一、SPF算法简介
SJF算法
- SJF(shortest job first)是以进程的运行时间长度作为优先级，进程运行时间越短，优先级越高。
SJF算法的缺点
- 必须预知进程的运行时间。即使是程序员也很难准确估计进程运行时间。如果估计过低，系统就可能按估计的时间终止进程的运行，但此时进程并未完成，故一般都会偏长估计
- 对长进程不利。长进程的周转时间会明显地增长。可怕的是，SJF算法完全忽视进程等待时间，可能使进程等待时间过长，出现饥饿现象。
- 人机无法实现交互。
- 完全未考虑进程的紧迫程度。不能保证紧迫性进程得到及时处理。
二、算法流程图
我做的流程图：http://www.processon.com/diagraming/5835692de4b086d1e79f81af
三、源代码
1. 变量声明与结构体定义
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <string.h> 4 5 /* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */ 6 7 8 struct pcb{ 9 char name[10]; //进程名 10 int arrival_time; //进程到达时间() 11 int start_time; //进程开始时间 12 int need_time; //进程运行所需时间 13 int finish_time; //运行结束时间 14 struct pcb * link; //链接下一个pcb的指针 15 };16 17 18 int num = 0; //输入的进程数 19 typedef struct pcb PCB; //定义结构体变量 20 /*21 结构体指针p指向 每新建的一个进程22 ready指针指向链表的第一个pcb
23 finish指针指向完成队列的第一个pcb结构体
24 */25 struct pcb *p = NULL, *ready = NULL, *finish = NULL;
2. 输入函数
1 //用来测试链表建立，输入链表结构体数据 2 void print_test(){ 3 int i; 4 struct pcb * test = ready; 5 for(i=0;i<num;i++){ 6 printf("\n进程号:%d,进程名:%s,进程到达时间:%d,进程完成时间:%d", 7 i,test->name,test->arrival_time,test->need_time); 8 if(NULL != test->link){ 9 test = test->link;10 }11 else{12 printf("\ntest_link end\n");13 }14 15 }16 }17 18 19 20 //输入函数，建立链表 21 void input(){22 int i;23 struct pcb * q; //定义结构体变量 24 printf("请输入进程数:");25 scanf("%d", &num);26 for(i=0; i<num; i++){27 printf("\n进程号 NO.%d:", i);28 p = (struct pcb*)malloc(sizeof(struct pcb));29 printf("\n输入进程名:");30 scanf("%s", p->name);31 printf("\n请输入进程到达时间:");32 scanf("%d", &p->arrival_time);33 printf("\n请输入进程运行时间:");34 scanf("%d", &p->need_time);35 36 p->link = NULL;37 //建立链表38 if(NULL == ready){ //建立第一个结构体，使指针p,q指向它 39 ready = p;40 q = ready;41 }
42 else{ //链表建立 43 q->link = p;44 q = p;
45 }46 printf("input success");47 }48 print_test(); //测试链表是否建立 49 }
3. 所有进程结束后，输出所有进程信息
1 //输出当前运行进程相关数据或者打印暂无进程运行 2 void output(struct pcb * p, int now_time){3 if(NULL == p){4 printf("当前时刻:%d, 暂无进程在运行!\n", now_time);5 }6 else{7 printf("进程名:%s,到达时间:%d,运行需要时间:%d\n",p->name,p->arrival_time,p->need_time);8 }9 }
4. 找出运行时间最短的进程
1 //sjf shortest job first最短作业优先 2 struct pcb * SJF(int now_time, int * after){ 3 int min_time = 0; //最短时间，即优先运行的进程的时间 4 struct pcb * now_progress = NULL, *p = ready; 5 //遍历链表，查找出运行时间最短的进程 6 if (NULL != ready){ 7 while(NULL != p){ 8 if(now_time >= p->arrival_time){ //若进程已经到达，注意：时间单位为1 9 /*10 min_time = p->need_time; //是错误的
11 now_progress = p;12 if(p->need_time < min_time){13 min_time = p->need_time;14 now_progress = p;15 } */16 if(0 == min_time){ //给最短时间赋初值17 now_progress = p;18 min_time = p->need_time;
19 }20 else{21 if(p->need_time < min_time){22 now_progress = p;23 min_time = p->need_time;24 }25 }26 }27 p = p->link;28 }29 }30 *after = min_time + now_time;31 printf("\nSJF:a shortest progress running!\n");32 return now_progress; //返回指向正在运行进程的指针 33 }
4. 进程执行完毕
1 //将已经运行完成的进程添加到finish队列，并且进程数减一 2 void destory(struct pcb * p, int now_time){ 3 printf("destory start!\n");
4 struct pcb * q = ready; 5 struct pcb * f = NULL; //用于finish链表的添加 6 7 8 if(strcmp(p->name, ready->name) == 0){ //若第一个进程完成 9 ready = ready->link;10 }11 //若中间或最后一个进程完成 12 else{13 q = ready;14 while((strcmp(q->link->name,p->name) != 0) && NULL != q->link){15 q = q->link;16 }17 q->link = p->link;18 }19 20 p->finish_time = now_time; //结束时间21 p->start_time = now_time - p->need_time; //开始时间
22 23 //将已经运行的进程添加到finish队列24 if(NULL == finish){25 finish = p; //finish指向完成链表的表头 26 p->link = NULL;27 }28 else{29 f = finish;30 while(NULL != f->link){31 f = f->link;32 }33 f->link = p;34 p->link = NULL;35 }36 37 num--; //进程数减一 38 printf("\ndestory success!\n");39 }
5. 主函数
1 int main(int argc, char *argv[]) { 2 3 4 input(); //调用输入函数 5 6 int now_time = 0; //初始时间为0 7 int after = 0; //执行完一个进程后的时间:优先运行进程的运行时间+当前时间 8 struct pcb * now_progress = NULL; //now_progress指向正在运行的进程(结构体) 9 struct pcb *m = NULL;10 11 while(num > 0){ //进程数大于0,每次循环num会减一 12 printf("start SJF");13 now_progress = SJF(now_time, &after); //调用SJF函数，遍历链表 14 15 16 if(NULL != now_progress){17 /*进程执行，每循环一次，当前时间加一18 同时要判断当前时间是否有进程刚好到达正在在等待 */19 for(;now_time < after; now_time++){20 printf("\n当前时刻:%d", now_time);21 printf("\n-----------当前执行进程------------\n");22 output(now_progress, now_time); //调用output函数 23 printf("\n-----------等待执行进程------------\n");24 25 m = ready;26 while(NULL != m){ //循环，若当前时间有进程到达，打印相关信息 27 if(m != now_progress){28 if(m->arrival_time <= now_time){29 output(m, now_time);30 printf("\na new progress arrival\n");31 }32 }33 m = m->link;34 }35 }36 //进程执行完后调用destory函数 37 destory(now_progress, now_time);38 39 }40 else{ //没有进程在运行 41 output(now_progress, now_time);42 now_time++;43 }44 45 }46 output_all();47 return 0;48 49 }
我写得这么清楚，加上我画的流程图，相信你可以懂的~~
四、测试
五、坑
原本这个函数我是这样写的，但发现运行结果不对~
按上面代码的运行结果：
按理说，a进程执行后不应该是e进程执行，应该是运行时间最短的d进程执行。同理之后是b, e, c;
我又回去看前面的代码，改正如下：
运行结果：
六、总结知识点
- p = (struct pcb*)malloc(sizeof(struct pcb))与p = (struct pcb*)malloc(sizeof(PCB))相同, PCB是结构体struct pcb的一个结构体变量。
- 在使用字符串处理函数(puts,gets,strcat,strcpy,strcmp,strlen,strlwr)时，应当在程序文件的开头用#include<string.h>，把"string.h"文件包含到本文件中。
- malloc函数。比如：malloc(100) 开辟100字节的临时分配域，函数值为其第1个字节的地址。只提供一个地址。若函数不能成功执行(比如内存不足)，则返回空指针。(int*)malloc(sizeof(int)) 将申请得到的空间地址转换成了int类型空间地址最后就可以赋值给指向int型空间的p指针了。
时间： 2024-10-12 15:09:14