操作系统调度算法:FCFS与SJF短作业优先解析
"本文将探讨两种常见的作业调度算法——先来先服务(FCFS)和短作业优先(SJF),并提供相应的C++代码实现。这两种调度策略在操作系统中用于管理进程或作业的执行顺序,以优化系统效率。" 在操作系统中,作业调度是至关重要的一个环节,它决定了哪些作业或进程将获得CPU时间进行执行。本文主要关注两种调度算法:先来先服务(FCFS)和短作业优先(SJF)。 **先来先服务(FCFS)调度算法**: FCFS是最简单的调度策略,它按照作业到达系统的顺序分配CPU。一旦一个作业开始执行,它会一直运行到完成,即使有其他更短的作业等待处理。这种算法易于实现,但可能会导致长作业等待时间过长,从而降低了系统的响应时间和周转时间。FCFS在处理多个相同优先级的作业时表现得相对公平。 在给出的C++代码中,`FCFSComTime`函数实现了FCFS调度算法。该函数接收一个二维浮点数数组`a`,其中`a[0]`表示作业的执行时间,`a[1]`表示作业的等待时间。数组`b`用于存储每个作业的完成时间,`max`表示作业数量。函数首先初始化`tag`数组以跟踪哪些作业已被处理,然后按顺序处理每个作业,计算其完成时间。 **短作业优先(SJF)调度算法**: 与FCFS相反,SJF算法优先选择执行时间最短的作业。这种策略可以显著降低平均周转时间,因为它优先考虑短作业,使得更多的作业能更快地完成。然而,SJF对于长作业来说可能不公平,因为它们可能会被不断地推迟。另外,如果作业的执行时间预估不准确,SJF的性能可能会下降。 代码中的`SJFComTime`函数展示了SJF调度算法的实现。这个函数的工作方式类似于`FCFSComTime`,但选择下一个执行的作业时,它会寻找当前未处理且执行时间最短的作业。 **循环调度(RR)**: 虽然标题和描述中没有提到,但通常与短作业优先相关的还有时间片轮转(Round Robin, RR)调度算法。RR是SJF的一个变体,它将每个作业分配一个固定的时间片,超过时间片未完成的作业会被放到队列末尾,等待下一轮执行。这种方法保证了响应时间,但可能会增加周转时间。 总结来说,FCFS和SJF都是作业调度的基本策略,每种都有其优缺点。选择哪种策略取决于系统的目标,如响应时间、周转时间、公平性等。在实际操作系统的调度中,通常会采用更复杂的策略,如多级反馈队列,结合多种调度算法的优点。
#include<iomanip>
using namespace std;
#define Max 100
//FCFS的完成时间;***************************************
float FCFSComTime(float **a,float *b,int max)
{
int tag[Max];
for(int ia=0;ia<Max;ia++)
tag[ia]=0;
for(int ib=1;ib<max;ib++)
b[ib]=0;
//
float Min=a[0][0];
int x=0;
for(int ic=0;ic<max;ic++)
{
if(a[0][ic]<Min)
{
Min=a[0][ic];
x=ic;
}
}
if(a[0][x]==0)
b[x]=a[1][x];
else
b[x]=a[1][x]+a[0][x];
tag[x]=1;
//
int t=0;
{
float min=999;
for(int j=0;j<max;j++)
{
if(tag[j]==0&&a[0][j]<=b[x])
{
if(a[0][j]<=min)
{
min=a[0][j];
t=j;
}
}
}
b[t]=a[1][t]+b[x];
tag[t]=1;
x=t;
}
cout<<"\nFCFS的完成时间: ";
return b[max];
}
//SJF的完成时间;
float SJFComTime(float **a,float *b,int max)
{
int tag[Max];
for(int ia=0;ia<Max;ia++) tag[ia]=0;
for(int ic=1;ic<max;ic++)
b[ic]=0;
//
float Min=a[0][0];
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