实验二、作业调度模拟实验

13物联网  201306104129 钟广智

 

一、 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。

 

二、 实验内容和要求

     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。

2.1 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）。 

2.2 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。

2.3 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。

2.4 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。

 

三、 实验方法、步骤及结果测试

  1.流程图

 

     

2、源程序

1 #include
     
        2 #include
      
         3 #include
       
          4 #define MAX 100  5 typedef struct   6 {  7 char name[4];//进程名  8 int  starttime;//到达系统时间  9 int needtime;//运行时间 10 int runtime;//周转时间 11 int endtime;//完成时间 12 int waittime;//等待时间 13 double XYB;//响应比 14 double DQZZ_Time;//带权周转时间 15 }pr; 16   17 pr a[MAX]; 18  19 void input(int n) 20 { 21     int i; 22     for(i=0;i
        
         a[j+1].starttime) 46              { 47                 time1=a[j].starttime; 48                 a[j].starttime=a[j+1].starttime; 49                 a[j+1].starttime=time1; 50                 time2=a[j].needtime; 51                 a[j].needtime=a[j+1].needtime; 52                 a[j+1].needtime=time2; 53                 strcpy(temp,a[j].name);    54                 strcpy(a[j].name,a[j+1].name);  55                 strcpy(a[j+1].name,temp);  56              } 57      } 58     for(i=0;i
         
          a[i-1].endtime)     69              {                70                  a[i].runtime=a[i].needtime;    71                  a[i].endtime=a[i].starttime+a[i].runtime;      72              }            73              else            74              {                 75                  a[i].runtime=a[i].needtime+a[i-1].endtime-a[i].starttime;          76                  a[i].endtime=a[i].starttime+a[i].runtime;           77              }         78          }    79          a[i].DQZZ_Time=a[i].runtime*1.0/a[i].needtime;   80      } 81 } 82  83 //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 84 void SJF(int n) 85 { 86 int i,j,time1,time2; 87 int b=0,c=0,d=0;  88 char temp[4];  89  90 //先按到达时间排序 91     for(i=0;i
          
           a[j+1].starttime) 95 { 96 time1=a[j].starttime; 97 a[j].starttime=a[j+1].starttime; 98 a[j+1].starttime=time1; 99 time2=a[j].needtime;100 a[j].needtime=a[j+1].needtime;101 a[j+1].needtime=time2;102 strcpy(temp,a[j].name); 103 strcpy(a[j].name,a[j+1].name); 104 strcpy(a[j+1].name,temp); 105 }106 }107 108 a[0].endtime=a[0].starttime+a[0].needtime;109 110 for(i=1;i
           
            a[j+1].needtime) 122 { 123 time1=a[j].starttime;124 a[j].starttime=a[j+1].starttime;125 a[j+1].starttime=time1;126 time2=a[j].needtime;127 a[j].needtime=a[j+1].needtime;128 a[j+1].needtime=time2;129 strcpy(temp,a[j].name); 130 strcpy(a[j].name,a[j+1].name); 131 strcpy(a[j+1].name,temp); 132 } 133 }134 }135 136 if(a[1].starttime>a[0].endtime) a[1].endtime=a[1].starttime+a[1].needtime;137 else a[1].endtime=a[0].endtime+a[1].needtime;138 139 for(i=2;i
            
             a[j+1].needtime) 151 { 152 time1=a[j].starttime;153 a[j].starttime=a[j+1].starttime;154 a[j+1].starttime=time1;155 time2=a[j].needtime;156 a[j].needtime=a[j+1].needtime;157 a[j+1].needtime=time2;158 strcpy(temp,a[j].name); 159 strcpy(a[j].name,a[j+1].name); 160 strcpy(a[j+1].name,temp); 161 } 162 } 163 }164 165 if(a[2].starttime>a[1].endtime) a[2].endtime=a[2].starttime+a[2].needtime;166 else a[2].endtime=a[1].endtime+a[2].needtime;167 168 for(i=3;i
             
              a[j+1].needtime) 180 { 181 time1=a[j].starttime;182 a[j].starttime=a[j+1].starttime;183 a[j+1].starttime=time1;184 time2=a[j].needtime;185 a[j].needtime=a[j+1].needtime;186 a[j+1].needtime=time2;187 strcpy(temp,a[j].name); 188 strcpy(a[j].name,a[j+1].name); 189 strcpy(a[j+1].name,temp); 190 } 191 } 192 }193 194 for(i=0;i
              
               a[i-1].endtime)197 { 198 a[i].endtime=a[i].starttime+a[i].needtime; 199 a[i].runtime=a[i].needtime;200 }201 else202 {203 a[i].endtime=a[i-1].endtime+a[i].needtime;204 a[i].runtime=a[i].endtime-a[i].starttime; 205 }206 a[i].DQZZ_Time=a[i].runtime*1.0/a[i].needtime; 207 }208 }209 210 211 //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 212 void HRRF(int n)213 {214 int i,j,time1,time2;215 char temp[4]; 216 217 //先按到达时间排序218 for(i=0;i
               
                a[j+1].starttime)222 {223 time1=a[j].starttime;224 a[j].starttime=a[j+1].starttime;225 a[j+1].starttime=time1;226 time2=a[j].needtime;227 a[j].needtime=a[j+1].needtime;228 a[j+1].needtime=time2;229 strcpy(temp,a[j].name); 230 strcpy(a[j].name,a[j+1].name); 231 strcpy(a[j+1].name,temp); 232 }233 }234 235 a[0].endtime=a[0].starttime+a[0].needtime;236 237 for(i=1;i
                
                 a[i-1].endtime)343 { 344 a[i].endtime=a[i].starttime+a[i].needtime; 345 a[i].runtime=a[i].needtime;346 }347 else348 {349 a[i].endtime=a[i-1].endtime+a[i].needtime;350 a[i].runtime=a[i].endtime-a[i].starttime; 351 }352 a[i].DQZZ_Time=a[i].runtime*1.0/a[i].needtime; 353 }354 }355 356 void output(int n)357 { 358 359 int sum_Time=0;//作业总周转时间360 double sum_DQ=0;//作业总带权周转时间361 int i; 362 printf("\tname starttime needtime runtime endtime \tDQZZ_Time\n");363 for(i=0;i
                
               
              
             
            
           
          
         
        
       
      
     

3、运行结果

 

四、实验总结

      本次实验主要考查作业调度中的先来先服务，最短作业优先及最高响应比优先的相关算法。在实验钟我大概知道怎样算算法，但却不知到怎样用代码实现。经过询问同学，大概知道了要怎样写，但代码扔有一些漏洞，也并没有完全实现功能。