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。
三、 实验方法、步骤及结果测试
1. 主要程序段及其解释:
结构体
struct jcb{
int name;//作业名
char status;//作业状态
int arrtime;//到达时间
int reqtime;//要求服务时间
int startime;//开始执行时间
int finitime;//作业完成时间
float TAtime;//周转时间
float TAWtime;//带权周转时间
float rp;//后备作业响应比
float prio;
}jobarr[24],jobfin[24],job[24];
main函数
void main()
{
int op,sel;
A:List1();
printf("**请选择:");
scanf("%d",&op);
if(op==1)
ReadFile();
else if(op==2)
Pseudo_random_number();
else
{
Input();
}
printf("\n\n");
while(1)
{
List2();
printf("**请选择菜单项:");
scanf("%d",&sel);
switch(sel)
{
case 1:
FCFS();
break;
case 2:
SJF();
break;
case 3:
HRRF();
break;
case 4:
system("cls");
goto A;
case 0:
exit(0);
}
}
}
FCFS算法调度
void FCFS()//FCFS算法调度
{
int i,j;
float sumTA=0,sumTAW=0;
printf("--------------先来先服务算法FCFS----------------\n");
OrderByarrtime1(num);
printf("\n 作业名 作业到达时间 作业运行所需要时间\n");
for(j=1;j<=num;j++)
{
printf("\n%3d%12d%15d",job[j].name,job[j].arrtime,job[j].reqtime); //输出到屏幕
jobarr[j]=job[j];
}
printf("\n\n作业名 作业到达时间 作业完成时间 运行时间 作业周转时间 带权作业周转时间\n");
for(i=1;i<=num;i++)
{
if(i==1)
{
job[i].startime=job[i].arrtime;
}
else
{
if(job[i-1].finitime>=job[i].arrtime)
job[i].startime=job[i-1].finitime;
else
job[i].startime=job[i].arrtime;
}
job[i].finitime=job[i].startime+job[i].reqtime;
job[i].TAtime=job[i].finitime-job[i].arrtime;
job[i].TAWtime=job[i].TAtime/job[i].reqtime;
sumTA+=job[i].TAtime;
sumTAW+=job[i].TAWtime;
printf("\n%3d%12d%13d%14d%12.0lf%14.2lf",job[i].name,job[i].arrtime,job[i].finitime,job[i].reqtime,job[i].TAtime,job[i].TAWtime);
}
printf("\n平均作业周转时间= %.2lf",sumTA/(i-1));
printf("\n平均带权作业周转时间= %.2lf",sumTAW/(i-1));
printf("\n\n");
}
SJF算法调度
void SJF()//SJF算法调度
{
int i,j;
float sumTA=0,sumTAW=0;
printf("\n-----------最短作业优先算法SJF-------------\n");
printf("\n 作业名 作业到达时间 作业运行所需要时间\n");
for(j=1;j<=num;j++)
{
printf("\n%3d%12d%15d",job[j].name,job[j].arrtime,job[j].reqtime); //输出到屏幕
jobarr[j]=job[j];
}
OrderByarrtime3(j-1);
printf("\n\n 作业名 作业到达时间 作业完成时间 运行时间 作业周转时间 带权作业周转时间\n");
for(i=1;i<=num;i++)
{
if(i==1)
{
jobarr[i].startime=jobarr[i].arrtime;
}
else
{
if(jobarr[i-1].finitime>=jobarr[i].arrtime)
jobarr[i].startime=jobarr[i-1].finitime;
else
jobarr[i].startime=jobarr[i].arrtime;
}
jobarr[i].finitime=jobarr[i].startime+jobarr[i].reqtime;
jobarr[i].TAtime=jobarr[i].finitime-jobarr[i].arrtime;
jobarr[i].TAWtime=jobarr[i].TAtime/jobarr[i].reqtime;
sumTA+=jobarr[i].TAtime;
sumTAW+=jobarr[i].TAWtime;
printf("\n%3d%12d%13d%14d%12.0lf%14.2lf",jobarr[i].name,jobarr[i].arrtime,jobarr[i].finitime,jobarr[i].reqtime,jobarr[i].TAtime,jobarr[i].TAWtime);
}
printf("\n平均作业周转时间= %.2lf",sumTA/(i-1));
printf("\n平均带权作业周转时间= %.2lf",sumTAW/(i-1));
printf("\n");
}
HRRF算法调度
void HRRF()//HRRF算法调度
{
int i=1,j=1,k=1;
float sumTA=0,sumTAW=0;
printf("\n-----------响应比最高者优先HRRF算法-------------\n");
printf("\n 作业名 作业到达时间 作业运行所需要时间\n");
while(job[j].name!=NULL)
{
printf("%3d%12d%15d\n",job[j].name,job[j].arrtime,job[j].reqtime); //输出到屏幕
jobfin[j]=job[j];
j++;
}
while(jobfin[k].name!=NULL)
{
i=k;
if(k==1)
{
jobfin[i].startime=jobfin[i].arrtime;
jobfin[i].finitime=jobfin[i].startime+jobfin[i].reqtime;
jobfin[i].TAtime=jobfin[i].finitime-jobfin[i].arrtime;
jobfin[i].TAWtime=jobfin[i].TAtime/jobfin[i].reqtime;
}
else
{
printf("\n作业名 最高响应比\n");
while(jobfin[i].name!=NULL)
{
if(jobfin[k-1].finitime>=job[i].arrtime)
{
jobfin[i].startime=jobfin[k-1].finitime;
jobfin[i].prio=(jobfin[i].startime-jobfin[i].arrtime)/(jobfin[i].reqtime/1.0)+1;
}
else
{
jobfin[i].startime=0;
jobfin[i].prio=0;
}
i++;
}
OrderByarrtime2(j-1,k);
for(i=k;i<j;i++)
printf("%3d%10.2lf\n",jobfin[i].name,jobfin[i].prio);
jobfin[k].finitime=jobfin[k-1].finitime+jobfin[k].reqtime;
jobfin[k].TAtime=jobfin[k].finitime-jobfin[k].arrtime;
jobfin[k].TAWtime=jobfin[k].TAtime/jobfin[k].reqtime;
}
k++;
}
printf("\n\n 作业名 作业到达时间 作业完成时间 运行时间 作业周转时间 带权作业周转时间\n");
for(i=1;i<j;i++)
{
printf("\n%3d%12d%13d%14d%12.0lf%14.2lf",jobfin[i].name,jobfin[i].arrtime,jobfin[i].finitime,jobfin[i].reqtime,jobfin[i].TAtime,jobfin[i].TAWtime);
sumTA+=jobfin[i].TAtime;
sumTAW+=jobfin[i].TAWtime;
}
printf("\n平均作业周转时间= %.2lf",sumTA/(i-1));
printf("\n平均带权作业周转时间= %.2lf",sumTAW/(i-1));
printf("\n\n");
}
2. 运行结果及分析
四、 实验总结
通过这次实验,加深我对作业调度的认识,一开始对作业调度很陌生,老师一开始布置时候,我觉得好难,觉得自己做不出来,但跟着老师的步伐,一部分一部分的做,不理解不懂的,也会参考同学的做法,我现在也大概能完成这个任务。目前这个程序还存在一些问题,我会继续完善的。