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：

       

 源代码：

1 #include
     
        2 struct jcb{  3     char name[10];  4     char status;  5       6     int id;  7     int arrtime;//到达时间  8     int reqtime;//需求时间  9     int startime;//开始时间 10     int waittime;//等待时间 11     int finitime;//结束时间 12      13     float  responseratio; //响应比 14     float TAtime,TAWtime;//周转时间，带权周转时间 15     float prio; 16 }   jobarr[24],jobfin[24],job[24]; 17  18 void fcfs(int n);  19 void fcfs2(int n);  20 void sjf(int n); 21 void sjf2(int n); 22 void hrrn(int n); 23 void hrrn2(int n); 24 void result(int n);  25 void result2(int n);  26  27 int systime=0; 28 int intarr,intfin,intjob;  /*到达作业个数，完成作业个数，未到达作业个数*/ 29 int n; 30 void sort(){ 31     struct jcb p; 32     int n; 33     int j; 34     int i; 35     printf("经按到达时间排序后，未达到队列是\n"); 36     printf("        作业名    到达时间  要求服务时间\n"); 37     for(i=0;i
      
       job[j].arrtime) 42             { 43                 p=job[i]; 44                 job[i]=job[j]; 45                 job[j]=p; 46             } 47         } 48     } 49     for(i=0;i
       
        job[j].arrtime) 98             { 99                 p=job[i];100                 job[i]=job[j];101                 job[j]=p;102             }103         }104     }105     for(i=0;i
        
         job[i-1].finitime){
   //第i个进程到达系统时，第i-1个进程已运行完毕 111         job[i].TAtime=job[i].reqtime; 112         job[i].finitime=job[i].arrtime+job[i].reqtime; 113         } 114         else{
   //第i个进程到达系统时，第i-1个进程未运行完毕 115         job[i].TAtime=job[i].reqtime+job[i-1].finitime-job[i].arrtime; 116         job[i].finitime=job[i].arrtime+job[i].TAtime; 117         } 118         job[i].TAWtime=job[i].TAtime*1.0/job[i].reqtime; 119     } 120    121 } 122 void fcfs2(int n){123    struct jcb p;124     int j;125     int i;126     for(i=0;i
         
          job[j].arrtime)131             {132                 p=job[i];133                 job[i]=job[j];134                 job[j]=p;135             }136         }137     }138     for(i=0;i
          
           job[i-1].finitime){ //第i个进程到达系统时，第i-1个进程已运行完毕 144 job[i].TAtime=job[i].reqtime; 145 job[i].finitime=job[i].arrtime+job[i].reqtime; 146 } 147 else{ //第i个进程到达系统时，第i-1个进程未运行完毕 148 job[i].TAtime=job[i].reqtime+job[i-1].finitime-job[i].arrtime; 149 job[i].finitime=job[i].arrtime+job[i].TAtime; 150 } 151 job[i].TAWtime=job[i].TAtime*1.0/job[i].reqtime; 152 } 153 }154 155 void sjf(int n){156 int i; 157 int j;158 struct jcb p;159 for(i=0;i
           
            job[j].reqtime)164 {165 p=job[i];166 job[i]=job[j];167 job[j]=p;168 }169 }170 }171 for(i=0;i
            
             job[i-1].finitime){ //第i个进程到达系统时，第i-1个进程已运行完毕 177 job[i].TAtime=job[i].reqtime; 178 job[i].finitime=job[i].arrtime+job[i].reqtime; 179 } 180 else{ //第i个进程到达系统时，第i-1个进程未运行完毕 181 job[i].TAtime=job[i].reqtime+job[i-1].finitime-job[i].arrtime; 182 job[i].finitime=job[i].arrtime+job[i].TAtime; 183 } 184 job[i].TAWtime=job[i].TAtime*1.0/job[i].reqtime; 185 } 186 }187 void sjf2(int n){188 int i; 189 int j;190 struct jcb p;191 for(i=0;i
             
              job[j].reqtime)196 {197 p=job[i];198 job[i]=job[j];199 job[j]=p;200 }201 }202 }203 for(i=0;i
              
               job[i-1].finitime){ //第i个进程到达系统时，第i-1个进程已运行完毕 209 job[i].TAtime=job[i].reqtime; 210 job[i].finitime=job[i].arrtime+job[i].reqtime; 211 } 212 else{ //第i个进程到达系统时，第i-1个进程未运行完毕 213 job[i].TAtime=job[i].reqtime+job[i-1].finitime-job[i].arrtime; 214 job[i].finitime=job[i].arrtime+job[i].TAtime; 215 } 216 job[i].TAWtime=job[i].TAtime*1.0/job[i].reqtime; 217 } 218 }219 void hrrn(int n)220 {221 int i; 222 int j;223 struct jcb p;224 for(i=0;i
               
                job[j].arrtime)229 {230 p=job[i];231 job[i]=job[j];232 job[j]=p;233 }234 }235 } 236 for(i=0;i
                
                 job[j].arrtime)269 {270 p=job[i];271 job[i]=job[j];272 job[j]=p;273 }274 }275 } 276 for(i=0;i