【操作系统】实验二 作业调度模拟程序
实验二作业调度模拟程序
专业：商业软件工程 姓名：曾昱霖 学号：201406114138
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
四、 实验准备
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序号 |
准备内容 |
完成情况 |
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1 |
什么是作业？ |
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2 |
一个作业具备什么信息？ |
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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 |
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4 |
操作系统中，常用的作业调度算法有哪些？ |
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5 |
如何编程实现作业调度算法？ |
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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？ |
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三、实验方法、步骤及结果测试
1. 源程序名：pop.cpp 可执行程序名:pop.exe
2. 原理分析及流程图
3. 主要程序段及其解释：
1 void FCFS() 2 { 3 4 //调用输入函数 5 base(); 6 7 int i,j,k = 0; 8 int temp[100]; 9 for(i=0;i<num;i++) 10 temp[i]=i; 11 12 //按作业到达时间进行排序 13 for(i=0;i<num;i++){ 14 for(j=i+1;j<num;j++){ 15 if(job[temp[i]].arrtime>job[j].arrtime){ 16 k = temp[i]; 17 temp[i] = temp[j]; 18 temp[j] = k; 19 } 20 } 21 } 22 23 //计算周转时间、带权周转时间 24 job[temp[0]].startime = job[temp[0]].arrtime; 25 job[temp[0]].finitime = job[temp[0]].startime + job[temp[0]].reqtime; 26 job[temp[0]].TAtime = (float)job[temp[0]].finitime - job[temp[0]].arrtime; 27 job[temp[0]].TAWtime = job[temp[0]].TAtime/job[temp[0]].reqtime; 28 for(i=1;i<num;i++){ 29 job[temp[i]].startime = job[temp[i-1]].finitime; 30 job[temp[i]].finitime = job[temp[i]].startime + job[temp[i]].reqtime; 31 job[temp[i]].TAtime = (float)job[temp[i]].finitime - job[temp[i]].arrtime; 32 job[temp[i]].TAWtime = job[temp[i]].TAtime/job[temp[i]].reqtime; 33 } 34 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 CPU所需时间 开始时间 结束时间 周转时间 带权周转时间\n"); 37 38 //输出相关内容 39 for(i=0;i<num;i++) 40 { 41 printf(" %s\t %d\t\t%d\t %d\t %d\t %f\t %f\n",job[temp[i]].name,job[temp[i]].arrtime, 42 job[temp[i]].reqtime,job[temp[i]].startime,job[temp[i]].finitime,job[temp[i]].TAtime,job[temp[i]].TAWtime); 43 } 44 45 //计算平均周转时间、平均带权周转时间 46 for(i=0;i<num;i++) 47 { 48 AVGTAtime += job[temp[i]].TAtime; 49 AVGTAWtime += job[temp[i]].TAWtime; 50 } 51 52 printf("\n\n平均周转时间=%f\n",AVGTAtime/num); 53 printf("平均带权周转时间=%f\n\n",AVGTAWtime/num); 54 }
4. 运行结果及分析
实验分析：实验结果与预期的一致，对于输出内容也进行了测试，也与结果一致
