c短作業優先調度演算法

A. 什麼是短作業優先的作業調度演算法

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.短作業優先調度演算法(SPF): 就是優先調度並處理短作業，所謂短是指作業的運行時間短。而在作業未投入運行時，並不能知道它實際的運行時間的長短，因此需要用戶在提交作業時同時提交作業運行時間的估計值。
3.最高響應比優先演算法(HRN)：FCFS可能造成短作業用戶不滿，SPF可能使得長作業用戶不滿，於是提出HRN，選擇響應比最高的作業運行。響應比=1+作業等待時間/作業處理時間。
4. 基於優先數調度演算法(HPF)：每一個作業規定一個表示該作業優先順序別的整數，當需要將新的作業由輸入井調入內存處理時，優先選擇優先數最高的作業。
5.均衡調度演算法，即多級隊列調度演算法
基本概念：
作業周轉時間（Ti）＝完成時間(Tei)－提交時間(Tsi)
作業平均周轉時間(T)＝周轉時間/作業個數
作業帶權周轉時間（Wi）＝周轉時間/運行時間
響應比＝（等待時間＋運行時間）/運行時間

B. 作業調度的短作業優先

短作業優先（SJF, Shortest Job First）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。 (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。 「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）
最高響應比優先法(HRN，Highest Response_ratio Next)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。

C. 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;
}

D. 先來先服務調度演算法。 優先順序調度演算法。 短作業優先調度演算法 輪轉調度演算法 響應比高優先調度演算法

你試一下

#include<stdio.h>
//using namespace std;
#define MAX 10
struct task_struct
{
char name[10]; /*進程名稱*/
int number; /*進程編號*/
float come_time; /*到達時間*/
float run_begin_time; /*開始運行時間*/
float run_time; /*運行時間*/
float run_end_time; /*運行結束時間*/
int priority; /*優先順序*/
int order; /*運行次序*/
int run_flag; /*調度標志*/
}tasks[MAX];
int counter; /*實際進程個數*/
int fcfs(); /*先來先服務*/
int ps(); /*優先順序調度*/
int sjf(); /*短作業優先*/
int hrrn(); /*響應比高優先*/
int pinput(); /*進程參數輸入*/
int poutput(); /*調度結果輸出*/

void main()
{ int option;
pinput();
printf("請選擇調度演算法（0~4）:\n");
printf("1.先來先服務\n");
printf("2.優先順序調度\n");
printf(" 3.短作業優先\n");
printf(" 4.響應比高優先\n");
printf(" 0.退出\n");
scanf("%d",&option);
switch (option)
{case 0:
printf("運行結束。\n");
break;
case 1:
printf("對進程按先來先服務調度。\n\n");
fcfs();
poutput();
break;
case 2:
printf("對進程按優先順序調度。\n\n");
ps();
poutput();
break;
case 3:
printf("對進程按短作業優先調度。\n\n");
sjf();
poutput();
break;
case 4:
printf("對進程按響應比高優先調度。\n\n");
hrrn();
poutput();
break;
}
}
int fcfs() /*先來先服務*/
{
float time_temp=0;
inti;
intnumber_schel;
time_temp=tasks[0].come_time;
for(i=0;i<counter;i++)
{
tasks[i].run_begin_time=time_temp;
tasks[i].run_end_time=tasks[i].run_begin_time+tasks[i].run_time;
tasks[i].run_flag=1;
time_temp=tasks[i].run_end_time;
number_schel=i;
tasks[number_schel].order=i+1;
}
return 0;
}

int ps() /*優先順序調度*/
{
float temp_time=0;
inti=0,j;
intnumber_schel,temp_counter;
intmax_priority;
max_priority=tasks[i].priority;
j=1;
while((j<counter)&&(tasks[i].come_time==tasks[j].come_time))
{
if (tasks[j].priority>tasks[i].priority)
{
max_priority=tasks[j].priority;
i=j;
}
j++;
} /*查找第一個被調度的進程*/
/*對第一個被調度的進程求相應的參數*/
number_schel=i;
tasks[number_schel].run_begin_time=tasks[number_schel].come_time;
tasks[number_schel].run_end_time=tasks[number_schel].run_begin_time+tasks[number_schel].run_time;
tasks[number_schel].run_flag=1;
temp_time=tasks[number_schel].run_end_time;
tasks[number_schel].order=1;
temp_counter=1;
while (temp_counter<counter)
{
max_priority=0;
for(j=0;j<counter;j++)
{if((tasks[j].come_time<=temp_time)&&(!tasks[j].run_flag))
if (tasks[j].priority>max_priority)
{
max_priority=tasks[j].priority;
number_schel=j;
}
} /*查找下一個被調度的進程*/
/*對找到的下一個被調度的進程求相應的參數*/
tasks[number_schel].run_begin_time=temp_time;
tasks[number_schel].run_end_time=tasks[number_schel].run_begin_time+tasks[number_schel].run_time;
tasks[number_schel].run_flag=1;
temp_time=tasks[number_schel].run_end_time;
temp_counter++;
tasks[number_schel].order=temp_counter;

}return 0;
}

int sjf() /*短作業優先*/
{
float temp_time=0;
inti=0,j;
intnumber_schel,temp_counter;
float run_time;
run_time=tasks[i].run_time;
j=1;
while((j<counter)&&(tasks[i].come_time==tasks[j].come_time))
{
if (tasks[j].run_time<tasks[i].run_time)
{
run_time=tasks[j].run_time;
i=j;
}
j++;
} /*查找第一個被調度的進程*/
/*對第一個被調度的進程求相應的參數*/
number_schel=i;
tasks[number_schel].run_begin_time=tasks[number_schel].come_time;
tasks[number_schel].run_end_time=tasks[number_schel].run_begin_time+tasks[number_schel].run_time;
tasks[number_schel].run_flag=1;
temp_time=tasks[number_schel].run_end_time;
tasks[number_schel].order=1;
temp_counter=1;
while (temp_counter<counter)
{
for(j=0;j<counter;j++)
{
if((tasks[j].come_time<=temp_time)&&(!tasks[j].run_flag))
{run_time=tasks[j].run_time;number_schel=j;break;}
}

for(j=0;j<counter;j++)
{if((tasks[j].come_time<=temp_time)&&(!tasks[j].run_flag))
if(tasks[j].run_time<run_time)
{run_time=tasks[j].run_time;
number_schel=j;
}
}
/*查找下一個被調度的進程*/
/*對找到的下一個被調度的進程求相應的參數*/
tasks[number_schel].run_begin_time=temp_time;
tasks[number_schel].run_end_time=tasks[number_schel].run_begin_time+tasks[number_schel].run_time;
tasks[number_schel].run_flag=1;
temp_time=tasks[number_schel].run_end_time;
temp_counter++;
tasks[number_schel].order=temp_counter;
}return 0;
}

int hrrn() /*響應比高優先*/
{ int j,number_schel,temp_counter;
float temp_time,respond_rate,max_respond_rate;
/*第一個進程被調度*/
tasks[0].run_begin_time=tasks[0].come_time;
tasks[0].run_end_time=tasks[0].run_begin_time+tasks[0].run_time;
temp_time=tasks[0].run_end_time;
tasks[0].run_flag=1;
tasks[0].order=1;
temp_counter=1;
/*調度其他進程*/
while(temp_counter<counter)
{
max_respond_rate=0;
for(j=1;j<counter;j++)
{
if((tasks[j].come_time<=temp_time)&&(!tasks[j].run_flag))
{respond_rate=(temp_time-tasks[j].come_time)/tasks[j].run_time;
if (respond_rate>max_respond_rate)
{
max_respond_rate=respond_rate;
number_schel=j;
}
}
} /*找響應比高的進程*/
tasks[number_schel].run_begin_time=temp_time;
tasks[number_schel].run_end_time=tasks[number_schel].run_begin_time+tasks[number_schel].run_time;
temp_time=tasks[number_schel].run_end_time;
tasks[number_schel].run_flag=1;
temp_counter+=1;
tasks[number_schel].order=temp_counter;
}
return 0;
}
int pinput() /*進程參數輸入*/
{ int i;
printf("please input the processcounter:\n");
scanf("%d",&counter);

for(i=0;i<counter;i++)
{printf("******************************************\n");
printf("please input the process of %d th :\n",i+1);
printf("please input the name:\n");
scanf("%s",tasks[i].name);
printf("please input the number:\n");
scanf("%d",&tasks[i].number);
printf("please input the come_time:\n");
scanf("%f",&tasks[i].come_time);
printf("please input the run_time:\n");
scanf("%f",&tasks[i].run_time);
printf("please input the priority:\n");
scanf("%d",&tasks[i].priority);
tasks[i].run_begin_time=0;
tasks[i].run_end_time=0;
tasks[i].order=0;
tasks[i].run_flag=0;
}
return 0;
}
int poutput() /*調度結果輸出*/
{
int i;
float turn_round_time=0,f1,w=0;
printf("name number come_time run_timerun_begin_time run_end_time priority order turn_round_time\n");
for(i=0;i<counter;i++)
{
f1=tasks[i].run_end_time-tasks[i].come_time;
turn_round_time+=f1;
w+=(f1/tasks[i].run_time);
printf(" %s, %d, %5.3f, %5.3f, %5.3f, %5.3f, %d, %d,%5.3f\n",tasks[i].name,tasks[i].number,tasks[i].come_time,tasks[i].run_time,tasks[i].run_begin_time,tasks[i].run_end_time,tasks[i].priority,tasks[i].order,f1);
}
printf("average_turn_round_timer=%5.2f\n",turn_round_time/counter);
printf("weight_average_turn_round_timer=%5.2f\n",w/counter);
return 0;
}

E. 什麼是短作業優先的作業調度演算法

短作業優先（SJF, Shortest Job First）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.