java实现四种进程调度算法:先来先服务、时间片轮转调、优先级调度以及短作业优先调度算法

时间: 2023-09-13 12:04:02 浏览: 59
1. 先来先服务调度(FCFS):按照进程到达的先后顺序分配 CPU 时间片,即先到达的进程先执行。这种调度算法实现简单,但无法适应各种不同类型进程的需要,容易导致长作业等待时间过长。 2. 时间片轮转调度(RR):每个进程被分配一个时间片,当时间片用完后,CPU 会分配给下一个进程。如果一个进程在时间片结束之前完成,那么 CPU 会立即将时间片分配给下一个进程。这种调度算法可以有效避免长作业等待时间过长的问题,但是需要合理设置时间片长度。 3. 优先级调度算法:每个进程被分配一个优先级,CPU 会优先执行优先级较高的进程。这种调度算法可以保证优先级较高的进程尽快得到执行,但是如果所有进程的优先级都相同,就会导致饥饿问题。 4. 短作业优先调度算法(SJF):根据进程需要的 CPU 时间长度来进行调度,优先执行需要时间较短的进程。这种调度算法可以有效降低平均等待时间,但是需要准确预测每个进程需要的 CPU 时间长度,否则容易导致长作业等待时间过长。
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一个c语言代码实现先来先服务调度算法、短作业优先算法、时间片轮转和优先级调度算法

先来先服务调度算法(FCFS): ```c #include <stdio.h> #define MAX 10 struct Process { int pid; int arrival_time; int burst_time; int waiting_time; int turnaround_time; }; int main() { struct Process p[MAX]; int n, i; float avg_waiting_time = 0, avg_turnaround_time = 0; printf("Enter the number of processes: "); scanf("%d", &n); for(i=0; i<n; i++) { printf("Enter arrival time and burst time for Process %d: ", i+1); scanf("%d %d", &p[i].arrival_time, &p[i].burst_time); p[i].pid = i+1; } // calculate waiting time and turnaround time p[0].waiting_time = 0; for(i=1; i<n; i++) { p[i].waiting_time = p[i-1].waiting_time + p[i-1].burst_time; } for(i=0; i<n; i++) { p[i].turnaround_time = p[i].waiting_time + p[i].burst_time; avg_waiting_time += p[i].waiting_time; avg_turnaround_time += p[i].turnaround_time; } // print result printf("\nProcess\tArrival Time\tBurst Time\tWaiting Time\tTurnaround Time\n"); for(i=0; i<n; i++) { printf("%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\n", p[i].pid, p[i].arrival_time, p[i].burst_time, p[i].waiting_time, p[i].turnaround_time); } avg_waiting_time /= n; avg_turnaround_time /= n; printf("Average Waiting Time: %f\n", avg_waiting_time); printf("Average Turnaround Time: %f\n", avg_turnaround_time); return 0; } ``` 短作业优先算法(SJF): ```c #include <stdio.h> #define MAX 10 struct Process { int pid; int arrival_time; int burst_time; int waiting_time; int turnaround_time; int is_completed; }; int main() { struct Process p[MAX]; int n, i, j; float avg_waiting_time = 0, avg_turnaround_time = 0; printf("Enter the number of processes: "); scanf("%d", &n); for(i=0; i<n; i++) { printf("Enter arrival time and burst time for Process %d: ", i+1); scanf("%d %d", &p[i].arrival_time, &p[i].burst_time); p[i].pid = i+1; p[i].is_completed = 0; } int time = 0, completed = 0; while(completed != n) { int shortest = -1; for(i=0; i<n; i++) { if(!p[i].is_completed && p[i].arrival_time <= time) { if(shortest == -1 || p[i].burst_time < p[shortest].burst_time) { shortest = i; } } } if(shortest != -1) { p[shortest].waiting_time = time - p[shortest].arrival_time; p[shortest].turnaround_time = p[shortest].waiting_time + p[shortest].burst_time; avg_waiting_time += p[shortest].waiting_time; avg_turnaround_time += p[shortest].turnaround_time; p[shortest].is_completed = 1; completed++; time += p[shortest].burst_time; } else { time++; } } // print result printf("\nProcess\tArrival Time\tBurst Time\tWaiting Time\tTurnaround Time\n"); for(i=0; i<n; i++) { printf("%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\n", p[i].pid, p[i].arrival_time, p[i].burst_time, p[i].waiting_time, p[i].turnaround_time); } avg_waiting_time /= n; avg_turnaround_time /= n; printf("Average Waiting Time: %f\n", avg_waiting_time); printf("Average Turnaround Time: %f\n", avg_turnaround_time); return 0; } ``` 时间片轮转算法(RR): ```c #include <stdio.h> #define MAX 10 struct Process { int pid; int arrival_time; int burst_time; int remaining_time; int waiting_time; int turnaround_time; int is_completed; }; int main() { struct Process p[MAX]; int n, i, j, time_quantum; float avg_waiting_time = 0, avg_turnaround_time = 0; printf("Enter the number of processes: "); scanf("%d", &n); for(i=0; i<n; i++) { printf("Enter arrival time and burst time for Process %d: ", i+1); scanf("%d %d", &p[i].arrival_time, &p[i].burst_time); p[i].pid = i+1; p[i].remaining_time = p[i].burst_time; p[i].is_completed = 0; } printf("Enter time quantum: "); scanf("%d", &time_quantum); int time = 0, completed = 0; while(completed != n) { for(i=0; i<n; i++) { if(!p[i].is_completed && p[i].arrival_time <= time) { int execute_time = time_quantum; if(p[i].remaining_time < execute_time) { execute_time = p[i].remaining_time; } p[i].remaining_time -= execute_time; time += execute_time; if(p[i].remaining_time == 0) { p[i].waiting_time = time - p[i].arrival_time - p[i].burst_time; if(p[i].waiting_time < 0) { p[i].waiting_time = 0; } p[i].turnaround_time = p[i].waiting_time + p[i].burst_time; avg_waiting_time += p[i].waiting_time; avg_turnaround_time += p[i].turnaround_time; p[i].is_completed = 1; completed++; } } } } // print result printf("\nProcess\tArrival Time\tBurst Time\tWaiting Time\tTurnaround Time\n"); for(i=0; i<n; i++) { printf("%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\n", p[i].pid, p[i].arrival_time, p[i].burst_time, p[i].waiting_time, p[i].turnaround_time); } avg_waiting_time /= n; avg_turnaround_time /= n; printf("Average Waiting Time: %f\n", avg_waiting_time); printf("Average Turnaround Time: %f\n", avg_turnaround_time); return 0; } ``` 优先级调度算法: ```c #include <stdio.h> #define MAX 10 struct Process { int pid; int arrival_time; int burst_time; int priority; int waiting_time; int turnaround_time; int is_completed; }; int main() { struct Process p[MAX]; int n, i, j; float avg_waiting_time = 0, avg_turnaround_time = 0; printf("Enter the number of processes: "); scanf("%d", &n); for(i=0; i<n; i++) { printf("Enter arrival time, burst time and priority for Process %d: ", i+1); scanf("%d %d %d", &p[i].arrival_time, &p[i].burst_time, &p[i].priority); p[i].pid = i+1; p[i].is_completed = 0; } int time = 0, completed = 0; while(completed != n) { int highest_priority = -1, index = -1; for(i=0; i<n; i++) { if(!p[i].is_completed && p[i].arrival_time <= time) { if(p[i].priority > highest_priority) { highest_priority = p[i].priority; index = i; } } } if(index != -1) { p[index].waiting_time = time - p[index].arrival_time; p[index].turnaround_time = p[index].waiting_time + p[index].burst_time; avg_waiting_time += p[index].waiting_time; avg_turnaround_time += p[index].turnaround_time; p[index].is_completed = 1; completed++; time += p[index].burst_time; } else { time++; } } // print result printf("\nProcess\tArrival Time\tBurst Time\tPriority\tWaiting Time\tTurnaround Time\n"); for(i=0; i<n; i++) { printf("%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\n", p[i].pid, p[i].arrival_time, p[i].burst_time, p[i].priority, p[i].waiting_time, p[i].turnaround_time); } avg_waiting_time /= n; avg_turnaround_time /= n; printf("Average Waiting Time: %f\n", avg_waiting_time); printf("Average Turnaround Time: %f\n", avg_turnaround_time); return 0; } ```

用C语言模拟实现先来先服务、短作业优先、优先级和时间片轮转等操作系统中的进程调度算法。

好的,我可以为您解答这个问题。 首先,需要明确一下进程调度算法的概念。进程调度算法是操作系统用来决定哪个进程可以获得 CPU 时间片的一种策略。常见的调度算法有先来先服务、短作业优先、优先级和时间片轮转等。 下面,我将分别介绍这些调度算法在 C 语言中的模拟实现。 1. 先来先服务调度算法 先来先服务调度算法是最简单的调度算法,它按照进程到达的先后顺序进行调度。实现该算法的代码如下: ```c #include <stdio.h> int main() { int n, i, j; float bt[20], wt[20], tat[20], avwt = 0, avtat = 0; printf("Enter the number of processes: "); scanf("%d", &n); printf("Enter the burst time for each process:\n"); for(i = 0; i < n; i++) { printf("Process %d: ", i + 1); scanf("%f", &bt[i]); } wt[0] = 0; for(i = 1; i < n; i++) { wt[i] = 0; for(j = 0; j < i; j++) wt[i] += bt[j]; } printf("\nProcess\t Burst Time\t Waiting Time\t Turnaround Time"); for(i = 0; i < n; i++) { tat[i] = bt[i] + wt[i]; avwt += wt[i]; avtat += tat[i]; printf("\n %d\t\t%5.2f\t\t%5.2f\t\t%5.2f", i + 1, bt[i], wt[i], tat[i]); } avwt /= i; avtat /= i; printf("\n\nAverage Waiting Time: %5.2f", avwt); printf("\nAverage Turnaround Time: %5.2f", avtat); return 0; } ``` 2. 短作业优先调度算法 短作业优先调度算法是按照进程的执行时间长短来进行调度的。实现该算法的代码如下: ```c #include <stdio.h> int main() { int n, i, j, pos, temp; float bt[20], wt[20], tat[20], avwt = 0, avtat = 0; printf("Enter the number of processes: "); scanf("%d", &n); printf("Enter the burst time for each process:\n"); for(i = 0; i < n; i++) { printf("Process %d: ", i + 1); scanf("%f", &bt[i]); } for(i = 0; i < n; i++) { pos = i; for(j = i + 1; j < n; j++) { if(bt[j] < bt[pos]) pos = j; } temp = bt[i]; bt[i] = bt[pos]; bt[pos] = temp; } wt[0] = 0; for(i = 1; i < n; i++) { wt[i] = 0; for(j = 0; j < i; j++) wt[i] += bt[j]; } printf("\nProcess\t Burst Time\t Waiting Time\t Turnaround Time"); for(i = 0; i < n; i++) { tat[i] = bt[i] + wt[i]; avwt += wt[i]; avtat += tat[i]; printf("\n %d\t\t%5.2f\t\t%5.2f\t\t%5.2f", i + 1, bt[i], wt[i], tat[i]); } avwt /= i; avtat /= i; printf("\n\nAverage Waiting Time: %5.2f", avwt); printf("\nAverage Turnaround Time: %5.2f", avtat); return 0; } ``` 3. 优先级调度算法 优先级调度算法是按照进程的优先级来进行调度的。实现该算法的代码如下: ```c #include <stdio.h> int main() { int n, i, j, pos, temp, priority[20]; float bt[20], wt[20], tat[20], avwt = 0, avtat = 0; printf("Enter the number of processes: "); scanf("%d", &n); printf("Enter the burst time and priority for each process:\n"); for(i = 0; i < n; i++) { printf("Process %d: ", i + 1); scanf("%f %d", &bt[i], &priority[i]); } for(i = 0; i < n; i++) { pos = i; for(j = i + 1; j < n; j++) { if(priority[j] < priority[pos]) pos = j; } temp = priority[i]; priority[i] = priority[pos]; priority[pos] = temp; temp = bt[i]; bt[i] = bt[pos]; bt[pos] = temp; } wt[0] = 0; for(i = 1; i < n; i++) { wt[i] = 0; for(j = 0; j < i; j++) wt[i] += bt[j]; } printf("\nProcess\t Burst Time\t Waiting Time\t Turnaround Time"); for(i = 0; i < n; i++) { tat[i] = bt[i] + wt[i]; avwt += wt[i]; avtat += tat[i]; printf("\n %d\t\t%5.2f\t\t%5.2f\t\t%5.2f", i + 1, bt[i], wt[i], tat[i]); } avwt /= i; avtat /= i; printf("\n\nAverage Waiting Time: %5.2f", avwt); printf("\nAverage Turnaround Time: %5.2f", avtat); return 0; } ``` 4. 时间片轮转调度算法 时间片轮转调度算法是按照时间片的大小来分配 CPU 时间的。实现该算法的代码如下: ```c #include <stdio.h> int main() { int n, i, j, time_quantum; float bt[20], rem_bt[20], wt[20], tat[20], avwt = 0, avtat = 0; printf("Enter the number of processes: "); scanf("%d", &n); printf("Enter the burst time for each process:\n"); for(i = 0; i < n; i++) { printf("Process %d: ", i + 1); scanf("%f", &bt[i]); rem_bt[i] = bt[i]; } printf("Enter the time quantum: "); scanf("%d", &time_quantum); int t = 0; while(1) { int done = 1; for(i = 0; i < n; i++) { if(rem_bt[i] > 0) { done = 0; if(rem_bt[i] > time_quantum) { t += time_quantum; rem_bt[i] -= time_quantum; } else { t += rem_bt[i]; wt[i] = t - bt[i]; rem_bt[i] = 0; } } } if(done == 1) break; } for(i = 0; i < n; i++) { tat[i] = bt[i] + wt[i]; avwt += wt[i]; avtat += tat[i]; } avwt /= i; avtat /= i; printf("\n\nAverage Waiting Time: %5.2f", avwt); printf("\nAverage Turnaround Time: %5.2f", avtat); return 0; } ``` 以上就是 C 语言模拟实现先来先服务、短作业优先、优先级和时间片轮转等操作系统中的进程调度算法的代码实现。

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