Ⅰ 求進程調度先來先服務演算法，短進程優先演算法完整c語言代碼
/*（一）進程調度
進程調度演算法有FIFO，優先數調度演算法，時間片輪轉調度演算法，分級調度演算法，
輸入：進程流文件，其中存儲的是一系列要執行的進程，
每個作業包括三個數據項：
進程名 所需時間 優先數(0級最高)
輸出:
進程執行流 等待時間 平均等待時間
本程序包括:FIFO，優先數調度演算法，時間片輪轉調度演算法
進程流文件process_stream.txt
測試數據：
p0 16 2
p1 5 1
p2 4 3
p3 8 0
p4 9 4
p5 7 6
VC++調試通過
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <iostream.h>
#include <stdlib.h>
const int Quatum=2;//定義時間片的長度為2秒
const int MAXPCB=100;//定義最大進程數
//定義進程結構體
typedef struct node
{
char name[20];//進程名
int time; //進程運行時間
int privilege;//進程優先順序（靜態）
int finished;//進程完成標志，0-未完成，1-已完成
int wait_time;//進程等待時間
}pcb;
pcb pcbs[MAXPCB];
int quantiry;//進程流文件中的進程總數
void initial()
{
int i;
for (i=0;i<MAXPCB;i++)
{
strcpy(pcbs[i].name,"");
pcbs[i].time=0;
pcbs[i].privilege=0;
pcbs[i].finished=0;
pcbs[i].wait_time=0;
}
quantiry=0;
}
int readData()
{
FILE *fp;
char fname[20];
int i;
cout<<"請輸入進程流文件名:"<<endl;
cin>>fname;
if ((fp=fopen(fname,"r"))==NULL)
{
cout<<"錯誤,文件打不開，請檢查文件名"<<endl;
}
else
{
while (!feof(fp))
{
fscanf(fp,"%s %d %d %d",pcbs[quantiry].name,
&pcbs[quantiry].time,&pcbs[quantiry].privilege);
quantiry++;
}
//輸出所讀入得數據
cout<<"輸出所讀入的數據"<<endl;
cout<<"進程流文件中的進程總數="<<quantiry<<endl;
cout<<"進程名 所需時間 優先數"<<endl;
for (i=0;i<quantiry;i++)
{
cout<<" "<<pcbs[i].name<<" "<<pcbs[i].time<<" "<<pcbs[i].privilege<<endl;
}
return 1;
}
return 0;
}
//重置數據，以供另一個演算法使用
void init()
{
int i;
for (i=0;i<MAXPCB;i++)
{
pcbs[i].finished=0;
pcbs[i].wait_time=0;
}
}
void FIFO()
{
int i,j;
int total;
//輸出FIFO演算法執行流
cout<<endl<<"---------------------------------------------------------------"<<endl;
cout<<"FIFO演算法執行流:"<<endl;
cout<<"進程名 等待時間"<<endl;
for (i=0;i<quantiry;i++)
{
cout<<" "<<pcbs[i].name<<" "<<pcbs[i].wait_time<<endl;
for (j=i+1;j<quantiry;j++)
{
pcbs[j].wait_time+=pcbs[i].time;
}
}
total=0;
for (i=0;i<quantiry;i++)
{
total+=pcbs[i].wait_time;
}
cout<<"總等待時間:"<<total<<" "<<"平均等待時間:"<<total/quantiry<<endl;
}
//優先度調度演算法
void privilege()
{
int i,j,p;
int passed_time=0;
int total;
int queue[MAXPCB];
int current_privielege=1000;
for (i=0;i<quantiry;i++)
{
current_privielege=1000;
for (j=0;j<quantiry;j++)
{
if ((pcbs[j].finished==0)&&(pcbs[j].privilege<current_privielege))
{
p=j;
current_privielege=pcbs[j].privilege;
}
}
queue[i]=p;
pcbs[p].finished=1;
pcbs[p].wait_time+=passed_time;
passed_time+=pcbs[p].time;
}
//輸出優先數調度執行流
cout<<endl<<"-----------------------------------------"<<endl;
cout<<"優先數調度執行流:"<<endl;
cout<<"進程名 等待時間"<<endl;
for (i=0;i<quantiry;i++)
{
cout<<" "<<pcbs[queue[i]].name<<" "<<pcbs[queue[i]].wait_time<<"--"<<queue[i]<<endl;
}
total=0;
for (i=0;i<quantiry;i++)
{
total+=pcbs[i].wait_time;
}
cout<<"總等待時間:"<<total<<" 平均等待時間:"<<total/quantiry<<endl;
}
//時間片輪轉調度演算法
void timer()
{
int i,j,sum,flag=1;
int passed_time=0;
int max_time=0;
int round=0;
int queue[1000];
int total=0;
while(flag==1)
{
flag=0;
for (i=0;i<quantiry;i++)
{
if (pcbs[i].finished==0)
{
flag=1;
queue[total]=i;
total++;
if (pcbs[i].time<=Quatum*(round+1))
pcbs[i].finished=1;
}
}
round++;
}
cout<<endl<<"---------------------------------------------------------------"<<endl;
cout<<"時間片輪轉調度執行流:";
for(i=0;i<total;i++)
{
cout<<pcbs[queue[i]].name<<" ";
}
cout<<endl;
cout<<"進程名 結束時間 運行時間 等待時間"<<endl;
sum=0;
for (i=0;i<quantiry;i++)
{
for(j=total-1;j>=0;j--)//從輪轉調度執行流序列由後往前比較，找到同名進程即可計算其完成時間
{
if (strcmp(pcbs[queue[j]].name,pcbs[i].name)==0)
{
cout<<" "<<pcbs[i].name<<" "<<(j+1)*Quatum<<" ";
cout<<pcbs[i].time<<" "<<(j+1)*Quatum-pcbs[i].time<<endl;
sum+=(j+1)*Quatum-pcbs[i].time;
break;
}
}
}
cout<<"總等待時間:"<<sum<<" "<<"平均等待時間:"<<sum/quantiry<<endl;
}
//顯示版權信息函數
void version()
{
cout<<endl<<endl;
cout<<" ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓"<<endl;
cout<<" ┃ 進程調度模擬系統 ┃"<<endl;
cout<<" ┠───────────────────────┨"<<endl;
cout<<" ┃ version 2011 ┃"<<endl;
cout<<" ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛"<<endl;
cout<<endl<<endl;
}
//主函數
int main()
{
int flag;
version();
initial();
flag=readData();
if(flag==1){
FIFO();
init();
privilege();
init();
timer();
}
cout<<endl;
system("pause");
return 0;
}
Ⅱ 進程調度演算法1——FCFS、SJF、HNNR
進程的調度方式有兩種： 非剝奪調度方式（非搶占式）和剝奪調度方式（搶占方式）。
非搶占式：只允許進程主動放棄處理機。如進程運行結束、異常結束或主動請求I/O阻塞。在運行的過程中即使有更緊迫的任務到達，當前進程依然會繼續使用處理機，直到該進程終止或主動要求進入阻塞態。
搶占式：當一個進程正在處理機上執行時，如果有一個更重要更緊迫的進程需要處理機，則立即暫停正在執行的進程，將處理機分配給更重要更緊迫的那個進程。
下面介紹適用於早期操作系統幾種進程調度的演算法
先來先服務（FCFS）：按照到達的先後順序調度，事實上就是等待時間越久的越優先得到服務。
下面表示按照先來先服務演算法的執行順序
計算進程的幾個衡量指標：
短作業優先演算法是非搶占式的演算法，但是也有搶占式的版本—— 最短剩餘時間優先演算法（STRN,Shortest Remaining Time Next） 。
用於進程的調度演算法稱為短進程優先調度演算法（SPF,Shortest Process First）。
短作業/進程優先調度演算法：每次調度時選擇當前已到達且運行時間最短的作業/進程.。
因為進程1最先達到，此時沒有其他線程，所以進程1先被服務。當進程1運行完後，進程2和3已經到達，此時進程3需要的運行時間比進程2少，所以進程3先被服務…
計算進程的幾個衡量指標：
最短剩餘時間優先演算法：每當有進程 加入就緒隊列改變時就需要調度 ，如果新到達的進程的所需的運行時間比當前運行的進程剩餘時間更短，則由新進程搶占處理機，當前運行進程重新回到就緒隊列。此外，當一個 進程完成時也需要調度 。
通過比較上面三組的平均周轉時間、平均帶權周轉時間和平均等待時間可以看出，短作業優先演算法可以減少進程的等待時間，對短作業有利。
高響應比優先演算法： 非搶占式的調度演算法 ，只有當前運行的進程主動放棄CPU時（正常/異常完成、或主動阻塞），才需要進行調度，調度時計算所有就緒進程的相應比，選響應比最高的進程上處理機。
響應比 = （等待時間 + 運行時間）/ 運行時間
上面的三種調度演算法一般適用於 早期的批處理系統 ，沒有考慮響應時間也不區分任務的緊急程度。因此對用戶來說交互性差。
如發現錯誤，請指正！！！
Ⅲ 操作系統先進先出(FIFO)和先來先服務(FCFS)有什麼區別
1.先來先服務調度演算法（FCFS）:就是按照各個作業進入系統的自然次序來調度作業。這種調度演算法的優點是實現簡單，公平。其缺點是沒有考慮到系統中各種資源的綜合使用情況，往往使短作業的用戶不滿意，因為短作業等待處理的時間可能比實際運行時間長得多。
2.先進先出演算法(FIFO)：按照進程進入就緒隊列的先後次序來選擇。即每當進入進程調度，總是把就緒隊列的隊首進程投入運行。
Ⅳ 常見的調度演算法總結
一、FCFS——先來先服務和短作業（進程）優先調度演算法
1. 先來先服務調度演算法。
先來先服務（FCFS）調度演算法是一種最簡單的調度演算法，該演算法既可用於作業調度， 也可用於進程調度。FCFS演算法比較有利於長作業（進程），而不利於短作業（進程）。由此可知，本演算法適合於CPU繁忙型作業， 而不利於I/O繁忙型的作業（進程）。
2. 短作業（進程）優先調度演算法。
短作業（進程）優先調度演算法（SJ/PF）是指對短作業或短進程優先調度的演算法，該演算法既可用於作業調度， 也可用於進程調度。但其對長作業不利；不能保證緊迫性作業（進程）被及時處理；作業的長短只是被估算出來的。
二、FPF高優先權優先調度演算法
1. 優先權調度演算法的類型。
為了照顧緊迫性作業，使之進入系統後便獲得優先處理，引入了最高優先權優先（FPF）調度演算法。 此演算法常被用在批處理系統中，作為作業調度演算法，也作為多種操作系統中的進程調度，還可以用於實時系統中。當其用於作業調度， 將後備隊列中若干個優先權最高的作業裝入內存。當其用於進程調度時，把處理機分配給就緒隊列中優先權最高的進程，此時， 又可以進一步把該演算法分成以下兩種：
1)非搶占式優先權演算法
2)搶占式優先權調度演算法（高性能計算機操作系統）
2. 優先權類型 。
對於最高優先權優先調度演算法，其核心在於：它是使用靜態優先權還是動態優先權， 以及如何確定進程的優先權。
3.動態優先權
高響應比優先調度演算法為了彌補短作業優先演算法的不足，我們引入動態優先權，使作業的優先等級隨著等待時間的增加而以速率a提高。 該優先權變化規律可描述為：優先權=（等待時間+要求服務時間）/要求服務時間；即 =（響應時間）/要求服務時間
三、基於時間片的輪轉調度演算法
1.時間片輪轉法。
時間片輪轉法一般用於進程調度，每次調度，把CPU分配隊首進程，並令其執行一個時間片。 當執行的時間片用完時，由一個記時器發出一個時鍾中斷請求，該進程被停止，並被送往就緒隊列末尾；依次循環。
2. 多級反饋隊列調度演算法
多級反饋隊列調度演算法多級反饋隊列調度演算法，不必事先知道各種進程所需要執行的時間，它是目前被公認的一種較好的進程調度演算法。 其實施過程如下：
1) 設置多個就緒隊列，並為各個隊列賦予不同的優先順序。在優先權越高的隊列中， 為每個進程所規定的執行時間片就越小。
2) 當一個新進程進入內存後，首先放入第一隊列的末尾，按FCFS原則排隊等候調度。 如果他能在一個時間片中完成，便可撤離；如果未完成，就轉入第二隊列的末尾，在同樣等待調度…… 如此下去，當一個長作業（進程）從第一隊列依次將到第n隊列（最後隊列）後，便按第n隊列時間片輪轉運行。
3) 僅當第一隊列空閑時，調度程序才調度第二隊列中的進程運行；
僅當第1到第（ i-1 ）隊列空時， 才會調度第i隊列中的進程運行，並執行相應的時間片輪轉。
4) 如果處理機正在處理第i隊列中某進程，又有新進程進入優先權較高的隊列， 則此新隊列搶占正在運行的處理機，並把正在運行的進程放在第i隊列的隊尾。
Ⅳ 以下五個作業，fcfs sjf hrrn三種調度演算法平均周轉時間，高響應比怎麼算
作業調度演算法 .
先來先服務（FCFS, First Come First Serve）是最簡單的調度演算法，按先後順序進行調度。
定義：
按照作業提交或進程變為就緒狀態的先後次序，分派CPU；
當前作業或進程佔用CPU，直到執行完或阻塞，才出讓CPU（非搶占方式）。
在作業或進程喚醒後（如I/O完成），並不立即恢復執行，通常等到當前作業或進程出讓CPU。
適用場景：
比較有利於長作業，而不利於短作業。因為長作業會長時間占據處理機。
有利於CPU繁忙的作業，而不利於I/O繁忙的作業。
演算法實現原理圖：
2. 輪轉法(Round Robin)
輪轉法是讓每個進程在就緒隊列中的等待時間與享受服務的時間成正比例。
定義：
將系統中所有的就緒進程按照FCFS原則，排成一個隊列。
每次調度時將CPU分派給隊首進程，讓其執行一個時間片。時間片的長度從幾個ms到幾百ms。
在一個時間片結束時，發生時鍾中斷。
調度程序據此暫停當前進程的執行，將其送到就緒隊列的末尾，並通過上下文切換執行當前的隊首進程。
進程可以未使用完一個時間片，就出讓CPU（如阻塞）。
時間片長度的確定：
時間片長度變化的影響
過長－>退化為FCFS演算法，進程在一個時間片內都執行完，響應時間長。
過短－>用戶的一次請求需要多個時間片才能處理完，上下文切換次數增加，響應時間長。
對響應時間的要求：T(響應時間)=N(進程數目)*q(時間片)
就緒進程的數目：數目越多，時間片越小
系統的處理能力：應當使用戶輸入通常在一個時間片內能處理完，否則使響應時間，平均周轉時間和平均帶權周轉時間延長。
演算法實現原理圖：
3. 多級反饋隊列演算法(Round Robin with Multiple Feedback)
多級反饋隊列演算法是輪轉演算法和優先順序演算法的綜合和發展。
定義：
設置多個就緒隊列，分別賦予不同的優先順序，如逐級降低，隊列1的優先順序最高。每個隊列執行時間片的長度也不同，規定優先順序越低則時間片越長，如逐級加倍。
新進程進入內存後，先投入隊列1的末尾，按FCFS演算法調度；若按隊列1一個時間片未能執行完，則降低投入到隊列2的末尾，同樣按FCFS演算法調度；如此下去，降低到最後的隊列，則按「時間片輪轉」演算法調度直到完成。
僅當較高優先順序的隊列為空，才調度較低優先順序的隊列中的進程執行。如果進程執行時有新進程進入較高優先順序的隊列，則搶先執行新進程，並把被搶先的進程投入原隊列的末尾。
優點：
為提高系統吞吐量和縮短平均周轉時間而照顧短進程。
為獲得較好的I/O設備利用率和縮短響應時間而照顧I/O型進程。
不必估計進程的執行時間，動態調節
幾點說明：
I/O型進程：讓其進入最高優先順序隊列，以及時響應I/O交互。通常執行一個小時間片，要求可處理完一次I/O請求的數據，然後轉入到阻塞隊列。
計算型進程：每次都執行完時間片，進入更低級隊列。最終採用最大時間片來執行，減少調度次數。
I/O次數不多，而主要是CPU處理的進程。在I/O完成後，放回優先I/O請求時離開的隊列，以免每次都回到最高優先順序隊列後再逐次下降。
為適應一個進程在不同時間段的運行特點，I/O完成時，提高優先順序；時間片用完時，降低優先順序。
演算法實現原理圖：
4. 優先順序法（Priority Scheling）
優先順序演算法是多級隊列演算法的改進，平衡各進程對響應時間的要求。適用於作業調度和進程調度，可分成搶先式和非搶先式。
靜態優先順序：
作業調度中的靜態優先順序大多按以下原則確定：
由用戶自己根據作業的緊急程度輸入一個適當的優先順序。
由系統或操作員根據作業類型指定優先順序。
系統根據作業要求資源情況確定優先順序。
進程的靜態優先順序的確定原則：
按進程的類型給予不同的優先順序。
將作業的情態優先順序作為它所屬進程的優先順序。
動態優先順序：
進程的動態優先順序一般根據以下原則確定：
根據進程佔用有CPU時間的長短來決定。
根據就緒進程等待CPU的時間長短來決定。
5．短作業優先法（SJF, Shortest Job First）
短作業優先又稱為「短進程優先」SPN(Shortest Process Next)；這是對FCFS演算法的改進，其目標是減少平均周轉時間。
定義：
對預計執行時間短的作業（進程）優先分派處理機。通常後來的短作業不搶先正在執行的作業。
SJF的特點：
(1) 優點：
比FCFS改善平均周轉時間和平均帶權周轉時間，縮短作業的等待時間；
提高系統的吞吐量；
(2) 缺點：
對長作業非常不利，可能長時間得不到執行；
未能依據作業的緊迫程度來劃分執行的優先順序；
難以准確估計作業（進程）的執行時間，從而影響調度性能。
SJF的變型：
「最短剩餘時間優先」SRT(Shortest Remaining Time)（允許比當前進程剩餘時間更短的進程來搶占）
「最高響應比優先」HRRN(Highest Response Ratio Next)（響應比R = (等待時間 + 要求執行時間) / 要求執行時間，是FCFS和SJF的折衷）
6. 最高響應比優先法(HRN，Highest Response_ratio Next)
最高響應比優先法是對FCFS方式和SJF方式的一種綜合平衡。FCFS方式只考慮每個作業的等待時間而未考慮執行時間的長短，而SJF方式只考慮執行時間而未考慮等待時間的長短。因此，這兩種調度演算法在某些極端情況下會帶來某些不便。HRN調度策略同時考慮每個作業的等待時間長短和估計需要的執行時間長短，從中選出響應比最高的作業投入執行。
響應比R定義如下： R =(W+T)/T = 1+W/T
其中T為該作業估計需要的執行時間，W為作業在後備狀態隊列中的等待時間。每當要進行作業調度時，系統計算每個作業的響應比，選擇其中R最大者投入執行。這樣，即使是長作業，隨著它等待時間的增加，W / T也就隨著增加，也就有機會獲得調度執行。這種演算法是介於FCFS和SJF之間的一種折中演算法。由於長作業也有機會投入運行，在同一時間內處理的作業數顯然要少於SJF法，從而採用HRN方式時其吞吐量將小於採用SJF 法時的吞吐量。另外，由於每次調度前要計算響應比，系統開銷也要相應增加。