FCFS和SJF进程调度算法实验报告.pdf

【FCFS和SJF进程调度算法实验】 FCFS（First-Come, First-Served，先来先服务）和SJF（Shortest Job First，最短作业优先）是两种常见的操作系统进程调度算法，用于决定进程在CPU上的执行顺序。这两种算法在理解和实现上具有重要意义，因为它们直接影响到系统的效率和响应时间。 实验目标是通过编程实现FCFS和SJF算法，通过模拟作业调度过程，以深入理解这两种算法的工作原理。实验主要包括以下几个部分： 1. **数据结构设计**： - **作业控制块（JCB，Job Control Block）**：JCB是用来存储作业相关信息的数据结构，包括作业ID、进入系统时间、服务时间、完成时间等。实验中还可能包含其他自定义的数据项，如作业名、所需资源、作业状态等。 - **后备作业队列**：所有等待执行的作业会被组织成一个队列，FCFS中按进入系统时间排序，SJF中按服务时间排序。 2. **算法实现与模拟**： - **排序算法**：对于FCFS，按照作业的进入系统时间进行升序排序；对于SJF，按照服务时间进行升序排序，使得服务时间最短的作业优先执行。 - **调度过程**：每次调度时，选择队首的作业，将其从后备队列移出，假设作业立即完成（忽略实际运行时间），然后计算其周转时间（完成时间 - 进入系统时间）和带权周转时间（周转时间 / 服务时间）。 3. **结果输出**： - **输出调度过程**：展示初始作业状态和每次调度后的状态，包括作业的运行状态、开始运行时间、完成时间、周转时间、带权周转时间等。 - **平均性能指标**：计算一组作业的平均周转时间和带权平均周转时间，以评估调度算法的整体性能。 在实验中，使用链表结构存储后备队列，便于插入和删除操作。每个作业的状态可以通过一个状态字段（等待W、运行R、完成F）进行标识。当新作业进入系统时，创建对应的JCB并加入到后备队列尾部。调度程序会根据选定的调度算法（FCFS或SJF）选择下一个要执行的作业。 程序代码中，定义了一个结构体`statedd`来存储每个作业的状态信息，包括是否完成、到达时间、服务时间、完成时间、周转时间等。通过循环读取用户输入的作业到达时间和服务时间，然后根据用户选择的调度算法（1表示FCFS，2表示SJF，3同时调用FCFS和SJF）进行调度模拟。在模拟过程中，使用两个变量（`timeflyF`和`timeflyS`）模拟时间的流逝，并跟踪每个作业的执行情况。 这个实验旨在让学生通过实践加深对FCFS和SJF进程调度算法的理解，学习如何设计数据结构，实现排序和调度算法，并分析调度性能。通过这样的实验，可以培养解决问题和分析系统性能的能力，为后续深入学习操作系统和其他相关课程打下基础。