将CPU运行时间变为该进程到达时间if(time<currentPro->arrivalTime){time=currentPro->arrivalTime;}done_time=time+currentPro->runtime;currentPro->startTime=time;currentPro->doneTime=done_time;currentPro->turnaroundTime = done_time - currentPro->arrivalTime;//周转时间currentPro->wTurnaroundTime = currentPro->turnaroundTime / currentPro->runtime;//带权周转时间//打印正在运行的进程printRunningProInfo(currentPro);//将curpro的信息复制到pro1[i]中copyProcessInfo(&pro1[i],currentPro);i++;sumTTime += currentPro->turnaroundTime;sumWTTime += currentPro->wTurnaroundTime;while(proNum<num) {//将在CPU中的进程运行的时间内到达的进程放入就绪队列if(pro[proNum].arrivalTime<=done_time) {enterQueueOfRuntime(ready_queue,&pro[proNum]);proNum++;}else {break;}}printReadyQueueInfo(ready_queue);//打印就绪队列time=done_time;//防止出现前一个进程执行完到下一个进程到达之间无进程进入if(ready_queue->size==0&&proNum<num) {enterQueueOfRuntime(ready_queue,&pro[proNum]);proNum++;}}//输出所有进程的信息printProRunningOrder(pro1,num);printf("\t平均周转时间为:%.2f\n", sumTTime / num);printf("\t平均带权周转时间为:%.2f\n",sumWTTime/num);
}

③HRRF

void proControlBlock::HRRF(int n) {sortWithArrivalTime(n); //根据进程到达时间进行排序float t = 0;for (int i = 0; i < n; i++) {//计算前一个进程的结束时间if (i == 0) {prov[i].finishedTime = t + prov[i].runningTime + prov[i].arrivalTime;t = prov[i].finishedTime;}else {if (prov[i].arrivalTime > t)t = prov[i].arrivalTime;prov[i].finishedTime = t + prov[i].runningTime;t += prov[i].runningTime;}//找到在前一个进程结束之前到达且响应比最高的进程放在后一个if (i < n - 1) {//选出在前一个进程结束前到达的进程int j = i + 1;while (prov[j].arrivalTime <= prov[i].finishedTime && j < n - 1) {j++;}//计算响应比for (int k = i + 1; k <= j; k++) {prov[k].responseRatio = (prov[i].finishedTime - prov[k].arrivalTime + prov[k].runningTime) / prov[k].runningTime;}//选出响应比最高的进程unsigned index;index = i + 1;for (int k = i + 1; k <= j; k++) {if (prov[index].responseRatio < prov[k].responseRatio)index = k;}arrElementSwap(i + 1, index);}}cout << "进程执行顺序：";for (int i = 0; i < n; i++) {cout << prov[i].proNum << " ";}cout << "\n";timeCalculate(n);
}

三、项目结构图

四、小结

本项目模拟实现作业调度中先来先服务、短作业优先和最高响应比调度算法。可任意选择作业数量、各作业的提交时间（时钟时刻）和运行时间（小时）。可以模拟出作业调度过程并显示，即每次作业调度时，各作业的执行情况（开始执行时间，结束时间，周转时间），最后计算并列出平均周转时间，并对相同情况下不同调度算法进行性能分析比较。