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【技术实践】C语言打造高效短作业优先服务器 (c 实现短作业优先服务器)

AB资源网 2023-09-20 02:03 6268 浏览 0 评论

【技术实践】C语言打造高效短作业优先服务器 (c 实现短作业优先服务器)

作为一个拥有大量用户的互联网公司或应用程序,服务器的高效性能和稳定性是非常重要的。一个高效的服务器可以显著提高用户体验和业务效率。在这篇文章中,我们将介绍如何使用C语言编写高效的短作业优先服务器。

一、什么是短作业优先

短作业优先(Shortest Job First,简称SJF)是一种调度算法,指的是在多个任务中,选择所需执行时间最短的任务先执行。SJF的优点在于可以更大程度地减少等待时间和响应时间,从而提高整个系统的性能。

二、服务器的运行原理

在网络通信中,服务器常常扮演着重要的角色,它接受客户端的请求并返回响应。在最初的TCP/IP模型中,服务器通过绑定一个特定的IP地址和端口号来等待客户端连接,一旦接收到连接请求,服务器创建一个新的进程或线程来处理这个连接。

服务器一般包括以下几个组件:

1、监听套接字

服务器等待连接请求的监听套接字,它绑定了一个特定的IP地址和端口号,等待客户端的连接请求。

2、连接套接字

当客户端发起连接请求时,服务器接收并创建新的连接套接字用于与该客户端进行通信。

3、接受线程

在Windows中,接受请求的线程是服务器的主线程,负责监听套接字。在Linux中,通过select或epoll等机制监听套接字。

4、处理线程池

一旦服务器接收到连接请求,它会把连接套接字分配给一个在线程池中的空闲线程进行处理。处理线程负责解析客户端的请求、处理数据并返回响应。

5、数据缓存

服务器在内存中维护一个数据缓存池,用于存放从客户端接收而来的数据,以及处理后需要向客户端发送的数据。

三、优化策略

对于服务器而言,如何提高其性能和稳定性是非常重要的。下面介绍几个优化策略:

1、使用多线程

在多核CPU上,使用多线程可以显著提高服务器的性能。服务器接收到连接请求后,可将其交给线程池进行处理,从而提高系统的并发性能。

2、使用非阻塞I/O

在I/O操作中,非阻塞I/O的响应速度明显高于阻塞I/O,因此可以大大提高服务器的响应速度和并发性能。

3、使用短作业优先算法

在任务队列中,使用短作业优先算法可以减少等待时间和响应时间,从而提高系统的性能。

四、C语言实现

要实现SJF算法,首先需要定义两个结构体:Task结构体和Queue结构体。

Task结构体表示一个任务:

typedef struct Task {

int id; // 任务编号

int arrive_time; // 到达时间

int service_time; // 处理时间

int finish_time; // 完成时间

int wt_time; // 等待时间

int turnaround_time; // 周转时间

} Task;

Queue结构体则表示一个任务队列:

typedef struct Queue {

Task *tasks[MAX_TASKS]; // 任务数组

int length; // 任务队列长度

} Queue;

Queue中包含一个最多可以存放MAX_TASKS个Task类型的任务数组,用于存放所有到达的任务。length表示队列中当前的任务数量。使用以下方法向队列中添加一个任务:

void enqueue(Queue *queue, Task *task) {

queue->tasks[queue->length++] = task;

}

SJF算法的实现主要包括以下几个步骤:

1、接收任务到队列中。

2、按照任务所需的处理时间对任务进行排序。

3、依次处理处理时间最短的任务,记录其完成时间、等待时间和周转时间,并将其从队列中删除。

下面是SJF算法的核心代码:

void sjf(Queue *queue) {

int current_time = 0; // 当前时间

int i = 0; // 任务序号

while (queue->length != 0) {

Task *task = queue->tasks[0];

int shortest_service_time = task->service_time;

for (int j = 1; j length; j++) {

if (queue->tasks[j]->arrive_time

&& queue->tasks[j]->service_time

task = queue->tasks[j];

shortest_service_time = task->service_time;

i = j;

}

}

task->wt_time = current_time – task->arrive_time;

task->finish_time = current_time + task->service_time;

task->turnaround_time = task->finish_time – task->arrive_time;

for (int j = i; j length – 1; j++) {

queue->tasks[j] = queue->tasks[j + 1];

}

queue->length–;

current_time += task->service_time;

}

}

五、

本文介绍了短作业优先调度算法和如何使用C语言编写高效的短作业优先服务器。在实现服务器的过程中,我们重点讲解了任务队列的定义和SJF算法的实现方法。通过不断优化服务器的效率,可以提高用户的使用体验和业务效率,从而使我们的程序更加成功。

相关问题拓展阅读:

  • 求进程调度先来先服务算法,短进程优先算法完整c语言代码
  • 用C语言编写一段简单的程序,作业调度和低级调度算法

求进程调度先来先服务算法,短进程优先算法完整c语言代码

/*(岩没大一)进程调度

进程调度算法有FIFO,优先数调度算法,时间片轮转调度算法,分级调度算法,

输入:进程流文件,其中存储的是一系列要执行的进程,

每个作业包括三个数据项:

进程名 所需时间 优先数(0级更高)

输出:

进程执行流 等待时间 平均等待时间

本程序包括:FIFO,优先数调度算法,时间片轮转调度算法

进程流文件process_stream.txt

测试数据:

p

p1 5 1

p2 4 3

p3 8 0

p4 9 4

p5 7 6

VC++调试通过

*/

#include

#include

#include

#include

const int Quatum=2;//定义时间片的长度为2秒

const int MAXPCB=100;//定义更大进程数

//定义进程结构体

typedef struct node

{

char name;//进程名

int time; //进程运行时间

int privilege;//进程优先级(静态)

int finished;//进程完成标志,0-未完成,1-已完成

int wait_time;//进程等待时间

}pcb;

pcb pcbs;

int quantiry;//进程流文件中的进程总数

void initial()

{

int i;

for (i=0;i>fname;

if ((fp=fopen(fname,”r”))==NULL)

{

cout=0;j–)//从轮转调度执行流序列由后往前比较,找到同名进程即可计算其完成时间

{

if (strcmp(pcbs>.name,pcbs.name)==0)

{

cout.name

cout.time.time

sum+=(j+1)*Quatum-pcbs.time;

break;

}

}

}

cout

}

//显示版权信息函数

void version()

{

cout

cout

cout

cout

cout

cout

cout

}

//主函数

int main()

{

int flag;

version();

initial();

flag=readData();

if(flag==1){

FIFO();

init();

privilege();

init();

timer();

}

cout

system(“pause”);

return 0;

用C语言编写一段简单的程序,作业调度和低级调度算法

建议你先自己做一下,我们可以帮你改

真不容易啊,怕是没人弄了!

优先级调度算法程序:

#include “stdio.h”

#include “stdlib.h”

#include “string.h”

typedef struct node

{

char name; /*进程标识符*/

int prio; /*进程优先数*/

int round; /*进程时间轮转时间片*/

int cputime; /*进程占用CPU时间*/

int needtime; /*进程到完成还要的时间*/

int count; /*计数器*/

char state; /*进程的状态*/

struct node *next; /*链指针*/

}PCB;

PCB *finish,*ready,*tail,*run; /*队列指针*/

int N; /*进程数*/

/*将就绪队列中的之一个进程投入运行*/

firstin()

{

run=ready; /*就绪队列头指针赋值给运行头指针*/

run->state=’R’; /*进程状态变为运行态*/

ready=ready->next; /*就绪对列头指针后移到下一进程*/

}

/*标题输出函数*/

void prt1(char a)

{

if(toupper(a)==’P’) /*优先数法*/

printf(” name cputime needtime priority state\n”);

else

printf(” name cputime needtime count round state\n”);

}

/*进程PCB输出*/

void prt2(char a,PCB *q)

{

if(toupper(a)==’P’) /*优先数法的输出*/

printf(” %-10s%-10d%-10d%-10d %c\n”,q->name,

q->cputime,q->needtime,q->prio,q->state);

else/*轮转法的输出*/

printf(” %-10s%-10d%-10d%-10d%-10d %-c\n”,q->name,

q->cputime,q->needtime,q->count,q->round,q->state);

}

/*输出函数*/

void prt(char algo)

{

PCB *p;

prt1(algo); /*输出标题*/

if(run!=NULL) /*如果运行指针不空*/

prt2(algo,run); /*输出当前正在运行的PCB*/

p=ready; /*输出就绪队列PCB*/

while(p!=NULL)

{

prt2(algo,p);

p=p->next;

}

p=finish; /*输出完成队列的PCB*/

while(p!=NULL)

{

prt2(algo,p);

p=p->next;

}

getch(); /*压任肆慎意键继续*/

}

/*优先数的插入算法*/

insert1(PCB *q)

{

PCB *p1,*s,*r;

int b;

s=q; /*待插入的PCB指针*/

p1=ready; /*就绪队列头指针*/

r=p1; /*r做p1的前驱指针*/

b=1;

while((p1!=NULL)&&b) /*根据优先数确定插入位置*/

if(p1->prio>=s->prio)

{

r=p1;

p1=p1->next;

}

else

b=0;

if(r!=p1) /*如果条件成立说明插入在r与p1之间*/

{

r->next=s;

s->next=p1;

}

else

{

s->next=p1; /*否则插入在就绪队列的头*/

ready=s;

}

}

/*轮转法插入函数*/

insert2(PCB *p2)

{

tail->next=p2; /*将新的PCB插入在当前就绪队列的搭斗尾*/

tail=p2;

p2->知雹磨next=NULL;

}

/*优先数创建初始PCB信息*/

void create1(char alg)

{

PCB *p;

int i,time;

char na;

ready=NULL; /*就绪队列头指针*/

finish=NULL; /*完成队列头指针*/

run=NULL; /*运行队列指针*/

printf(“Enter name and time of process\n”); /*输入进程标识和所需时间创建PCB*/

for(i=1;iname,na);

p->cputime=0;

p->needtime=time;

p->state=’w’;

p->prio=50-time;

if(ready!=NULL) /*就绪队列不空调用插入函数插入*/

insert1(p);

else

{

p->next=ready; /*创建就绪队列的之一个PCB*/

ready=p;

}

}

clrscr();

printf(“output of priority:\n”);

printf(“************************************************\n”);

prt(alg); /*输出进程PCB信息*/

run=ready; /*将就绪队列的之一个进程投入运行*/

ready=ready->next;

run->state=’R’;

}

/*轮转法创建进程PCB*/

void create2(char alg)

{

PCB *p;

int i,time;

char na;

ready=NULL;

finish=NULL;

run=NULL;

printf(“Enter name and time of round process\n”);

for(i=1;iname,na);

p->cputime=0;

p->needtime=time;

p->count=0; /*计数器*/

p->state=’w’;

p->round=2; /*时间片*/

if(ready!=NULL)

insert2(p);

else

{

p->next=ready;

ready=p;

tail=p;

}

}

clrscr();

printf(“output of round\n”);

printf(“************************************************\n”);

prt(alg); /*输出进程PCB信息*/

run=ready; /*将就绪队列的之一个进程投入运行*/

ready=ready->next;

run->state=’R’;

}

/*优先数调度算法*/

priority(char alg)

{

while(run!=NULL) /*当运行队列不空时,有进程正在运行*/

{

run->cputime=run->cputime+1;

run->needtime=run->needtime-1;

run->prio=run->prio-3; /*每运行一次优先数降低3个单位*/

if(run->needtime==0) /*如所需时间为0将其插入完成队列*/

{

run->next=finish;

finish=run;

run->state=’F’; /*置状态为完成态*/

run=NULL; /*运行队列头指针为空*/

if(ready!=NULL) /*如就绪队列不空*/

firstin(); /*将就绪对列的之一个进程投入运行*/

}

else /*没有运行完同时优先数不是更大,则将其变为就绪态插入到就绪队列*/

if((ready!=NULL)&&(run->prioprio))

{

run->state=’W’;

insert1(run);

firstin(); /*将就绪队列的之一个进程投入运行*/

}

prt(alg); /*输出进程PCB信息*/

}

}

/*时间片轮转法*/

roundrun(char alg)

{

while(run!=NULL)

{

run->cputime=run->cputime+1;

run->needtime=run->needtime-1;

run->count=run->count+1;

if(run->needtime==0)/*运行完将其变为完成态,插入完成队列*/

{

run->next=finish;

finish=run;

run->state=’F’;

run=NULL;

if(ready!=NULL)

firstin(); /*就绪对列不空,将之一个进程投入运行*/

}

else

if(run->count==run->round) /*如果时间片到*/

{

run->count=0; /*计数器置0*/

if(ready!=NULL) /*如就绪队列不空*/

{

run->state=’W’; /*将进程插入到就绪队列中等待轮转*/

insert2(run);

firstin(); /*将就绪对列的之一个进程投入运行*/

}

}

prt(alg); /*输出进程信息*/

}

}

/*主函数*/

main()

{

char algo; /*算法标记*/

clrscr();

printf(“type the algorithm:P/R(priority/roundrobin)\n”);

scanf(“%c”,&algo); /*输入字符确定算法*/

printf(“Enter process number\n”);

scanf(“%d”,&N); /*输入进程数*/

if(algo==’P’||algo==’p’)

{

create1(algo); /*优先数法*/

priority(algo);

}

else

if(algo==’R’||algo==’r’)

{

create2(algo); /*轮转法*/

roundrun(algo);

}

c 实现短作业优先服务器的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于c 实现短作业优先服务器,【技术实践】C语言打造高效短作业优先服务器,求进程调度先来先服务算法,短进程优先算法完整c语言代码,用C语言编写一段简单的程序,作业调度和低级调度算法的信息别忘了在本站进行查找喔。

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