实验二作业调度模拟程序

一、目的和要求

1. 实验目的

（1）加深对作业调度算法的理解；

（2）进行程序设计的训练。

2．实验要求

用高级语言编写一个或多个作业调度的模拟程序。

单道批处理系统的作业调度程序。作业一投入运行，它就占有计算机的一切资源直到作业完成为止，因此调度作业时不必考虑它所需要的资源是否得到满足，它所运行的时间等因素。

     作业调度算法：

1)        采用先来先服务（FCFS）调度算法，即按作业到达的先后次序进行调度。总是首先调度在系统中等待时间最长的作业。

2)        短作业优先 (SJF) 调度算法，优先调度要求运行时间最短的作业。

3)        响应比高者优先(HRRN)调度算法，为每个作业设置一个优先权(响应比)，调度之前先计算各作业的优先权，优先数高者优先调度。RP (响应比)＝ 作业周转时间 / 作业运行时间=1+作业等待时间/作业运行时间

每个作业由一个作业控制块JCB表示，JCB可以包含以下信息：作业名、提交（到达）时间、所需的运行时间、所需的资源、作业状态、链指针等等。

     作业的状态可以是等待W（Wait）、运行R（Run）和完成F（Finish）三种之一。每个作业的最初状态都是等待W。

 

一、       模拟数据的生成

1．            允许用户指定作业的个数（2-24），默认值为5。

2．            允许用户选择输入每个作业的到达时间和所需运行时间。

3．            （**）从文件中读入以上数据。

4．            （**）也允许用户选择通过伪随机数指定每个作业的到达时间（0-30）和所需运行时间（1-8）。

二、       模拟程序的功能

1．            按照模拟数据的到达时间和所需运行时间，执行FCFS, SJF和HRRN调度算法，程序计算各作业的开始执行时间，各作业的完成时间，周转时间和带权周转时间（周转系数）。

2．            动态演示每调度一次，更新现在系统时刻，处于运行状态和等待各作业的相应信息（作业名、到达时间、所需的运行时间等）对于HRRN算法，能在每次调度时显示各作业的响应比R情况。

3．            （**）允许用户在模拟过程中提交新作业。

4．            （**）编写并调度一个多道程序系统的作业调度模拟程序。 只要求作业调度算法：采用基于先来先服务的调度算法。 对于多道程序系统，要假定系统中具有的各种资源及数量、调度作业时必须考虑到每个作业的资源要求。

三、       模拟数据结果分析

1．            对同一个模拟数据各算法的平均周转时间，周转系数比较。

2．            （**）用曲线图或柱形图表示出以上数据，分析算法的优点和缺点。

四、       实验准备

序号	准备内容	完成情况
1	什么是作业？
2	一个作业具备什么信息？
3	为了方便模拟调度过程，作业使用什么方式的数据结构存放和表示？JCB
4	操作系统中，常用的作业调度算法有哪些？
5	如何编程实现作业调度算法？
6	模拟程序的输入如何设计更方便、结果输出如何呈现更好？

 

五、       其他要求

1．            完成报告书，内容完整，规格规范。

2．            实验须检查，回答实验相关问题。

注：带**号的条目表示选做内容。

二、实验内容

根据指定的实验课题，完成设计、编码和调试工作，完成实验报告。

三、实验环境

可以采用TC，也可以选用Windows下的利用各种控件较为方便的VB，VC等可视化环境。也可以自主选择其他实验环境。

四、实验原理及核心算法参考程序段

     单道FCFS算法：

        

#include
     
      #include
      
       #include
       
        #define MAX 100typedef struct {char name[4];//进程名int starttime;//到达系统时间int needtime;//运行时间int runtime;//周转时间int endtime;//完成时间int waittime;//等待时间double XYB;//响应比double DQZZ_Time;//带权周转时间}pr; pr a[MAX];void input(int n){    int i;    for(i=0;i
        
         a[j+1].starttime)             {                time1=a[j].starttime;//开始时间进行互换                a[j].starttime=a[j+1].starttime;                a[j+1].starttime=time1;                time2=a[j].needtime;//CPU时间换                a[j].needtime=a[j+1].needtime;                a[j+1].needtime=time2;                strcpy(temp,a[j].name);   //把从src地址开始且含有'\0'结束符的字符串复制到以dst开始的地址空间。                strcpy(a[j].name,a[j+1].name);                 strcpy(a[j+1].name,temp);              }     }    for(i=0;i
         
          a[i-1].endtime)                 {                                a[i].runtime=a[i].needtime;                    a[i].endtime=a[i].starttime+a[i].runtime;                  }                        else                        {                                 a[i].runtime=a[i].needtime+a[i-1].endtime-a[i].starttime;                          a[i].endtime=a[i].starttime+a[i].runtime;                       }                 }            a[i].DQZZ_Time=a[i].runtime*1.0/a[i].needtime;       }}//最短作业优先，假设在前3个作业运行完之前所有作业均已到达void SJF(int n){int i,j,time1,time2;int b=0,c=0,d=0; char temp[4]; //先按到达时间排序    for(i=0;i
          
           a[j+1].starttime) { time1=a[j].starttime; a[j].starttime=a[j+1].starttime; a[j+1].starttime=time1; time2=a[j].needtime; a[j].needtime=a[j+1].needtime; a[j+1].needtime=time2; strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); } } a[0].endtime=a[0].starttime+a[0].needtime; for(i=1;i
           
            a[j+1].needtime) { time1=a[j].starttime; a[j].starttime=a[j+1].starttime; a[j+1].starttime=time1; time2=a[j].needtime; a[j].needtime=a[j+1].needtime; a[j+1].needtime=time2; strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); } } } if(a[1].starttime>a[0].endtime) a[1].endtime=a[1].starttime+a[1].needtime; else a[1].endtime=a[0].endtime+a[1].needtime; for(i=2;i
            
             a[j+1].needtime) { time1=a[j].starttime; a[j].starttime=a[j+1].starttime; a[j+1].starttime=time1; time2=a[j].needtime; a[j].needtime=a[j+1].needtime; a[j+1].needtime=time2; strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); } } } if(a[2].starttime>a[1].endtime) a[2].endtime=a[2].starttime+a[2].needtime; else a[2].endtime=a[1].endtime+a[2].needtime; for(i=3;i
             
              a[j+1].needtime) { time1=a[j].starttime; a[j].starttime=a[j+1].starttime; a[j+1].starttime=time1; time2=a[j].needtime; a[j].needtime=a[j+1].needtime; a[j+1].needtime=time2; strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); } } } for(i=0;i
              
               a[i-1].endtime) { a[i].endtime=a[i].starttime+a[i].needtime; a[i].runtime=a[i].needtime; } else { a[i].endtime=a[i-1].endtime+a[i].needtime; a[i].runtime=a[i].endtime-a[i].starttime; } a[i].DQZZ_Time=a[i].runtime*1.0/a[i].needtime; }}//最高响应比优先,只写了按到达时间的顺序前4个作业有效 void HRRF(int n){ int i,j,time1,time2; char temp[4]; //先按到达时间排序 for(i=0;i
               
                a[j+1].starttime) { time1=a[j].starttime; a[j].starttime=a[j+1].starttime; a[j+1].starttime=time1; time2=a[j].needtime; a[j].needtime=a[j+1].needtime; a[j+1].needtime=time2; strcpy(temp,a[j].name); strcpy(a[j].name,a[j+1].name); strcpy(a[j+1].name,temp); } } a[0].endtime=a[0].starttime+a[0].needtime; for(i=1;i
                
                 a[i-1].endtime) { a[i].endtime=a[i].starttime+a[i].needtime; a[i].runtime=a[i].needtime; } else { a[i].endtime=a[i-1].endtime+a[i].needtime; a[i].runtime=a[i].endtime-a[i].starttime; } a[i].DQZZ_Time=a[i].runtime*1.0/a[i].needtime; }}void output(int n){ int sum_Time=0;//作业总周转时间 double sum_DQ=0;//作业总带权周转时间 int i; printf("\tname starttime needtime runtime endtime \tDQZZ_Time\n"); for(i=0;i