短作业优先算法-SJF

这是一个使用C风格编写的短作业优先(SJF)算法程序,用于计算进程的完成时间、周转时间和带权周转时间。用户可以输入进程标识、到达时间和服务时间,程序会输出相应的调度结果。

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//作者:chlaws

//运行环境:visual studio 2008

//描述:短作业优先算法-SJF

//说明:才用c风格写的,这里不给出原创的思路,在阅读过程中有不懂得可以询问

#include //定义一个结构体 struct sjf{ char name[10]; //进程名 float arrivetime; //到达时间 float servicetime;//服务时间 float starttime; //开始时间 float finishtime;//完成时间 float zztime;//周转时间 float dqzztime;//带权周转 }; //定义一个结构体数组 sjf a[100]; //定义一个输入函数 void input(sjf *p,int N) { int i; printf("intput the process's name & arrivetime & servicetime:\nfor exmple: a 0 100\n"); for(i=0;i<=N-1;i++) { printf("input the %dth process's information:\n",i+1); scanf("%s%f%f",&p[i].name,&p[i].arrivetime,&p[i].servicetime); } } //定义一个输出函数 void Print(sjf *p,float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float zztime,float dqzztime,int N) { int k; printf("run order:");//执行顺序 printf("%s",p[0].name); for(k=1;k%s",p[k].name); } printf("\nthe process's information:\n"); printf("\nname\tarrive\tservice\tstart\tfinish\tzz\tdqzz\n"); for(k=0;k<=N-1;k++) { printf("%s\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t%-.2f\t\n",p[k].name,p[k].arrivetime,p[k].servicetime,p[k].starttime,p[k].finishtime,p[k].zztime,p[k].dqzztime); } } //按到达时间排序 void sort(sjf *p,int N) { for(int i=0;i<=N-1;i++) for(int j=0;j<=i;j++) if(p[i].arrivetime<p[j].arrivetime) { sjf temp; temp=p[i]; p[i]=p[j]; p[j]=temp; } } //运行阶段 void deal(sjf *p, float arrivetime,float servicetime,float starttime,float finishtime,float &zztime,float &dqzztime,int N) { int k; for(k=0;k=p[k].arrivetime) { p[k].starttime=p[k-1].finishtime;} else { p[k].starttime =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;//周转时间=完成时间-到达时间 p[k].dqzztime=p[k].zzti
### 短作业优先算法SJF)的原理与实现 短作业优先调度算法(Shortest Job First, SJF)是一种非抢占式调度算法,其核心思想是:在所有已经到达的进程中,优先选择 CPU 执行运行时间最的进程[^3]。该算法通过减少等待时间来提高系统效率,但可能会导致长作业饥饿问题,即长作业可能因为一直等待作业完成而迟迟得不到执行。 #### 原理 SJF 的基本原理是从就绪队列中选择一个或多个估计运行时间最的进程进行调度。对于作业调度,SJF 从后备队列中选择一个或若干个估计运行时间最作业,将它们调入内存运行[^1]。这种调度方式可以显著降低平均等待时间,但由于调度决策依赖于估计的运行时间,因此需要准确的预测机制。 #### 实现 以下是使用 C 语言实现 SJF 调度算法的一个示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct { int id; // 进程ID int burst_time; // CPU执行时间 int arrival_time; // 到达时间 int completion_time; // 完成时间 int waiting_time; // 等待时间 int turnaround_time; // 周转时间 } Process; // 比较函数:按到达时间和CPU执行时间排序 int compare(const void *a, const void *b) { Process *p1 = (Process *)a; Process *p2 = (Process *)b; if (p1->arrival_time == p2->arrival_time) return p1->burst_time - p2->burst_time; return p1->arrival_time - p2->arrival_time; } void calculateTimes(Process processes[], int n) { int current_time = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { if (current_time < processes[i].arrival_time) current_time = processes[i].arrival_time; processes[i].completion_time = current_time + processes[i].burst_time; processes[i].waiting_time = current_time - processes[i].arrival_time; processes[i].turnaround_time = processes[i].completion_time - processes[i].arrival_time; current_time = processes[i].completion_time; } } void printProcesses(Process processes[], int n) { printf("Process ID\tArrival Time\tBurst Time\tCompletion Time\tWaiting Time\tTurnaround Time\n"); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\t\t%d\n", processes[i].id, processes[i].arrival_time, processes[i].burst_time, processes[i].completion_time, processes[i].waiting_time, processes[i].turnaround_time); } } int main() { Process processes[] = { {1, 8, 0}, {2, 4, 1}, {3, 9, 2}, {4, 5, 3} }; int n = sizeof(processes) / sizeof(processes[0]); qsort(processes, n, sizeof(Process), compare); calculateTimes(processes, n); printProcesses(processes, n); return 0; } ``` #### 优点与缺点 - **优点**:SJF 算法能够显著降低系统的平均等待时间,从而提高 CPU 的利用率和整体性能。 - **缺点**:由于长作业可能因作业的存在而被长时间延迟,可能导致“饥饿”现象。此外,实际运行时间往往难以精确预测,这会增加调度复杂性。
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