【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
/*（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。
