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【实验题目】

通过这次实验，加深对进程概念的理解，进一步掌握进程状态的转变、进程调度的策略及对系统性能的评价方法。

【实验内容】

设计程序模拟进程的先来先服务FCFS和短作业优先SJF调度过程。假设有n个进程分别在T1, … ,Tn时刻到达系统，它们需要的服务时间分别为S1, … ,Sn。分别采用先来先服务FCFS和短作业优先SJF进程调度算法进行调度，计算每个进程的完成时间，周转时间和带权周转时间，并且统计n个进程的平均周转时间和平均带权周转时间。

注：

周转时间=作业完成时刻—作业到达时刻；

带权周转时间=周转时间/服务时间；

平均周转时间=作业周转总时间/作业个数；

平均带权周转时间=带权周转总时间/作业个数；

【实验要求】

1. 进程个数n；每个进程的到达时间T1, … ,Tn和服务时间S1, … ,Sn；选择算法1-FCFS，2-SJF。
2. 要求采用先来先服务FCFS和短作业优先SJF分别调度进程运行，计算每个进程的周转时间，带权周转时间，并且计算所有进程的平均周转时间，带权平均周转时间；
3. 输出：要求模拟整个调度过程，输出每个时刻的进程运行状态，如“时刻3：进程B开始运行”等等；
4. 输出：要求输出计算出来的每个进程的周转时间，带权周转时间，所有进程的平均周转时间，带权平均周转时间。

【C语言程序代码】

#include<stdio.h>
#define Max 100//定义全局变量
int ArrivalTime[Max];//到达时间
int ServiceTime[Max];//服务时间
int FinishTime[Max];//完成时间
int AroundTime[Max];//周转时间
double QAroundTime[Max];//带权周转时间
//全局int数组默认值0，double默认0,非全局数组初值是机器垃圾值
//全局变量或者静态变量,未初始化是0.局部变量,是以前残留在堆栈里的随机值
double AvgFCFSTime;//FCFS平均周转时间
double AvgSJFTime;//SJF平均周转时间
double AvgQFCFSTime, AvgQSJFTime;//FIFC平均带权周转时间， SJF平均带权周转时间int n;//输入
void Input() {printf("请输入作业个数（进程数n）:\n");scanf("%d", &n);//	printf("input %d",n);printf("请分别输入每个进程的到达时间：\n");for (int i = 0; i < n; i++) {scanf("%d", &ArrivalTime[i]);//到达时间}printf("请分别输入每个进程的服务时间：\n");for (int i = 0; i < n; i++) {scanf("%d", &ServiceTime[i]);//服务时间}
}//陈列
void Show() {printf("******************************************************\n");//	printf("show %d",n);printf("进程的相关信息如下所示：\n");printf("进程名   ");//3个空格printf("到达时间   ");printf("服务时间   ");printf("完成时间   ");printf("周转时间   ");printf("带权周转时间   \n");for (int i = 0; i < n; i++) {         //此处的n有错误printf("  %-8d", i + 1);//进程名printf("  %-8d", ArrivalTime[i]);//到达时间printf("  %-10d", ServiceTime[i]);//服务时间printf("  %-10d", FinishTime[i]);//完成时间printf("  %-10d", AroundTime[i]);//周转时间printf("  %-8.1f\n", QAroundTime[i]);//带权周转时间}}//FCFS算法
/*
按照到达顺序，依次执行
*/
void FCFS() {int first = Max;int m, k;//按到达先后次序排序(此处代码未优化)for (int i = 0; i < n; i++) {for (int l = 0; l < n; l++) {if (ArrivalTime[l] < ArrivalTime[first]) {first = l;m = ArrivalTime[i];k = ServiceTime[i];ArrivalTime[i] = ArrivalTime[first];ServiceTime[i] = ServiceTime[first];ArrivalTime[first] = m;ServiceTime[first] = k;}}}//进程时间计算for (int j = 0; j < n; j++) {if (j == 0)FinishTime[j] = ArrivalTime[j] + ServiceTime[j];elseFinishTime[j] = FinishTime[j - 1] + ServiceTime[j];//完成时间AroundTime[j] = FinishTime[j] - ArrivalTime[j];//周转时间QAroundTime[j] = (double)AroundTime[j] / (double)ServiceTime[j];//带权周转时间}double sum1 = 0, sum2 = 0;//平均周转时间，平均带权周转时间for (int q = 0; q < n; q++) {sum1 += AroundTime[q];sum2 += QAroundTime[q];}AvgFCFSTime = sum1 / n;AvgQFCFSTime = sum2 / n;Show();//调用函数输出列表printf("平均周转时间=%.1f\n", AvgFCFSTime);printf("平均带权周转时间=%.1f\n", AvgQFCFSTime);printf("******************************************************");
}void SJF() 
{
//	printf("进入sjf");int first = Max;int m, k;//按到达先后次序排序for (int i = 0; i < n; i++) {for (int l = 0; l < n; l++) {if (ArrivalTime[l] < ArrivalTime[first]) {first = l;m = ArrivalTime[i];k = ServiceTime[i];ArrivalTime[i] = ArrivalTime[first];ServiceTime[i] = ServiceTime[first];ArrivalTime[first] = m;ServiceTime[first] = k;}}}//第一个进程时间计算int j = 0, startWorkTime = 0;FinishTime[j] = ArrivalTime[j] + ServiceTime[j];AroundTime[j] = FinishTime[j] - ArrivalTime[j];//周转时间QAroundTime[j] = (double)AroundTime[j] / ServiceTime[j];//带权周转时间startWorkTime += ServiceTime[0];   //下一个进程的开始执行时间bool isFinished_SJF[Max];for (int q = 0; q < n; q++){isFinished_SJF[q] = false;}isFinished_SJF[0] = true;int nextProcess = n;for (int i = 0; i < n; i++) {nextProcess = n;for (int b = 0; b < n; b++) {if (ArrivalTime[b] <= startWorkTime&&!isFinished_SJF[b]) //在任务完成之前到达{if (nextProcess == n){nextProcess = b;}if (ServiceTime[nextProcess] > ServiceTime[b]){nextProcess = b;   //获得运行时间最短的作业的下标}}}//对获得的进程进行处理isFinished_SJF[nextProcess] = true;FinishTime[nextProcess] = ServiceTime[nextProcess] + startWorkTime;startWorkTime += ServiceTime[nextProcess];AroundTime[nextProcess] = FinishTime[nextProcess] - ArrivalTime[nextProcess];QAroundTime[nextProcess] = (double)AroundTime[nextProcess] / ServiceTime[nextProcess];}double sum1 = 0, sum2 = 0;//平均周转时间，平均带权周转时间for (int q = 0; q < n; q++) {sum1 += AroundTime[q];sum2 += QAroundTime[q];}AvgFCFSTime = sum1 / n;AvgQFCFSTime = sum2 / n;Show();//调用函数输出列表printf("平均周转时间=%.1f\n", AvgFCFSTime);printf("平均带权周转时间=%.1f\n", AvgQFCFSTime);printf("******************************************************");
}void Chose() {printf("请选择算法“1-FCFS，2-SJF”\n");int choose;scanf("%d", &choose);if (choose == 1) {FCFS();}else if (choose == 2) {SJF();}else {printf("请输入正确的选择“1-FCFS，2-SJF”\n");printf("******************************************************\n");Chose();  //递归调用,继续运行}
}int main() {Input();Chose();return 0;

程序测试

请输入作业个数（进程数n）:
5
请分别输入每个进程的到达时间：
0 1 2 3 4
请分别输入每个进程的服务时间：
5 3 2 1 4
请选择算法“1-FCFS，2-SJF”
1

请输入作业个数（进程数n）:
5
请分别输入每个进程的到达时间：
0 1 2 3 4
请分别输入每个进程的服务时间：
5 3 2 1 4
请选择算法“1-FCFS，2-SJF”
2