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c语言内容💖:
专栏:c语言之路重点知识整合
【c语言】全部知识点总结
目录
- 一、先到先服务进程调度算法
- 二、短进程优先调度算法
一、先到先服务进程调度算法
先来先服务进程调度算法(FCFS)是按照进程到达的先后顺序进行调度的算法。
当一个进程到达时,它会被放到进程队列的末尾,并在前面等待其他进程执行完毕。
一旦轮到该进程执行,它会一直执行直到完成,或者被阻塞,或者需要等待I/O操作完成。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
typedef struct
{ // 定义一个结构体,里面包含的有一个进程相关的信息
char name[10]; //进程名称 (输入)
float arrivetime; //到达时间 (输入)
float servicetime; //服务时间 (输入)
float starttime; //开始时间
float finishtime; //结束时间
float zztime; //周转时间=finishtime-arrivetime
float dqzztime; //带权周转时间=zztime/servicetime
}pcb;
//输入进程信息
void input(pcb* p, int N) //p为pdb数组名, N为pcb数组的元素个数
{
int i;
printf("\n");
printf("请输入进程的名字 到达时间 服务时间: (例如: 进程1 0 100)\n");
for (i = 0; i <= N - 1; i++)
{
printf("请输入进程%d的信息:", i + 1); // i=0时,输入第1个进程相关信息
scanf("%s", &p[i].name);
scanf("%f", &p[i].arrivetime);
scanf("%f", &p[i].servicetime);
}
}
//排序: 按照进程的arrivetime(从小到大)对pcb数组中的N个进程进行排序
void sort(pcb* p, int N)
{
for (int i = 0; i < N - 1; i++)
{
for (int j = i + 1; j < N; j++)
{
if (p[i].arrivetime > p[j].arrivetime)
{
pcb temp;
temp = p[i];
p[i] = p[j];
p[j] = temp;
}
}
}
}
//运行
void run(pcb* p, int N)
{
int k;
for (k = 0; k <= N - 1; k++)
{
if (k == 0) //第1个进程
{
p[k].starttime = p[k].arrivetime; //第1个进程到达之后即可执行
p[k].finishtime = p[k].starttime + p[k].servicetime;
}
else
{
p[k].starttime = (p[k - 1].finishtime >= p[k].arrivetime) ? p[k - 1].finishtime : p[k].arrivetime;
p[k].finishtime = p[k].starttime + p[k].servicetime;
}
}
for (k = 0; k <= N - 1; k++)
{
p[k].zztime = p[k].finishtime - p[k].arrivetime;
p[k].dqzztime = p[k].zztime / p[k].servicetime;
}
}
//显示
void Print(pcb* p, int N)
{
int k;
printf("调用先来先服务算法以后进程运行的顺序是: ");
printf("%s", p[0].name); //首先运行第一个进程p[0]
for (k = 1; k < N; k++)
{
printf("-->");
printf("%s", p[k].name); //输出 -->p[k].name
}
printf("\n");
printf("具体进程调度信息:\n");
printf("进程名 到达时间 服务时间 开始时间 结束时间 周转时间 带权周转时间\n");
for (k = 0; k <= N - 1; k++)
{
printf("%4s", p[k].name);
printf("%10.3f", p[k].arrivetime);
printf("%10.3f", p[k].servicetime);
printf("%10.3f", p[k].starttime);
printf("%10.3f", p[k].finishtime);
printf("%10.3f", p[k].zztime);
printf("%10.3f\n", p[k].dqzztime);
}
}
//先来先服务算法FCFS
void FCFS(pcb* p, int N)
{
sort(p, N);
run(p, N);
Print(p, N);
int k;
float Attime = 0; //平均周转时间
float AQttime = 0; //平均带权周转时间
for (k = 0; k <= N - 1; k++)
{
Attime += p[k].zztime;
AQttime += p[k].dqzztime;
}
Attime = Attime / N;
AQttime = AQttime / N;
printf("调用先来先服务算法的平均周转时间为:");
printf("%.3f\n", Attime);
printf("调用先来先服务算法的平均带权周转时间为:");
printf("%.3f\n", AQttime);
}
int main()
{
pcb a[100]; //a为pcb数组 a[0]~a[N-1]对象第1个进程到第N个进程的信息
int N; //N为进程数目
printf("\n");
printf("\n");
printf("<<----------先到先服务调度算法---------->>");
printf("\n");
printf("请输入进程数目:");
scanf("%d", &N);
input(a, N); //a是pcb数组名,N是实际使用数组元素个数
FCFS(a, N); //fcfs模拟调度
return 0;
}
二、短进程优先调度算法
短进程优先调度算法(SPN)是根据进程执行时间短的优先级进行调度的算法。
当一个进程到达时,系统会估算其执行时间,如果短于当前正在执行的进程,那么该进程就会优先执行。如果有多个进程具有相同的最短执行时间,那么默认使用FCFS算法。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
//定义一个结构体:PCB
typedef struct{
char name[10];
float arrivetime;
float servicetime;
float starttime;
float finishtime;
float zztime;
float dqzztime;
}pcb;
//***输入进程信息,将N个进程的信息写入pcb型数组***
void input(pcb *p,int N)
{
int i;
printf("\n");
printf("请输入进程的名字 到达时间 服务时间: (例如: a 0 100)\n");
for(i=0; i <= N-1; i++)
{
printf("请输入进程%d的信息:", i+1);
scanf("%s", &p[i].name);
scanf("%f", &p[i].arrivetime);
scanf("%f", &p[i].servicetime);
}
}
//***优先级排序***
void sort(pcb *p, int N)
{
/*
1、对pcb型数组中的元素进行一个简单的排序
找到优先级最高的进程
并把其他进程也进行简单排序,方便后续工作
*/
//排序: N次循环,每次找到从i到N-1中优先级最高的进程,放到p[i]
for(int i=0;i<=N-1;i++)
{
//循环比较剩余的变量 //排序后:从0~N-1 arrivetime增加 , arrivetime相同时, servicetime短的优先
for(int j=i+1;j<N;j++)
{
if(p[i].arrivetime>p[j].arrivetime || (p[i].arrivetime==p[j].arrivetime && p[i].servicetime>p[j].servicetime) )
{
//p[j]的优先级高于p[i],因此把p[j]放到p[i]
pcb temp;
temp = p[i];
p[i] = p[j];
p[j] = temp;
}
}
}
/*
2、每个进程运行完成之后,找到当前时刻已经到达的最短进程
P[0]优先级最高,p[0].finishtime=p[0].arrivetime+p[0].servicetime
m!=0时:p[m].finishtime=p[m-1].finishtime+p[m].servicetime
*/
for(int m=0; m<N-1; m++)
{
if(m == 0)
p[m].finishtime = p[m].arrivetime + p[m].servicetime;
else
p[m].finishtime = ((p[m-1].finishtime >= p[m].arrivetime)? p[m-1].finishtime: p[m].arrivetime) + p[m].servicetime;
//(1)找到p[m].finishtime时刻哪些进程已经到达
int i=0; //i统计 p[m].finishtime时刻有几个进程已经到达
//从下一个进程p[m+1]开始寻找
for(int n = m+1; n <= N-1; n++)
{
if(p[n].arrivetime <= p[m].finishtime)
i++;
else
break;
/*由于在第1步已经对进程按照到达时间进行了排序
故:当p[n].arrivetime > p[m].finishtime时,
说明p[n]进程和其后面的其他进程都未到达。
i的值为p[m].finishtime时刻已经到达的进程数目。
*/
}
//(2)找到p[m].finishtime时刻已经到达的最短进程
float min = p[m+1].servicetime; //next进程服务时间为p[m+1].servicetime (初值)
int next = m+1; //next进程为m+1 (初值)
//p[m+1]至p[m+i]这i个已到达进程中找到最短进程
for(int k = m+1; k < m+i; k++) //k为m+1 ~ m+i-1
{
//min的初值是p[m+1].servicetime, k+1为m+2 ~m+i
if(p[k+1].servicetime < min)
{
min = p[k+1].servicetime;
next = k+1;
}
}
//(3)把最短进程放在p[m+1]进程处
pcb temp;
temp=p[m+1];
p[m+1]=p[next];
p[next]=temp;
}
}
//***运行***
void run(pcb *p, int N)
{
int k;
//计算各进程的开始时间和结束时间
for(k=0; k <= N-1; k++)
{
if(k==0) //第1个进程
{
p[k].starttime = p[k].arrivetime; //第1个进程到达之后即可执行
p[k].finishtime = p[k].starttime + p[k].servicetime;
}
else
{
p[k].starttime = (p[k-1].finishtime >= p[k].arrivetime)? p[k-1].finishtime: p[k].arrivetime;
p[k].finishtime = p[k].starttime + p[k].servicetime;
}
}
//计算各进程的周转时间和带权周转时间
for(k=0; k<=N-1; k++)
{
p[k].zztime = p[k].finishtime - p[k].arrivetime;
p[k].dqzztime = p[k].zztime / p[k].servicetime;
}
}
//***显示***
void Print(pcb *p, int N)
{
int k;
printf("调用最短进程优先算法以后进程运行的顺序是: ");
printf("%s",p[0].name);
for(k=1;k<N;k++)
{
printf("-->");
printf("%s", p[k].name);
}
printf("\n");
printf("具体进程调度信息:\n");
printf("进程名 到达时间 服务时间 开始时间 结束时间 周转时间 带权周转时间\n");
for(k=0; k<=N-1; k++)
{
printf("%4s", p[k].name);
//%m.nf:输出共占m列,其中有n位小数,如数值宽度小于m左端补空格
printf("%10.3f", p[k].arrivetime);
printf("%10.3f", p[k].servicetime);
printf("%10.3f", p[k].starttime);
printf("%10.3f", p[k].finishtime);
printf("%10.3f", p[k].zztime);
printf("%10.3f\n", p[k].dqzztime);
}
}
//***短进程优先***
void sjff(pcb *p,int N)
{
sort(p, N);
run(p, N);
Print(p, N);
int k;
float Attime = 0; // 平均周转时间
float AQttime = 0; //平均带权周转时间
for(k=0; k<=N-1; k++)
{
Attime += p[k].zztime;
AQttime += p[k].dqzztime;
}
Attime = Attime/N;
AQttime = AQttime/N;
printf("调用短进程优先算法的平均周转时间为:");
printf("%.3f\n", Attime);
printf("调用短进程优先算法的平均带权周转时间为:");
printf("%.3f\n", AQttime);
}
//***主函数***
int main()
{
//定义一个pcb型数组a
pcb a[100];
int N; //进程数目
printf("\n");
printf("\n");
printf("<<----------******短进程优先调度算法******---------->>");
printf("\n");
printf("输入进程数目:");
scanf("%d", &N);
input(a, N);
sjff(a, N);
return 0;
}
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