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、 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、实验提交
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> #include <conio.h> #define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) #define NULL 0 int n; float T1=0,T2=0; int times=0; struct jcb //作业控制块 { char name[10]; //作业名 int reachtime; //作业到达时间 int starttime; //作业开始时间 int needtime; //作业需要运行的时间 float super; //作业的响应比 int finishtime; //作业完成时间 float cycletime; //作业周转时间 float cltime; //作业带权周转时间 char state; //作业状态 struct jcb *next; //结构体指针 }*ready=NULL,*p,*q; typedef struct jcb JCB; void inital() //建立作业控制块队列,先将其排成先来先服务的模式队列 { int i; printf("\n输入作业数:"); scanf("%d",&n); for(i=0;i<n;i++) { p=getpch(JCB); printf("\n输入作业名:"); scanf("%s",p->name); getch(); p->reachtime=i; printf("作业默认到达时间:%d",i); printf("\n输入作业要运行的时间:"); scanf("%d",&p->needtime); p->state='W'; p->next=NULL; if(ready==NULL) ready=q=p; else { q->next=p; q=p; } } } void disp(JCB* q,int m) //显示作业运行后的周转时间及带权周转时间等 { if(m==3) //显示高响应比算法调度作业后的运行情况 { printf("\n作业%s正在运行,估计其运行情况:\n",q->name); printf("开始运行时刻:%d\n",q->starttime); printf("完成时刻:%d\n",q->finishtime); printf("周转时间:%f\n",q->cycletime); printf("带权周转时间:%f\n",q->cltime); printf("相应比:%f\n",q->super); getch(); } else // 显示先来先服务,最短作业优先算法调度后作业的运行情况 { printf("\n作业%s正在运行,估计其运行情况:\n",q->name); printf("开始运行时刻:%d\n",q->starttime); printf("完成时刻:%d\n",q->finishtime); printf("周转时间:%f\n",q->cycletime); printf("带权周转时间:%f\n",q->cltime); getch(); } } void running(JCB *p,int m) //运行作业 { if(p==ready) //先将要运行的作业从队列中分离出来 { ready=p->next; p->next=NULL; } else { q=ready; while(q->next!=p) q=q->next; q->next=p->next; } p->starttime=times; //计算作业运行后的完成时间,周转时间等等 p->state='R'; p->finishtime=p->starttime+p->needtime; p->cycletime=(float)(p->finishtime-p->reachtime); p->cltime=(float)(p->cycletime/p->needtime); T1+=p->cycletime; T2+=p->cltime; disp(p,m); //调用disp()函数,显示作业运行情况 times+=p->needtime; p->state='F'; printf("\n%s has been finished!\npress any key to continue...\n",p->name); free(p); //释放运行后的作业 getch(); } void super() //计算队列中作业的高响应比 { JCB *padv; padv=ready; do{ if(padv->state=='W'&&padv->reachtime<=times) padv->super=(float)(times-padv->reachtime+padv->needtime)/padv->needtime; padv=padv->next;}while(padv!=NULL);
} void final() //最后打印作业的平均周转时间,平均带权周转时间 { float s,t; t=T1/n; s=T2/n; getch(); printf("\n\n作业已经全部完成!"); printf("\n%d个作业的平均周转时间是:%f",n,t); printf("\n%d个作业的平均带权周转时间是%f:\n\n\n",n,s); } void hrn(int m) //高响应比算法 { JCB *min; int i,iden; system("cls"); inital(); for(i=0;i<n;i++) { p=min=ready;iden=1; super(); do{ if(p->state=='W'&&p->reachtime<=times) if(iden) { min=p;iden=0; } else if(p->super>min->super) min=p; p=p->next; }while(p!=NULL); if(iden) { i--; times++; // printf("\ntime=%d:\tno JCB submib...wait...",time); if(times>1000) { printf("\nruntime is too long...error..."); getch(); } } else { running(min,m); //调用running()函数 } } //for final(); //调用running()函数 } void sjf(int m) // 最短作业优先算法 { JCB *min; int i,iden; system("cls"); inital(); for(i=0;i<n;i++) { p=min=ready;iden=1; do{ if(p->state=='W'&&p->reachtime<=times) if(iden) { min=p;iden=0; } else if(p->needtime<min->needtime) min=p; p=p->next; }while(p!=NULL); if(iden) { i--; //printf("\ntime=%d:\tno JCB submib...wait...",time); times++; if(times>100) { printf("\nruntime is too long...error");getch(); } } else { running(min,m); //调用running()函数 } } //for final(); //调用running()函数 } void fcfs(int m) //先来先服务算法 { int i,iden; system("cls"); inital(); for(i=0;i<n;i++) { p=ready;iden=1; do{ if(p->state=='W'&&p->reachtime<=times) iden=0; if(iden) p=p->next; }while(p!=NULL&&iden); if(iden) { i--; printf("\n没有满足要求的进程,需等待"); times++; if(times>100){printf("\n时间过长"); getch();} } else{ running(p,m); //调用running()函数 } } final(); //调用running()函数 } void mune() { int m; system("cls"); printf("\n\n\t\t*********************************************\t\t\n"); printf("\t\t\t\t作业调度演示\n"); printf("\t\t*********************************************\t\t\n"); printf("\n\n\n\t\t\t1.先来先服务算法."); printf("\n\t\t\t2.最短作业优先算法."); printf("\n\t\t\t3.响应比高者优先算法"); printf("\n\t\t\t0.退出程序."); printf("\n\n\t\t\t\t选择所要操作:"); scanf("%d",&m); switch(m) { case 1: fcfs(m); getch(); system("cls"); mune(); break; case 2: sjf(m); getch(); system("cls"); mune(); break; case 3: hrn(m); getch(); system("cls"); mune(); break; case 0: system("cls"); break; default: printf("选择错误,重新选择."); getch(); system("cls"); mune(); } } main() //主函数 { mune(); }运行:
感想:
这次的实验真的挺难的,所以参考了网上的资料,自己理解一下然后做出一点修改才完成的。